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Hintergrund: Die postnatale Reifung des Zentralen Nervensystems ist gekennzeichnet durch den Verlust der axonalen Regenerationsfähigkeit. Zusätzlich zu einem allmählichen Verlust von intrinsischen Faktoren wird eine hemmende Umgebung als weiterer Faktor der fehlenden Regenerationsfähigkeit diskutiert. Die retinalen Ganglienzellen sind ein etabliertes Modell für Regenerationsstudien und verlieren in Laufe der postnatalen Entwicklung die Fähigkeit zur axonalen Regeneration, ohne dass die zugrundeliegenden Mechanismen verstanden sind. Unsere Arbeitsgruppe untersucht die molekularen Mechanismen der axonalen Regeneration von retinalen Ganglienzellen in dem Modellsystem des retinalen Explantates.

Methoden: Retinale Explantate von neugeborenen Affen (Callithrix jacchus) wurden in verschiedenen Ansätzen (1. Ohne axonales Wachstum, 2. Axonales Wachstum, 3. Axonales Wachstum mit Verletzung und erneutem Wachstum) über 3 Tage in vitro kultiviert und mittels Mikroskop- und Zeitrafferaufnahmen analysiert, um die axonale Regenerationsfähigkeit zu untersuchen. Veränderungen der Protein- und RNA-Expression in Abhängigkeit der verschiedenen Ansätze wurden mittels Immunhistochemie, Western Blotting, qRT-PCR, Proteomics und Genomics bestimmt. Einige der differentiell regulierten Moleküle wurden mittels siRNA Technik auf ihre funktionelle Relevanz bei dem axonalen Wachstum untersucht.

Ergebnisse: Durch die Hybridisierung von C. jacchus mit humaner DNA, konnten wir verschiedene in der Regeneration veränderte homologe Gene identifizieren. Unter diesen Kandidaten fand sich das SNRPN, welches zur Gruppe der snRNP SMN Familie gehört und eine Rolle bei der pre-mRNA Prozessierung spielt. Wir konnten eine altersabhängige Expression von SNRPN auf Protein und mRNA Ebene nachweisen. Durch eine Herunterregulierung der RNA-Expression von SNRPN mittels siRNA konnten wir in Explantaten von adulten C. jacchus Retinae, welche keinerlei spontane Regeneration aufweisen, ein Auswachsen von Axonen erzielen.

Schlussfolgerungen: Diese ersten funktionellen Ergebnisse zeigen, dass axonale Regeneration auch in ausgereiften Nervenzellen möglich ist. SNRPN scheint eine hierarische zentrale Rolle bei der Regeneration verletzter Axone zu spielen. Das Verständnis dieser Mechanismen kann einen wichtigen Beitrag leisten um neue Therapien für Sehnervenverletzungen zu entwickeln.