Querschnittslähmung: Reha-Therapie lässt lahme Ratten laufen

Forscher haben gelähmten Ratten auf die Beine geholfen: Die Tiere konnten dank einer Kombination aus Training, Stromstößen und Medikamenten ihre Beine wieder bewegen und sogar rennen. Schon in zwei Jahren wollen die Forscher das Verfahren am Menschen testen.

DPA/ Science/ EPFL

Mediziner träumen seit jeher davon, Gelähmte wieder laufen zu lassen. Die Heilung einer Querschnittslähmung ist bisher allerdings unmöglich - zumindest beim Menschen. Für Ratten gilt das nun nicht mehr: Wissenschaftlern ist es gelungen, die Nager von einer Lähmung zu befreien. Die Tiere haben im Experiment die bewusste Kontrolle über ihre Bewegungen zurückerlangt - und konnten mit Hilfe einer Halterung sogar Treppen steigen und Hindernisse umgehen.

Das Neurorehabilitationsverfahren der Schweizer Forscher um Grégoire Courtine von der Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPFL) beruht unter anderem auf Lauftraining und einer Stimulierung sogenannter schlafenden Nervenzellen im Rückenmark. Wird das Rückenmark schwer verletzt oder vollständig durchtrennt, erhalten die Nervenzellen unterhalb des Einschnitts keine Informationen mehr aus dem Gehirn.

Für ihre Studie durchtrennten die Forscher bei zehn Ratten die Hauptleitungsbahnen des Rückenmarks bis auf einen kleinen Teil des Nervengewebes. Diese Art der Verletzung entspreche sehr gut derjenigen vieler querschnittsgelähmter Menschen. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt "Science" schreiben, haben sie die schlafenden Zellen wieder aufgeweckt. Das sei mit Hilfe von elektrischer Stimulation und einer Chemikalienmischung gelungen, die die Nervenzellen anregt - ähnlich wie die Botenstoffe des Gehirns.

Lauftraining im Halteapparat

Bereits vor drei Jahren hatten die Schweizer Forscher gezeigt, dass dank dieser Stimulierung gelähmte Ratten auf einem Laufband vorwärts gehen können. Allerdings konnten die Tiere ihre Bewegungen nicht bewusst steuern, weil die Nervenverbindungen zwischen den Hinterbeinen und dem Gehirn getrennt blieben. Stattdessen gab das Laufband den Anstoß für die Bewegungen.

Jetzt aber haben die Forscher einen robotergesteuerten Halteapparat konstruiert, der die Ratten auf den Hinterbeinen hält und sie nur dann abfängt, wenn sie das Gleichgewicht verlieren. Die Tiere haben dadurch das Gefühl, eine gesunde Wirbelsäule zu besitzen, erklären die Forscher. Nach der chemisch-elektrischen Anregung der Nervenzellen ließen sie die Tiere gestützt von dem Geschirr ein Lauftraining absolvieren. Dabei lockten sie die Ratten mit einem Stückchen Schokolade.

Nach zwei bis drei Wochen Training hätten die Ratten ihre ersten selbständigen Schritte gemacht - und schon bald eine Strecke von 21 Metern in drei Minuten zurückgelegt. Triebkraft für die Bewegung war allein die Willenskraft der Tiere, betonen die Forscher.

Grundlage für den Erfolg sei, dass sich durch das spezielle, willensbasierte Training neue Nervenverbindungen im Rückenmark gebildet hätten. Sie seien um die verletzten Bereiche herumgewachsen und hätten so neue Verbindungen zwischen dem Gehirn und den Hinterbeinen hergestellt. Damit hätten die Ratten die bewusste Kontrolle über ihre Beinbewegungen zurückerlangt.

Tests mit Menschen könnten in zwei Jahren beginnen

Courtine und seine Kollegen halten es für durchaus möglich, dass die neue Trainingsmethode zukünftig auch Menschen mit schweren Rückenmarksverletzungen wieder auf die Beine bringen kann. Erste Studien mit Patienten in einer Klinik in Zürich sind ihren Angaben nach geplant und könnten in zwei Jahren beginnen.

"Rehabilitation ist die bislang einzige geprüfte Therapie nach Querschnittverletzung beim Menschen und führt zu wichtigen, jedoch deutlich begrenzten Verbesserungen", sagte Jan Schwab von der Abteilung Experimentelle Neurologie an der Charité Berlin. So könnten bereits einige Patienten, bei denen das Rückenmark nicht vollständig durchtrennt ist, mit Hilfe von langwierigem Laufband-Training lernen, ihre Beine oder Arme zumindest wieder etwas zu bewegen. "Wir brauchen aber mehr."

Der kombinierte Rehabilitationsansatz von Courtine sei ein wichtiger Schritt hin zur Entwicklung von modernen Therapien, meint Schwab. Außerdem verbessere er das Verständnis der erstaunlich robusten Regenerationseffekte im stimulierten, verletzten Rückenmark. "Wir haben lange geglaubt, dass das Rückenmark sich nach Verletzungen nicht erholen kann", sagt Schwab. In jüngerer Zeit hätten einige Studien aber gezeigt, dass diese Annahme falsch gewesen sei.

Es sei ein "tolles Zeichen" und klinisch sehr relevant, dass die Tiere eine willkürliche Kontrolle über die Bewegungssteuerung erlangt haben, sagte Dietmar Fischer von der Neurologischen Klinik der Universität Düsseldorf. Er betont jedoch, dass Studien an Ratten nicht ohne weiteres auf den Menschen übertragbar seien, da zum Beispiel ihre Nervenfasern anders verliefen.

mbe/dpa/dapd

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