Ein schwerer Schlaganfall kann mehr hinterlassen als geschädigte Nervenzellen – im schlimmsten Fall eine flüssigkeitsgefüllte Höhle, dort wo einst lebendes Gewebe Signale leitete und Bewegung steuerte. Forschende der Duke University testen nun ein injizierbares Material, das diese biologische Leerstelle in einen Ort verwandeln soll, an dem Reparatur beginnen kann.

Die an Mäusen getestete Behandlung zog Immunzellen in die Schlaganfall-Höhle und organisierte sie zu einer koordinierten Heilungsreaktion. Neue Blutgefäße durchzogen das verletzte Gebiet, Nervenfasern wurden zahlreicher, und die Tiere erlangten motorische Fähigkeiten zurück, die an gesunde Mäuse heranreichten. Die Ergebnisse wurden in Cell Biomaterials veröffentlicht.

Die Behandlung basiert auf MAPS – mikroporösen, getemperten Partikelgerüsten – aus winzigen Hydrogel-Partikeln, die sich nach der Injektion verbinden, aber offene Räume zwischen sich lassen. Statt Ersatzgewebe herzustellen, heftete das Team Astrozyten-abstammende extrazelluläre Vesikel (EVs) – nanoskalige Pakete, die Proteine und genetisches Material zwischen Zellen transportieren – chemisch an das Gerüst und machte es so zu einer lokalen Signalzentrale.

Die stärksten Ergebnisse lieferten EVs, die entstanden, nachdem Astrozyten IL-4 und C1q ausgesetzt wurden. Die Kombination lockte Makrophagen und eine überraschend langlebige Population von Neutrophilen in die Höhle. Neutrophile werden nach einem Schlaganfall meist mit Entzündung und Gewebeschäden in Verbindung gebracht; doch als die Forschenden die Zellpopulation reduzierten, sank die Bildung von Blutgefäßen drastisch – ein Beleg dafür, dass die Zellen im konstruierten Gerüst die Reparatur vorantrieben.

Die biologischen Veränderungen schlugen sich in der Bewegung nieder. Im Grid-Walking-Test machten mit dem optimierten Gerüst behandelte Mäuse im Verlauf immer weniger Fehlplatzierungen der Pfoten; nach acht Wochen war ihre Leistung statistisch nicht mehr von gesunden Kontrolltieren zu unterscheiden. Das Gerüst selbst war entscheidend: Ohne es erzielten die Vesikel kein vergleichbares Blutgefäßwachstum.

Das Team injizierte das Material fünf Tage nach dem Schlaganfall – als Reparaturstrategie, nicht als Notfallbehandlung. Seguras Labor erforscht nun Astrozyten aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen, die eine besser skalierbare und klinisch relevantere EV-Quelle bieten könnten. „Man stellt ein Ökosystem nicht wieder her, indem man nur den anfänglichen Schaden eindämmt", sagt Tatiana Segura, die leitende Autorin der Studie. „Man muss die Bedingungen schaffen, die es dem Leben erlauben, zurückzukehren."

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