ThaXonian – Magnetic Axon Therapy
ThaXonian ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt mit dem Ziel, eine Magnetpuls-Prototyp-Therapieanlage zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen zu entwickeln, herzustellen und zu erproben. ThaXonian ist aus dem Projekt NeuroMax hervorgegangen. Mit Hilfe dieser Anlage sollen elektromagnetische Felder zur Erzeugung therapeutischer Wirkungen in bestimmten Nervenzellen und deren Fortsätzen, den Motoneuronen und Axonen, genutzt werden. Als Maximalmodell einer neuronalen Krankheit dient die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS). Die Entwicklung und Optimierung der Therapieanlage basiert auf Ergebnissen zellbiologischer Untersuchungen an humanen Motoneuronen. In diesen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass gestörte Motoneuronen durch Magnetpulse bei einer bestimmten Frequenz reaktiviert werden und sogar ihre ursprüngliche Leistungsfähigkeit zurückerhalten.
Bildmitte: die Zellkörper spinaler Motoneuronen im Rückenmark senden lange Axone in Myelinscheiden über Arme und Beine aus, um über die neuromuskulären Endplatten die Kontraktion der Muskelfasern zu steuern.
Obere Bildreihe: bei Amyotropher Lateralsklerose (ALS) ist der axonale Verkehr – also der Ferntransport von Mitochondrien und anderen Organellen durch Motorproteine in den Axonen entlang von Mikrotubuli – stark beeinträchtigt. Ursache dafür ist die geschädigte Mikrotubuli-Stabilität. Das heißt, die Mikrotubuli als zugrundeliegender Transportweg sind selbst in ihrer Struktur geschädigt. Darüber hinaus sind auch die axonalen Mitochondrien in ihrer Struktur und Funktionalität beeinträchtigt, so dass die Zellatmung nicht mehr ablaufen kann (Mitochondrien-Morphologie). Somit können die Mitochondrien als Kraftwerke der Zelle in den Axonen keine Energie mehr bereitstellen, die Axone sterben retrograd ab und verlieren ihre Verbindung zu den Muskelfasern (neuromuskuläre Endplatte). Als Folge verkümmern die Muskeln und es kommt zur fortschreitenden Lähmung bei den ALS-Patienten.
Links: Petrischalen mit kultivierten Motoneuronen von ALS-Patienten werden in einer Magnetspule platziert, um die therapeutische Wirkung magnetischer Wechselfelder zu studieren. In der gezeigten Anordnung sind die Axone der Motoneurone in der Petrischale senkrecht zum homogenen Magnetfeld im Inneren der Spule angeordnet.
Untere Bildreihe: in den Versuchsreihen konnte das ThaXonian-Team die technischen Parameter des Magnetfeldes soweit optimieren, dass axonaler Verkehr, Mikrotubuli-Stabilität, Mitochondrien-Morphologie und mutmaßlich die Konnektivität der neuromuskulären Endplatten wiederhergestellt werden und sich wie in gesunden Motoneuronen verhalten.
Reaktivierung von Motoneuronen durch Magnetpulse Im Film: Bei Gesunden bewegen sich die Motoneuronen völlig normal, bei ALS-Patienten stehen sie still. Doch durch die Magnetpulse werden die Motoneuronen reaktiviert und erhalten bei einer bestimmten Frequenz sogar ihre ursprüngliche Leistungsfähigkeit zurück.
