Roboter im Gesundheitswesen

Querschnittlähmung: Kurzschluss in der Wirbelsäule

Diagnose: Querschnittlähmung, Leben im Rollstuhl. Jetzt sollen Roboter Gelähmten wieder auf die Beine helfen.

Beratung einer qerschnittsgelähmten Frau

© istock/demaerre

Das Rückenmark ist der direkte Draht unseres Gehirns zum restlichen Körper: Ein unvorstellbares Feuerwerk an Nervenimpulsen steuert unsere Beine, lässt uns greifen oder in der Nacht zur Seite wälzen. Aber: Innerhalb weniger Sekunden kann dieses Kunstwerk zerstört werden. Querschnittlähmung heißt der Schicksalsschlag, der jährlich alleine in Deutschland 1.500 Menschen an den Rollstuhl fesselt. Hilfe kommt aus der Robotertechnik: Ein Gehroboter, der sogenannte Lokomat, soll Gelähmte wieder auf die eigenen Beine stellen. Und auch die Neurologen wollen Querschnittlähmung in Zukunft wie eine Grippe heilen.

Heilung aus dem Reagenzglas

Vor kurzem haben Neurologen ein Eiweiß entdeckt, das zerrissene Nervenfasern am Wachstum hindert. Sein Name: „Nogo“. Jetzt wollen die Forscher die Wirkung von „Nogo“ ausschalten. Würde ihnen dies gelingen, könnten sie die Nervenenden wieder zusammenwachsen lassen.

Ein wichtiges Ergebnis haben die Wissenschaftler bereits erzielt: Sie konnten das menschliche Gen entschlüsseln, das für die Produktion des Nogo-Eiweißes verantwortlich ist. Denn nur, wenn sie die genetischen Bausteine von Nogo kennen, können sie ein geeignetes Medikament entwickeln: Einen Antikörper gegen Nogo.

Wie ein Magnet dockt er an das Nogo-Eiweiß an, umschließt es wie eine Kapsel und neutralisiert dadurch seine schädliche Wirkung. Die abgerissenen Nervenfasern wachsen wieder zusammen!

Gelähmte Ratten laufen wieder

Momentan probieren Neurologen den Antikörper gegen Nogo an Ratten aus. Die Forscher durchtrennen an einer bestimmten Stelle das Rückenmark der Tiere und lähmen dadurch ihre Hinterbeine. Anschließend spritzen sie den Nagern den Nogo-Antikörper durch hauchdünne Kanülen direkt ins verletzte Rückenmark. Mit überwältigendem Ergebnis: Innerhalb von 14 Tagen können die Ratten wieder normal laufen.

Fieberhaft arbeiten die Wissenschaftler an der Fertigstellung eines menschlichen Antikörpers: Wie und vor allem wann dieser angewendet werden kann, steht allerdings noch nicht fest.
Das Rückenmark ist der direkte Draht unseres Gehirns zum restlichen Körper: Ein unvorstellbares Feuerwerk an Nervenimpulsen steuert unsere Beine, lässt uns greifen oder in der Nacht zur Seite wälzen. Aber: Innerhalb weniger Sekunden kann dieses Kunstwerk zerstört werden. Querschnittlähmung heißt der Schicksalsschlag, der jährlich alleine in Deutschland 1.500 Menschen an den Rollstuhl fesselt. Hilfe kommt aus der Robotertechnik: Ein Gehroboter, der sogenannte Lokomat, soll Gelähmte wieder auf die eigenen Beine stellen. Und auch die Neurologen wollen Querschnittlähmung in Zukunft wie eine Grippe heilen.

Heilung aus dem Reagenzglas

Vor kurzem haben Neurologen ein Eiweiß entdeckt, das zerrissene Nervenfasern am Wachstum hindert. Sein Name: „Nogo“. Jetzt wollen die Forscher die Wirkung von „Nogo“ ausschalten. Würde ihnen dies gelingen, könnten sie die Nervenenden wieder zusammenwachsen lassen.

Ein wichtiges Ergebnis haben die Wissenschaftler bereits erzielt: Sie konnten das menschliche Gen entschlüsseln, das für die Produktion des Nogo-Eiweißes verantwortlich ist. Denn nur, wenn sie die genetischen Bausteine von Nogo kennen, können sie ein geeignetes Medikament entwickeln: Einen Antikörper gegen Nogo.

Wie ein Magnet dockt er an das Nogo-Eiweiß an, umschließt es wie eine Kapsel und neutralisiert dadurch seine schädliche Wirkung. Die abgerissenen Nervenfasern wachsen wieder zusammen!

Gelähmte Ratten laufen wieder

Momentan probieren Neurologen den Antikörper gegen Nogo an Ratten aus. Die Forscher durchtrennen an einer bestimmten Stelle das Rückenmark der Tiere und lähmen dadurch ihre Hinterbeine. Anschließend spritzen sie den Nagern den Nogo-Antikörper durch hauchdünne Kanülen direkt ins verletzte Rückenmark. Mit überwältigendem Ergebnis: Innerhalb von 14 Tagen können die Ratten wieder normal laufen.

Fieberhaft arbeiten die Wissenschaftler an der Fertigstellung eines menschlichen Antikörpers: Wie und vor allem wann dieser angewendet werden kann, steht allerdings noch nicht fest.
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High-Tech-Leitung Rückenmark

Das Rückenmark: Ein fingerdicker Strang aus hochsensiblen Nervenfasern. Beim gesunden Menschen liegt es geschützt in einer langen Röhre der Wirbelsäule, dem Wirbelkanal. Von hier aus schickt es wie ein Telefonkabel elektrische Signale zwischen Gehirn und Körper hin und her.

Wenn wir uns zum Beispiel verbrennen, geben die Sinneszellen in unserer Haut Impulse über die aufsteigenden Nervenbahnen an das Gehirn weiter. Wir haben Schmerzen. Über absteigende Nervenbahnen sendet das Gehirn dagegen Anweisungen an alle übrigen Körperregionen. So befiehlt es unseren Beinen, vor einer geschlossenen Tür anzuhalten oder die Laufrichtung zu ändern.

Unbewusste Organfunktionen wie Atmung, Verdauung und Herzschlag kann das Rückenmark sogar ganz alleine steuern. Bricht die Wirbelsäule – zum Beispiel durch einen Sturz – reißen meistens auch die Nervenfasern auseinander. Dadurch wird der Informationsfluss zwischen Gehirn und Körper gestoppt, der Mensch ist gelähmt.

Mit dem Roboter wieder auf die Beine

Ein Gehroboter, der sogenannte Lokomat, hilft Querschnittgelähmten auf ihren eigenen Beinen zu laufen. Damit der Patient aufrecht stehen kann, wird sein Oberkörper in einen Tragegurt geschnallt. Hüften und Beine stecken in speziellen Stützvorrichtungen, den sogenannten Orthesen. Wird der Lokomat gestartet, lassen jeweils zwei Motoren Hüft- und Kniegelenke auf einem Laufband hin und her schwingen.

Schritt für Schritt lernt das Rückenmark so zu laufen - ohne die Hilfe des Gehirns. Denn: Manche Bewegungen kann unser Rückenmark alleine steuern. Wenn wir zum Beispiel stolpern, ziehen wir automatisch ein Bein nach vorne. Auch der Befehle für „geradeaus laufen“ wird zum Teil von den motorischen Zentren in unserem Rückenmark angeregt. Und genau diese Zentren aktiviert der Lokomat. Das Training lohnt sich: Querschnittgelähmte, deren Rückenmark nicht komplett durchtrennt ist, haben mit dem Lokomaten große Heilungschancen.

Die Ursachen

Sind die Nervenfasern im Rückenmark erst einmal durchtrennt, wachsen sie nicht mehr zusammen. Zusätzlich werden sie häufig durch die Splitter der zerbrochenen Wirbelsäulenknochen gequetscht. Kleine Blutergüsse weiten sich schnell zu massiven Blutungen aus. Die Nervenzellen bekommen nicht mehr genügend Sauerstoff und sterben langsam ab. Dadurch schwillt das Gewebe an und drückt auf benachbarte, gesunde Zellen.

Dabei entscheiden schon wenige Millimeter über das Schicksal des Patienten. Bricht er sich die Wirbelsäule im Brustmark-Bereich, kann er nur seine Beine nicht mehr bewegen. Erfolgt die Verletzung jedoch im Halsmark, ist er von den Schultern abwärts gelähmt. Im schlimmsten Fall kann er dann nicht einmal mehr selbstständig atmen. So wie „Superman“ Christopher Reeve, der seit einem Reitunfall vom Nacken abwärts gelähmt ist.

Selbstmord der Nervenfasern

Ob Hände, Arme oder Beine: Bei einem Bruch verheilen unsere Knochen mit etwas Hilfe von alleine. Anders unsere Wirbelsäule. Zwar wachsen auch hier die gebrochenen Wirbelknochen wieder zusammen. Das Rückenmark selbst gleicht aber einem Schlachtfeld.

Wie ein Krebsgeschwür macht sich hier eine riesige Zyste breit. Sie verdrängt die Enden der zerrissenen Nervenzellen und verletzt gesundes Gewebe. Die Zyste verschwindet nie mehr und kann auch nicht durch eine Operation entfernt werden.

Hauptgegner der Nervenfasern ist aber ein körpereigenes Eiweiß mit dem Namen „Nogo“ - übersetzt „nichts geht mehr“. Kommen die abgerissenen Nervenenden mit dem Hemmstoff in Berührung, stellen sie sofort ihr Wachstum ein. Erstaunlich: „Nogo“ wird von den Nervensträngen selbst gebildet - genauer von deren Hülle. Verletzte Nervenfasern begehen also regelrecht Selbstmord.

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