01/06/2012 - Gelähmte Ratten, die wieder laufen

Menéame

Danke für einen elektrochemische Behandlung Und ein Robotergurt, Schweizer Wissenschaftler, hat es geschafft, dass Nager mit Lähmung der hinteren Gliedmaßen durch eine Knochenmarkverletzung die freiwillige Bewegung vollständig zurückgewinnen.

Ratten mit schwerer Lähmung, die durch eine Rückenmarksschädigung verursacht wurden, sind wieder zu Fuß gegangen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Rehabilitationsmethode, die von dem Forscher Grégoire Courtine an der föderalen Polytechnischen Schule Lausanne (EPFL) und seinen Kollegen entwickelt wurde.

"Die Willenskraft der Ratten führte zu einem vierfachen Anstieg der Anzahl der Nervenfasern zwischen Gehirn und Rückenmark."

"Nach ein paar Wochen Rehabilitation können Ratten mit einem Robotergurt und elektrochemischer Stimulation laufen, laufen, Treppen hochgehen und sogar Hindernisse vermeiden," erklärt Courtine, Hauptautor der Arbeit, die diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht wird. Wissenschaft.

"Das ist der Weltmeister der Neurorehabilitierung," so der Forscher. Unsere Ratten sind zu Sportlern geworden, als sie erst wenige Wochen zuvor völlig gelähmt waren. Ich spreche von 100% Erholung von der freiwilligen Bewegung."

Für Manuel Nieto Sampedro, Leiter der Neural Plastic Group des Paraglidic Hospitals in Toledo, "ist das Ergebnis dieser Arbeit wunderbar," wenn auch nuanciert, die von anderen Forschungsteams reproduzierbar sein muss. "Es wurden bereits mehrere ähnliche Strategien getestet, ohne diese Fortschritte zu erzielen. Science ist ein Referenzmagazin, und es gibt keinen Grund, an den Daten zu zweifeln. Der nächste Schritt ist, dass eine andere Gruppe es spielt," weist der Experte auf SINC hin.

Der Schlüssel ist, dass das Gehirn versucht, die Gliedmaßen zu bewegen.

Sowohl das Gehirn als auch das Rückenmark haben eine gewisse Erholungsfähigkeit nach moderatem Schaden durch eine Eigenschaft, die den Namen Neuroplastik. Bisher wurde angenommen, dass nach einer schweren Knochenmarkverletzung keine Genesung möglich war, aber dieses Paradigma kann sich im Lichte der neuen Ergebnisse ändern.

Courtine und sein Team verwendeten bei der Untersuchung zehn Ratten mit Lähmung aufgrund schwerer, wenn auch nicht vollständiger Knochenmarkverletzungen. Im ersten Teil des Prozesses wurden die 'schlafenden' Neuronen der hinteren Gliedmaßen der Ratten zur Bildung neuer Verbindungen angeregt.

Zu diesem Zweck wurden sie mit so genannten 'Agonisten' behandelt, die sich an Dopamin-, Adrenalin- und Serotoninrezeptoren aus den Neuronen der Wirbelsäule binden und eine Reaktion hervorriefen: Die chemische Mischung ersetzte die Neurotransmitter, die sich in einem gesunden Individuum aus dem Gehirn freisetzen würden, um die freiwillige Bewegung zu koordinieren.

Anschließend wurde das Rückenmark der Ratten durch Elektroden im epiduralen Raum elektrisch stimuliert. Von hier aus benutzten die Wissenschaftler ein Robotikgurt, das die Tiere aufrecht hielt und sie im Gleichgewicht hielt, und erleichterten es ihnen, freiwillig über eine Plattform zu einem Stück Schokolade zu gelangen, das sie als Belohnung annahmen.

"Die Willenskraft der Ratten führte zu einem vierfachen Anstieg der Nervenfasern zwischen Gehirn und Rückenmark, einem Wachstum, das das enorme Potenzial der Neuroplastik auch nach einer schweren Verletzung des zentralen Nervensystems zeigt," sagt Janine Heutschi, eine der Verfasserinnen der Arbeit.

Die Forscher stellten fest, dass die neuen Fasern über die Knochenmarkverletzung hinausgingen und das Gehirn mit der durch die elektrochemische Behandlung "erwachten" Region verbindeten. Das neuronale Signal war stark genug, damit die Ratten am Ende der Rehabilitation die Bewegung freiwillig starten konnten.

"Der Schlüssel ist es, das Gehirn dazu zu bewegen, die gelähmten Gliedmaßen aktiv zu bewegen," so die Autoren. Eine weitere Gruppe von sieben Ratten, die nicht mit dem Gurt stimuliert wurden, sondern mit einem Laufrad, wo die Bewegung nicht freiwillig ist, bewegten sich automatisch, wenn die Oberfläche sich bewegte, aber unfreiwillig.

Von Ratten zum Menschen

Es ist noch nicht bekannt, ob diese Technik beim Menschen funktionieren könnte, aber die Ergebnisse dieser Forschung zeigen, dass das Wachstum der Nerven der Wirbelsäule nach einer schweren Verletzung möglich ist und dies die Entwicklung neuer Therapien zur Lähmung beeinflussen könnte.

"Das Nervensystem der Mäuse ist besser in der Lage, sich an Verletzungen anzupassen als unsers, aber wenn das bei Nagetieren funktioniert hat, sehe ich nicht, warum es beim Menschen nicht funktionieren sollte," so Enkel Sampedro. Die Strategie, den Patienten in der Luft ausgesetzt zu haben, um die Bewegung zu erleichtern, ist in den Erholungszentren üblich.

Courtine erwartet, dass in einigen Jahren oder weniger klinische Studien an Menschen im Universitätskrankenhaus Balgrist in Zürich (Schweiz) durchgeführt werden. Darüber hinaus koordinieren EPFL-Forscher eine neun Millionen Euro umfassende europäische Studie mit dem Namen NeuWalk, mit der sie ein neuprostisches System wie das der Ratten, aber beim Menschen entwickeln wollen.

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Bibliographische Referenz:

Van den Brand R.; Heutschi J.; Barraud Q.; DiGiovanna J.;  Bartholdi K.; Huerlimann M.; Friedli L.; Vollenweider I.;  Moraud E.M.M.; Duis S.; Dominici N.; Micera S.; Musienko P.; Courtine G. “Restoring Voluntary Control of Locomotion after Paralyzing Spinal Cord Injury” Science 336. Mayo de 2012. DOI: 10.1126/science.1217416

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