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Hintergrund: Bei Primaten kommt es während des Reifung und Alterung des visuellen Systems zur Abnahme der retinalen Regenerationsfähigkeit zum Beispiel nach Trauma. Die Ursachen werden noch diskutiert, obwohl man vermutet, dass sie in Form von molekularen Inhibitoren entweder intrazellulär oder in der extrazellulären Matrix eingebaut werden, um das unkontrollierte Nachwachsen von Nervenzellen und ihrer Fasern im engen Raum innerhalb des ZNS zu unterdrücken. Der biologische Sinn einer solchen Wachstumshemmung kann aus heutiger Sicht eher teleologisch erklärt werden. Die molekularen Mechanismen der Regeneration sind noch nicht vollständig geklärt. Diese Studie wird einen Überblick über den Stand der Regerationsfähigkeit im Sehnerv von Primaten, einschließlich des Menschen.

Methoden: Wegen der aus plausiblen materialtechnischen und ethischen Gründen Nichtverfügbarkeit von humanem Material, wurde zunächst die Regenerationsfähigkeit von verfügbarem Affengewebe in der organotypischen Kultur untersucht. Zu diesem Zweck wurden retinale Streifen unterschiedlicher Altersstufen aus der Retina von neugeborenen, juvenilen und erwachsenen Affen der Gattung C. jacchus auf Regenerationsfähigkeit ihrer retinofugalen Axone analysiert. Nach erfolgter axonaler Regeneration, wurde die mRNA mit immobilisierter humaner cDNA (Microarrays) hybridisiert. Der Sinn dieser Kreuzhybridisierung bestand darin die homologen menschlichen Gene „herauszufischen“, die regenerationsassoziiert sind. Die Funktion relevanter Gene wurde teilweise überprüft.

Ergebnisse: Die Affenretina verliert mit zunehmendem Alter ihre zunächst immense postnatale Regenerationsfähigkeit stetig. Wir nutzten aus diesem Grunde zunächst die postnatale Regeneration und konnten aus der „regenerativen“ Affen-mRNA nach Hybridisierung mit humaner cDNA eine Reihe von kreuzreaktiven Genen herausfischen. Dazu gehört ein erstmalig mit der Regeneration assoziierter intranukleärer Komplex, das small nuclear ribonuclein protein N (snRPN), dessen Funktion weiter analysiert wurde. snRPN wird während des physiologischen Alterns hoch reguliert und dient über Kontrolle der RNA-Polymerase-II der Suppression von regenerativen Reaktionen. Unterdrückung von snRPN z. B. mit humaner siRNA bei der ansonsten nicht regenerierenden Affenretina führt zu einer signifikanten Regeneration von Axonen.

Schlussfolgerung: Wir vermuten, dass die Natur eine intrinsische Regenerations-Hemmung eingebaut hat, um regenerative Vorgänge in der ausgereiften Retina zu unterdrücken Über einen auf Genhomologie basierenden technologischen Interspezies-Trick“ der genomischen Hybridisierung mit Affen-mRNA können humane Gene herausgefischt werden und deren Funktion kann in simpler Weise getestet werden. Der nächste Schritt ist in sichtbarer Zukunft, und man wird sich mit der Regenerationsfähigkeit in vivo befassen (müssen).

Förderung: DFG (Th 386 20-1-22-1)