Diese Mikroskop-Aufnahme zeigt den Rückenmarks-Querschnitt eines Axolotl. Die rötlich und grün gefärbten Stammzellen in der Mitte haben eine besondere Eigenschaft: Ist das Rückenmark verletzt, können sie sich synchron teilen, sodass sich das Rückenmark regenerieren kann.
Der Axolotl (Ambystoma mexicanum) ist ein mexikanischer Schwanzlurch, den wir normalerweise kaum zu sehen bekommen. Denn er lebt am Grund von Gewässern und ist nachtaktiv. Besonders macht den Axolotl, dass er die Geschlechtsreife erreicht, ohne seine Larvenmerkmale zu verlieren. Eine weitere Besonderheit des skurrilen Tiers ist seine Fähigkeit, Gliedmaßen und Organe nach einer Verletzung oder Amputation vollständig und funktionstüchtig wiederherzustellen. Dazu bildet sich zunächst ein Gewebe, das die darunterliegendes Gewebsschichten zur Heilung veranlasst. Nach wenigen Tagen entsteht dann eine Art Regenerationsknospe, aus der das neue Körperteil wächst.
Das gilt sogar für das überlebenswichtige Rückenmark: Während Schäden daran beim Menschen und anderen Tieren meist irreparabel sind, kann der Axolotl sein Rückenmark regenerieren. Wird etwa der Schwanz des Lurchs amputiert, teilen sich an der Verletzungsstelle nach vier Tagen die neuralen Stammzellen in der Mitte des Rückenmarks – die auf unserer Aufnahme zu sehen sind. Sie ersetzen verlorene Neuronen und bauen so die Nervenverbindung zum neu heranwachsenden Schwanz wieder auf.
Wie genau diese Neubildung des Rückenmarks beim Axolotl abläuft, haben Forscher um Emanuel Costa von der Universität La Plata in Argentinien näher untersucht. Dafür bildeten sie den Regenerationsprozess in einem mathematischen Modell nach und testeten dessen Vorhersagen im Axolotl-Gewebe. Dabei fiel auf, dass sich die Stammzellen eines verletzten Axolotl-Rückenmarks nicht wie üblich asynchron teilen, sondern ihre Zellzyklen so anpassen, dass sich die meisten Zellen in der Nähe der Verletzung im „Gleichschritt“ vermehren. Diese synchrone Regeneration wird vermutlich durch einen Botenstoff ermöglicht, der sich in den ersten Tagen nach der Verwundung im Gewebe ausbreitet und die Stammzellen umprogrammiert.
„Der nächste Schritt besteht nun darin, die Moleküle zu identifizieren, die die Regeneration des Rückenmarks fördern – das könnte ein enormes therapeutisches Potenzial für Patienten mit Rückenmarksverletzungen haben“, erklärt Teammitglied Elly Tanaka vom Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie in Wien.
