Frühe Forschungsergebnisse deuten auf einen neuartigen Ansatz zur Behandlung chronischer Nervenschmerzen hin: die direkte Versorgung der Nerven mit frischen Mitochondrien, den Zellkraftwerken. Die Studie, die mit Mäusezellen, lebenden Tieren und menschlichem Gewebe durchgeführt wurde, zeigt eine entscheidende, aber bisher übersehene Rolle von Stützzellen im Nervensystem. Diese Zellen, sogenannte Satellitengliazellen, übertragen Mitochondrien aktiv auf schmerzempfindliche Nerven. Störungen in diesem Prozess führen zu einem Energieverlust in den Nerven, was zu Fehlfunktionen und chronischen Schmerzen führt.
Die Energiekrise in Nervenzellen
Nerven sind auf eine konstante Energieversorgung angewiesen, um richtig zu funktionieren. Wenn Nerven nicht genügend Mitochondrien erhalten, können sie auch ohne äußere Reize spontan feuern. Diese unregelmäßige Aktivität führt zu chronischen Schmerzen und kann schließlich zu einer Nervendegeneration führen. Wie der leitende Studienautor Ru-Rong Ji erklärt: „Wenn man wie verrückt feuert, wird dieses Neuron wahrscheinlich irgendwann degenerieren.“ Die in Nature veröffentlichte Studie legt nahe, dass die Wiederherstellung der mitochondrialen Funktion diesen Zusammenbruch verhindern könnte.
Wie Gliazellen Energie liefern
Die Studie konzentrierte sich auf Satellitengliazellen, die sich körperlich um Nervenwurzeln in der Nähe des Rückenmarks wickeln. Diese Zellen erweitern mikroskopische Strukturen, sogenannte Tunnelnanoröhren, um Mitochondrien direkt in die Nerven einzuschleusen. Diese Übertragung erfolgt über diese Röhrchen, winzige von Gliazellen freigesetzte Bläschen oder spezielle Kanäle zwischen Zellmembranen. Forscher verfolgten den Prozess mithilfe fluoreszierender Markierungen und bestätigten, dass Mitochondrien aus Gliazellen erfolgreich Nervenfasern erreichen.
Die Störung dieses mitochondrialen Transfers bei Mäusen erhöhte die Schmerzempfindlichkeit und bestätigte damit seine Bedeutung. Mäuse mit Nervenschäden durch Chemotherapie oder Diabetes zeigten ebenfalls einen beeinträchtigten mitochondrialen Austausch, was zu chronischen Schmerzen beitrug. Umgekehrt linderte die Transplantation gesunder Gliazellen die Schmerzen, indem sie für eine frische Versorgung mit energieproduzierenden Mitochondrien sorgte.
Ungleiche Verteilung und zukünftige Auswirkungen
Die Studie ergab auch, dass größere Nervenfasern mehr Mitochondrien aus Gliazellen erhalten als kleinere Fasern. Diese bevorzugte Verteilung bleibt ungeklärt, könnte aber erklären, warum kleine Fasern bei Erkrankungen wie Diabetes und Chemotherapie anfälliger für Schäden sind, die zu Symptomen wie Taubheitsgefühl und Brennen führen.
Die Ergebnisse deuten auf mögliche Behandlungen hin, die sich auf die Steigerung der Gliazellaktivität konzentrieren, um den mitochondrialen Transfer zu steigern, oder sogar auf die direkte Injektion gereinigter Mitochondrien in die Nerven. Die Forschung stellt auch die traditionelle Sicht auf Gliazellen als bloßen „Klebstoff“ für das Nervensystem in Frage und positioniert sie als aktive Teilnehmer an der neuronalen Funktion. Die Fähigkeit, große Organellen wie Mitochondrien durch Nanoröhren zu transportieren, weist auf eine tiefere, stärker vernetzte Beziehung zwischen Neuronen und Gliazellen hin, als bisher angenommen.
Die Implikationen der Studie gehen über die Schmerzbehandlung hinaus und legen ein neues Verständnis darüber nahe, wie neuronale Netzwerke funktionieren und wie Gliazellen eine weitaus dynamischere Rolle bei der Aufrechterhaltung der Nervengesundheit spielen könnten.
