Zusammenfassung: Das autonome Nervensystem hat die Fähigkeit, die Muskelfunktion nach einer Nervenverletzung spontan wiederherzustellen.
Quelle: Medizinische Universität Wien
Das vegetative Nervensystem ist bekannt als Schaltzentrale für unwillkürliche körperliche Prozesse wie unseren Herzschlag und unsere Atmung.
Dass dieser Teil des Nervensystems auch die Fähigkeit besitzt, die Muskelfunktion nach einer Nervenverletzung spontan wiederherzustellen, entdeckte eine Forschungsgruppe der Universitätsklinik für Plastische, Rekonstruktive und Ästhetische Chirurgie der MedUni Wien im Rahmen ihrer kürzlich im veröffentlichten Studie Zeitschrift für Neurowissenschaften.
Ihre Erkenntnisse können die Grundlage für die Verbesserung und Entwicklung von Interventionen zur Behandlung von Nervenläsionen bilden.
Das Forschungsteam um Vlad Tereshenko und Oskar Aszmann vom Clinical Laboratory for Bionic Limb Reconstruction an der Universitätsklinik für Plastische, Rekonstruktive und Ästhetische Chirurgie der MedUni Wien entdeckte im Kurs diese bisher der Wissenschaft unbekannte Facette des Zusammenspiels von Nerven und Muskeln seiner präklinischen Forschung zu Gesichtsnerven und -muskeln.
Nachdem ein Nerv verletzt oder durchtrennt wurde, kann er die motorische Funktion der Gesichtsmuskulatur nicht mehr steuern, was im Tiermodell zu einer Gesichtslähmung führt.
In einigen Fällen beobachteten die Wissenschaftler Tage oder Wochen nach der Nervenläsion eine spontane Erholung der Muskelfunktion. Mit neuartigen, komplexen Techniken konnten sie nachweisen, dass das vegetative Nervensystem sozusagen die Funktion des verletzten Nervs übernimmt.
„Bisher war uns nicht bewusst, dass das vegetative Nervensystem die Muskelmotorik mit Nervenimpulsen steuern kann. Wie wir in unseren Experimenten gesehen haben, bilden die parasympathischen Nervenfasern dazu neue funktionelle neuromuskuläre Synapsen.
„Gleichzeitig verändern sich die Muster der Muskelfasern und damit die physiologischen Eigenschaften der autonom reinnervierten Muskulatur“, umreißt Erstautor Vlad Tereshenko die zentralen Ergebnisse der Studie.
Potenzieller Akteur bei der Nervenrekonstruktion
Nach Verletzungen oder bestimmten Krankheiten können Nerven vorübergehend oder dauerhaft ihre Fähigkeit verlieren, die motorische Kontrolle über die Muskeln zu übernehmen. Zur Behebung der daraus resultierenden motorischen Defizite stehen mittlerweile etablierte Therapiekonzepte wie Nervenverlagerungen oder Nerventransplantationen zur Verfügung.
Die klinischen Ergebnisse können jedoch von mehreren Faktoren beeinflusst werden, wie z. B. der langsamen Nervenregeneration oder dem Mangel an Spendernerven.
„Durch die Identifizierung dieser bisher unbekannten Fähigkeit des autonomen Nervensystems haben wir einen neuen potenziellen Akteur bei der Nervenrekonstruktion entdeckt. Die Ergebnisse unserer Studie können daher helfen, bestehende Therapiemaßnahmen zu verbessern und neue zu entwickeln“, blickt Vlad Tereshenko in die Zukunft.
Folgestudien sollen unser Wissen über diese neue Facette des neuromuskulären Systems vertiefen.
Zu klären ist unter anderem, ob und wie vegetative Nervenfasern chirurgisch verlagert werden können, um die Muskelfunktion vorübergehend oder dauerhaft wiederherzustellen.
Über diese Neuigkeiten aus der neurowissenschaftlichen Forschung
Autor: Pressebüro
Quelle: Medizinische Universität Wien
Kontakt: Pressestelle – Medizinische Universität Wien
Bild: Das Bild ist gemeinfrei
Ursprüngliche Forschung: Geschlossener Zugang.
„Autonome Nervenfasern innervieren denervierte Gesichtsmuskeln aberrant und verändern die Muskelfaserpopulation“ von Vlad Tereshenko et al. Medizinische Universität Wien
Siehe auch
Abstrakt
Autonome Nervenfasern reinnervieren denervierte Gesichtsmuskeln aberrant und verändern die Muskelfaserpopulation
Die chirurgische Umleitung des efferenten neuralen Eingangs zu einem denervierten Muskel über einen Nerventransfer kann die neuromuskuläre Kontrolle nach Nervenverletzungen wiederherstellen.
Die Rolle autonomer Nervenfasern während des Prozesses der muskulären Reinnervation ist noch weitgehend unbekannt. Hier untersuchten wir die neurobiologischen Mechanismen hinter der spontanen funktionellen Erholung denervierter Gesichtsmuskeln bei männlichen Nagetieren.
Die wiederhergestellten Gesichtsmuskeln zeigten eine Fülle von cholinergen axonalen Enden, die funktionelle neuromuskuläre Verbindungen etablierten. Es wurde bestätigt, dass sich die parasympathische Quelle des neuronalen Inputs im Ganglion pterygopalatinum befindet.
Darüber hinaus erfuhren die autonom reinnervierten Gesichtsmuskeln einen Muskelfaserwechsel zu einer rein intermediären Muskelfaserpopulation Myosin Heavy Chain Typ IIa.
Schließlich zeigten elektrophysiologische Tests, dass die postganglionären parasympathischen Fasern über den sensorischen Nervus infraorbitalis zu den Gesichtsmuskeln wandern.
Unsere Ergebnisse zeigten eine erweiterte neuromuskuläre Plastizität der denervierten quergestreiften Muskulatur, die eine funktionelle Wiederherstellung über fremde autonome Fasern ermöglicht.
Diese Befunde können die zugrunde liegenden Mechanismen des sensorischen Schutzes weiter erklären, die implementiert werden, um die Atrophie eines denervierten Muskels zu verhindern.