Gesundheit

Degenerative Muskelerkrankungen: Max-Planck forscht an revolutionärem Behandlungsansatz

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung haben jetzt die Rolle eines wichtigen Faktors innerhalb der Regulation der Selbstheilung aufgeklärt. Dies könnte zukünftig auch dazu genutzt werden, optimale Bedingungen für die Gewinnung von Ersatz-Stammzellen im Labor und damit einen therapeutischen Ansatz zur Behandlung degenerativer Muskelerkrankungen zu schaffen.

Satellitenzellen sorgen für schnelle Heilung

Füllautomat Labortest
(Bild: Dieter Schütz / pixelio.de)

Ob Muskelkater oder eine Zerrung – Schädigungen in der Skelettmuskulatur sind oft schmerzhaft, aber innerhalb weniger Tage auskuriert. Verantwortlich für diesen schnellen Heilungsprozess sind sogenannte Satellitenzellen, Stammzellen, die in sehr kleiner Anzahl ausschließlich im Muskelgewebe zu finden sind. Bei einer Schädigung des Muskels vermehren sich diese Zellen in kurzer Zeit und ersetzen anschließend die geschädigten Muskeln. Zwar geht der Vorrat an Satellitenzellen zeitlebens nie vollständig aus, nimmt aber mit zunehmenden Alter nimmt ihre Zahl stark ab, so dass Muskelverletzungen immer langsamer ausheilen. Auf welche Weise die Regeneration der Muskulatur und die Selbsterhaltung der Satellitenzellen auf molekularer Ebene abläuft, war bislang nur unzureichend bekannt.

Kommen dem Selbstheilungsprozess auf die Spur

Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Thomas Braun vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun die Bedeutung – eines als Pax7 bezeichneten Faktors – klären können, der eine zentrale Rolle in der Regulation der Selbstheilung bei Muskeln einnimmt. Allerdings war in der Vergangenheit die Bedeutung des Proteins für die Muskelregeneration angezweifelt worden. Demnach wäre es lediglich bei bestimmten Vorgängen kurz nach der Geburt relevant gewesen. Die Bad Nauheimer Wissenschaftler kamen nun mit einem neuartigen Versuchsaufbau zu einem anderen Ergebnis.

Deutlicher Hinweis auf die Bedeutung von Pax7

Für ihr Experiment verwendeten die Forscher gentechnisch veränderte Mäuse, bei denen sie die Funktion von Pax7 in den Satellitenzellen von ausgewachsenen Tieren gezielt ausschalten konnten. In der Folge reduzierte sich die Anzahl der Satellitenzellen in der Muskulatur dramatisch. Eine Muskelschädigung wurde dann durch die Injektion eines Toxins gezielt hervorgerufen. „Bei den Mäusen ohne Pax7 war die Regeneration des Muskels im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich reduziert. Umgekehrt fanden wir bei den Mäusen ohne Pax7 viel mehr geschädigte oder abgestorbene Muskelfasern“, sagte Stefan Günther, Erstautor der Studie. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf die wichtige Rolle von Pax7 für die Muskelregeneration.

Revolution bei der Behandlung Degenerativer Muskelerkrankungen

Die Bad Nauheimer Wissenschaftler schließen aus ihrer Studie nicht nur, dass Pax7 für die Aufrechterhaltung der Funktion als Stammzelle wichtig ist, sondern sehen darin zudem einen therapeutischen Ansatz: „Bei degenerativen Muskelerkrankungen wie der Muskeldystrophie wird gegenwärtig versucht, die Selbstheilungskräfte des Muskelgewebes, beispielsweise durch Einpflanzen von Muskelstammzellen zu verbessern“, erklärt Thomas Braun, Direktor am Max-Planck-Institut. „Durch das umfassende Verständnis der Funktionsweise von Pax7 sollte es gelingen, Satellitenzellen so zu verändern, dass sie vermehrt zur Reparatur von Muskelschäden beitragen. Dies könnte künftige therapeutische Ansätze revolutionieren und sollte auch dazu beitragen können, die Muskelkraft im Alter besser zu erhalten.“

(Max-Planck-Gesellschaft)

Christoph Schroeder

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