Einführung
Unser Körper ist ein faszinierendes komplexes System, das aus Millionen von Nervenfasern besteht, die Informationen zwischen dem Gehirn und den verschiedenen Körperteilen übertragen. Diese Nervenfasern ermöglichen es uns, Muskeln zu bewegen, Sinneseindrücke zu verarbeiten und auf Reize aus der Umwelt zu reagieren. Periphere Nerven, wie die Nerven unserer Arme und Beine, werden jedoch häufig im Rahmen akuter Verletzungen geschädigt, etwa bei Unfällen, oder im Laufe des Lebens durch verschiedene Erkrankungen beeinträchtigt.
Im Gegensatz zur landläufigen Meinung, dass sich Nerven kaum regenerieren können, verfügen periphere Nerven über ein ausgeprägtes Regenerationspotential. Dieser Artikel beleuchtet die faszinierenden Prozesse der Nervenregeneration, die beteiligten Zellen und welche Faktoren diesen Prozess unterstützen. Die Erkenntnisse über die Selbstheilungskräfte des Körpers können auch für andere Bereiche der Renovierung und Reparatur inspirierend sein - sei es im Bauwesen oder bei der Sanierung von Gebäuden.
Die Grundlagen der Nervenregeneration
Anders als häufig behauptet, können sich Nerven regenerieren. Da Nervenzellen sehr empfindlich auf unterschiedliche Einflussfaktoren reagieren, ist es wichtig, diese zu schützen. Schäden an den Zellen können durch verschiedene Methoden rückgängig gemacht werden. Krankheiten wie Diabetes, übermäßiger Alkoholkonsum, Stress, Mangelernährung oder unterschiedliche Giftstoffe schädigen Nervenzellen. Um diese wiederherzustellen, bedarf es Zeit und der richtigen Methode.
Biochemische Veränderungen im Körper führen in der Regel zu einer Schädigung von Nervenzellen. Schuld daran sind die freien Radikale, die oxidativen Stress auslösen. Folglich werden Nervenzellen von Innen geschädigt und zerstört. Dabei ist es aber sehr wichtig, sich an einen Arzt zu wenden, damit die genaue Ursache für die Nervenschäden festgestellt werden kann.
Die Fähigkeit zur Regeneration hängt vor allem von der Art der Axonschädigung ab und davon, ob der Zellkörper der Nervenzelle unbeschädigt ist. Im Durchschnitt beginnen die Nervenzellen etwa zwei bis drei Tage nach der Schädigung damit, sich zu regenerieren und das Axon wächst nach – circa 0,5 bis 3 Millimeter pro Tag. Unter günstigen Bedingungen ist es im peripheren Nervensystem möglich, dass sich in einem geschädigten Körperbereich (je nach Ausmaß des Schadens) innerhalb von Wochen bis Monaten Axone – und dadurch Nervenfasern – regenerieren.
Unterschiede zwischen zentralem und peripherem Nervensystem
Können sich Nervenzellen von Schädigungen erholen? Das kommt darauf an, wo sie liegen: Im Unterschied zu Nerven in Gehirn und Rückenmark (zentrales Nervensystem) können sich die Nervenzellen, die außerhalb davon liegen (peripheres Nervensystem), nach Schädigungen bis zu einem gewissen Grad komplett regenerieren.
Mithilfe von Nervenzellen kann der Körper Reize empfangen, in Form von elektrischen Impulsen weiterleiten und so Signale an das Gehirn übermitteln. Baumartige Auswüchse (sog. Dendriten) der Nervenzelle nehmen die Reize auf, leiten sie durch den Zellkörper und von dort weiter in Richtung Axon.
Jede Nervenzelle besitzt in der Regel nur ein einziges Axon – einen langen, schlauchartigen Zellfortsatz, der in Verbindung mit den Dendriten einer weiteren Nervenzelle steht. Manche Axone sind von Myelin umgeben, einer Art elektrischen Isolierschicht, die auch einen gewissen mechanischen Schutz bietet. Das Myelin wird von den sogenannten Schwann-Zellen gebildet, weshalb man die Myelinhülle manchmal auch "Schwann-Scheide" nennt. Axone mit Myelinhülle können Reize deutlich schneller leiten, als die "nicht-isolierten" Axone.
Der Regenerationsprozess nach einer Nervenschädigung
Bei einer Quetschung oder Durchtrennung eines Nervs sterben die einzelnen Nervenfasern, die von der Schädigung betroffen sind, zunächst ab. Grundsätzlich besitzen sie aber die Fähigkeit, erneut auszuwachsen und vollständig zu regenerieren. Abhängig sind sie dabei von den die Nervenfasern umgebenden Schwann-Zellen.
Die Nervenregeneration beginnt jeweils an der Stelle, an der das Axon durchtrennt oder beschädigt wurde. Axonreste hinter der Bruchstelle zerfallen, die verbliebenen Zellreste werden von den Fresszellen des Körpers (Makrophagen) entfernt.
Um den Defekt nach einer Axonschädigung zu reparieren, beginnt die Nervenzelle in hohem Maße neue Eiweiße herzustellen, die als Ersatz für das verlorene Zellmaterial dienen sollen. Der Axonstumpf erweitert sich zum sogenannten "Wachstumskolben", da aus dem Zellkörper neues Zellmaterial angeliefert wird und sich ansammelt.
Von der Kontaktstelle, mit der das Axon der Nervenzelle früher verbunden war, bilden die verbliebenen Schwann-Zellen eine Art Leitschiene und geben zusammen mit anderen Zellen Eiweiße ab, die als Wachstumsfaktor fungieren. Die Eiweiße dienen als Lockstoff für das nachwachsende Axon: Der Axonstumpf beginnt neu auszusprossen und wächst in Richtung der Leitschiene nach.
Die entscheidende Rolle der Schwann-Zellen
Schwann-Zellen nehmen eine Schlüsselrolle für den Reparaturprozess ein. Diese sterben nach einer Nervenverletzung nicht ab, sondern sind dafür verantwortlich, den Abbau wie auch das erneute Auswachsen der Nervenfasern zu ihren ursprünglichen Gebieten hin zu koordinieren.
Bei einer peripheren Nervenschädigung sind meist die Myelin produzierenden Schwann-Zellen der peripheren Nerven betroffen, sodass ein wesentlicher Aspekt der Behandlung in der Regeneration und dem Schutz der Myelinscheide besteht. In klinischen Modellen zu Myelinscheiden-Schädigungen hat sich die Gabe von Nukleotiden wie Uridinmonophosphat (UMP) als sinnvoller Ansatz erwiesen.
"Gleichzeitig nutzen die Mitochondrien der Schwann-Zellen dabei Ant