Die Regeneration von Nerven und Rückenmark (eBook)

Was wir über Mechanismen und therapeutische Ansätze wissen

Lars P. Klimaschewski (Autor)

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2023 | 2023
XI, 217 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-66330-1 (ISBN)

Infos

Dieses Sachbuch informiert mit eingängigen Zeichnungen und in verständlichen Worten über die neuesten Ergebnisse zu Forschung und Therapie der Nervenregeneration. Warum regenerieren Nerven in den Extremitäten, die Axone im Rückenmark aber nicht? Können transplantierte Stammzellen oder Biopolymere die Regeneration wieder ermöglichen? Sind Bioprothesen in der Lage, amputierte Arme oder Beine funktionell zu ersetzen? Der Neurowissenschaftler Lars Klimaschewski beantwortet diese Fragen und berichtet über spannende Erkenntnisse aus der Anatomie, Zell- und Molekularbiologie sowie aus der Neurotechnologie. Erfahren Sie unter anderem, wie eine Gehirn-Computer-Schnittstelle Signale aus dem Gehirn verarbeitet, um über Elektroden die Arm- oder Beinmuskeln nach einer Querschnittslähmung wieder anzusteuern.  

Prof. Dr. med. Lars Klimaschewski ist Professor an der Medizinischen Universität Innsbruck, Leiter des dortigen Instituts für Neuroanatomie und Autor zahlreicher Arbeiten über neuronale Degeneration und Regeneration.

Inhalt

Einleitung 5
Inhaltsverzeichnis 8
1: Axonale Regeneration im peripheren Nervensystem 11
1.1 Anatomische Grundlagen 11
1.1.1 Histologie peripherer Nerven 21
1.2 Klinische Grundlagen 24
1.2.1 Einteilung und Diagnostik von Nervenverletzungen 26
1.3 Zellbiologische und molekulare Grundlagen 31
1.3.1 Die neuronale Antwort auf axonale Verletzung 33
1.3.1.1 Epigenetische Regulation der Genexpression 38
1.3.1.2 Retrograde Alarmsignale und initiales Axonwachstum 41
1.3.1.3 Freisetzung von trophen Faktoren und Zytokinen aus nicht-neuronalen Zellen 43
1.3.2 Die zentrale Bedeutung der Glia für die axonale Regeneration 45
1.3.2.1 Schwann-Zellen interagieren mit Axonen, Fibroblasten und Endothelzellen 46
1.3.2.2 Makrophagen und reaktive Schwann-Zellen ermöglichen erst die axonale Regeneration 48
1.3.3 Periphere Nervenregeneration im Alter 50
1.3.4 Erfolgreiche Regeneration setzt axonale Degeneration voraus 52
1.3.5 Wachstumsfaktoren und Zytokine fördern die Regeneration 53
1.3.5.1 Effekte tropher Faktoren auf das axonale Wachstumsverhalten 55
1.3.6 Drei Probleme: Wachstumshemmung, Verzweigung und Unspezifität 57
1.3.6.1 Spezielle Probleme der Axonregeneration innerhalb der Muskulatur 60
1.3.6.2 Regeneration dünner Axone und Wiederherstellung sensibler Funktionen 61
1.3.7 Intrinsisch-neuronale Mechanismen axonaler Regeneration 62
1.3.7.1 Intrazelluläre Signaltransduktionswege von neurotrophen Substanzen 64
1.3.7.2 Endogene Inhibitoren axonaler Wachstumsprozesse 69
1.3.7.3 Bedeutung der PI3-Kinase-abhängigen Signalwege für die axonale Regeneration 71
1.3.8 Bevorzugte Regeneration von Zielgeweben durch funktionell passende Axone 73
1.3.8.1 Molekulare Mechanismen funktionell korrekter Nervenregeneration 74
1.3.9 Wachstumsfaktoren werden differenziell exprimiert 76
1.4 Neuroplastizität im ZNS nach peripherer Nervenläsion 78
1.4.1 Kortikale Plastizität als Ursache chronischer Schmerzen 80
1.4.2 Mediatoren der Axotomie-induzierten Neuroplastizität im ZNS 84
1.5 Therapie der peripheren Nervenverletzung 85
1.5.1 Chirurgische Versorgung verletzter peripherer Nerven 86
1.5.2 Nervenüberbrückungen (Konduits) 88
1.5.3 Neurotrophe Faktoren 90
1.5.4 Pharmaka 92
1.5.4.1 Acetyl-L-Carnitin (ALCAR) 92
1.5.4.2 N-Acetyl-Cystein (NAC) 92
1.5.4.3 Chondroitinase ABC 93
1.5.4.4 Dihydroxyflavon (DHF) 93
1.5.4.5 Erythropoetin (EPO) 93
1.5.4.6 Fasudil 94
1.5.4.7 Fingolimod 94
1.5.4.8 Forskolin 94
1.5.4.9 Geldanamycin 94
1.5.4.10 Ibuprofen 95
1.5.4.11 Rolipram 95
1.5.4.12 Salidrosid 95
1.5.4.13 Tacrolimus (FK506) 95
1.5.4.14 Testosteron 96
1.5.5 Transplantation von Glia und Stammzellen 96
1.5.6 Stimulation verletzter Nerven und denervierter Muskulatur 98
1.5.7 Greifhilfsysteme und Bioprothesen 100
1.5.8 Moderne Rehabilitationsverfahren 104
1.5.9 Behandlung neuropathischer Schmerzen 105
Weiterführende Literatur 107
2: Axonale Regeneration im zentralen Nervensystem 112
2.1 Anatomische Grundlagen 112
2.1.1 Mikroskopische Anatomie des Rückenmarks 114
2.2 Klinische Grundlagen 116
2.2.1 Einteilung und Symptomatik der Querschnittsverletzung 117
2.3 Zellbiologische und molekulare Grundlagen 122
2.3.1 Histopathologie der Rückenmarksverletzung 123
2.3.2 Unterschiede zwischen peripherer und zentraler Axonregeneration 127
2.3.3 Die neuronale Antwort auf eine Axotomie im ZNS 129
2.3.4 Transkriptionsfaktoren und epigenetische Regulatoren im verletzten ZNS 131
2.3.5 Einschränkung der axonalen ZNS-Regeneration im Alter 132
2.3.6 Extrinsische Hemmer axonaler Regeneration im ZNS 133
2.3.7 Wirkungsmechanismen extrazellulärer Wachstumshemmer 135
2.3.8 Ursachen der Blockade axonaler Regeneration im ZNS 137
2.3.9 Neuroplastische Veränderungen finden zeitlebens statt 139
2.4 Therapie der Querschnittsläsion 140
2.4.1 Vorgehen in der akuten und chronischen Phase einer Rückenmarksverletzung 142
2.4.2 Neurotrophe Faktoren 146
2.4.3 Neuroprotektive Pharmaka 152
2.4.4 Interferenz mit Inhibitoren axonaler Regeneration 153
2.4.5 Exogene Matrix und Biopolymere 156
2.4.6 Zelluläre Transplantate und Stammzellen 159
2.4.7 Elektrische und nichtelektrische Stimulation (Neuromodulation) 166
2.4.8 Bioprothesen 168
Weiterführende Literatur 174
3: Axonale Regeneration im Nervensystem – Quo vadis? 179
3.1 Begriffliche Probleme 181
3.2 Die experimentellen Modelle zur Untersuchung axonaler Regeneration 182
3.3 Ethik und Sinnhaftigkeit der Tierversuche 186
3.4 Das Problem der Übertragbarkeit von Tierversuchen auf den Menschen 189
Weiterführende Literatur 194
Glossar 196
Stichwortverzeichnis 215

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 28.9.2023
• Zusatzinfo: XI, 217 S. 30 Abb., 28 Abb. in Farbe.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Medizin / Pharmazie ► Medizinische Fachgebiete ► Neurologie
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Bioprothetik • Karpaltunnelsyndrom • Nervenverletzungen • Nervenzellen • Neuroanatomie • Neuropathologie • Neurowissenschaften • Periphere Nerven • Querschnittlähmung • Stammzellen
• ISBN-10: 3-662-66330-9 / 3662663309
• ISBN-13: 978-3-662-66330-1 / 9783662663301