Forschende des Zentrums für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) der TU Dresden, der University of Edinburgh und des McGill University Health Centre in Montreal untersuchten potenzielle Medikamente zur Verbesserung der Heilung von Rückenmarksverletzungen. Nachdem sie über tausend Moleküle getestet hatten, fanden sie heraus, dass Cimetidin, ein bereits vorhandenes Medikament, die Reparatur des Rückenmarks im Zebrafisch verbessert. Ihre Arbeit zeigt einen vielversprechenden Weg zu neuen Behandlungen auf und betont das Potenzial von Zebrafischen für die Suche nach Molekülen, die die Heilung des Rückenmarks unterstützen. Die Arbeit wurde in der Fachzeitschrift Theranostics veröffentlicht.

Plötzliche Stöße auf das Rückenmark, z. B. bei einem Autounfall, können lebenslange Verletzungen verursachen. Die Heilung kann jedoch aufgrund einer Entzündung, die durch eine Überreaktion des körpereigenen Immunsystems verursacht wird, verzögert oder sogar verhindert werden. Die Verringerung der Entzündung mit bestehenden entzündungshemmenden Medikamenten unterdrückt die Immunreaktion insgesamt und hemmt zudem die Immunzellen, die nützlich für die Heilung von Verletzungen sind.

In einer neuen Studie testeten Wissenschaftler:innen des Zentrums für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) an der TU Dresden, der University of Edinburgh und des McGill University Health Centre mehr als tausend Medikamente an Zebrafischlarven auf ihre Fähigkeit, übermäßige Entzündungen während einer Immunreaktion zu verhindern und dabei nicht die für die Heilung notwendigen Immunzellen zu stören. Bei diesem Screening identifizierte das Forschungsteam, dass das bereits existierende Medikament Cimetidin die Reparatur des Rückenmarks bei Zebrafischen verbesserte.

Die Forschenden fanden heraus, dass Cimetidin dem Körper hilft, den Histaminspiegel zu regulieren, eine Chemikalie, die vom Immunsystem freigesetzt wird und an Entzündungsreaktionen beteiligt ist. Die Ergebnisse ermöglichten es dem Team, einen spezifischen Signalweg zu identifizieren, der die Immunreaktion nach einer Rückenmarksverletzung nicht blockiert, sondern abschwächt, um die Heilung zu unterstützen. Als das Medikament an Mäusen getestet wurde, trug es auch dazu bei, die Wiederherstellung der Bewegungsfähigkeit zu verbessern und das Ausmaß der Rückenmarksschäden zu verringern.

Die Ergebnisse zur Wirkweise von Cimetidin werfen ein neues Licht auf die biologischen Wege, die an der Heilung von Rückenmarksverletzungen beteiligt sind. Das Team erklärt, dass auch andere Medikamente, die auf ähnliche Weise wirken, auf ihre Fähigkeit getestet werden könnten, die Genesung nach einer Rückenmarksverletzung zu unterstützen. Es seien jedoch weitere Studien erforderlich, um ihre Wirkung in klinischen Studien am Menschen zu untersuchen.

Die Studie unterstreicht auch den Nutzen der Zebrafische in der Medikamentenentwicklung. „Die Möglichkeit, eine Vielzahl von Medikamenten im Zebrafischmodell zu testen, hat ein wichtiges Ziel für die zukünftige Forschung auf dem Gebiet der Rückenmarksreparatur aufgezeigt. Unsere Ergebnisse ebnen den Weg für potenzielle neue Behandlungen, die Entzündungen reduzieren und die Heilung von Rückenmarksverletzungen verbessern können", sagt Prof. Catherina Becker, Alexander von Humboldt-Professorin und Forschungsgruppenleiterin am CRTD und der University of Edinburgh.

Originale Veröffentlichung
Ana-Maria Oprişoreanu, Fari Ryan, Claire Richmond, Yuliya Dzekhtsiarova, Neil O. Carragher, Thomas Becker, Samuel David, Catherina G. Becker: Drug screening in zebrafish larvae reveals inflammation-related modulators of secondary damage after spinal cord injury in mice. Theranostics (May 2023)

Link: http://www.doi.org/10.7150/thno.81332

Bildmaterial: https://tud.link/6f4m

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Prof. Catherina Becker