Verletzungen peripherer Nerven, d.h. der Nerven, die außerhalb des Rückenmarks liegen, haben drastische Konsequenzen für die betroffenen Patientinnen und Patienten. Chirurgen, die solche Verletzungen behandeln, stehen zum einen vor der Herausforderung, dass oftmals langstreckige Nervendefekte überbrückt werden müssen. Zum anderen darf nicht zu viel Zeit vergehen, bis der nachwachsende Nerv wieder in die Muskulatur oder Haut eingewachsen ist. Besonders die Muskeln gehen ohne Nervenversorgung schnell zu Grunde. Wir wollen daher untersuchen, ob mittels elektrischer Gleichstromstimulation die Nervenheilung auch größerer Läsionen beschleunigt werden kann. Dazu wird in Ratten der Ischiasnerv (Nervus ischiadicus) durchtrennt und anschließend wieder zusammen genäht. Durch die Elektrostimulation soll dann die Wachstumsgeschwindigkeit der Nervenfasern beschleunigt werden. Das können wir in unserem Versuch überprüfen, indem wir die Zehenspreizung und das Gangverhalten der Ratten messen, für die der Ischiasnerv verantwortlich ist. In Zellkulturen kann untersucht werden, wie Medikamente auf einzelne Zellen oder Gruppen von Zellen wirken, jedoch lassen sich solch komplexe Systeme wie das Nervensystem im Detail nur in Tieren erforschen. Außerdem kann im lebenden Tier die Körperfunktion beurteilt werden, für die der betreffende Nerv verantwortlich ist. Das Ziel unserer Arbeit ist es, eine Behandlungsmethode zu entwickeln, die dabei helfen kann Nervenverletzungen in Menschen besser zu heilen.

Der Ischiasnerv der Ratten wird für unsere Untersuchungen auf einer Seiten durchtrennt. Dies verursacht bei den Tieren in den für die Dauer unseres Versuchs eine mittlere Belastung. Bei den Tieren kommt es in Folge der Operation zu einer Lähmung der Großteil der Muskulatur an der betroffenen unteren Gliedmaße sowie zu einem Verlust des Gefühls in diesem Bereich, wobei sich diese Schäden im Laufe des Versuchs durch die Nervenrekonstruktion wieder teilweise zurückbilden können. Gleichzeitig kann es durch die von uns durchgeführte Operation zur Entwicklung von Schmerzen im Bereich der betroffenen unteren Gliedmaße kommen. Etwa eine Woche lang nehmen die Tiere dadurch etwas Gewicht ab. 3 Mal pro Woche werden die Tiere für 15 Minute in eine Inhalationsnarkose versetzt und es werden zwei kleine Nadel in den Bereich der Nervennaht eingebracht. Anschließend erfolgt für eine Dauer von 15 Minuten die elektrische Gleichstromstimulation. Dies verursacht einen narbigen Umbau an den Stelle an der die Nadeln eingbracht werden. Am Ende des Untersuchungszeitraums werden die Tiere schmerzfrei getötet. Es wird ein mittlerer Schweregrad des Versuchsvorhabens erwartet.

Es ist in unseren Tierversuchshaben nicht vorgesehen, dass Tiere nach Abschluss des jeweiligen Teilversuchs überleben. Da den Tieren im Rahmen des Verfahrens abschließend Nerven- und Muskelgewebe entnommen werden muss, würde ihr Weiterleben nach Abschluss des Verfahrens nur unter mehr als geringen Schmerzen und Belastungen möglich sein. Daher werden alle Tiere nach Abschluss des Verfahrens schmerzlos in Narkose getötet.

Die geschätzte Anzahl der Tiere basiert auf den zu diesem Thema publizierten Studien sowie eigenen Erfahrungen im Rahmen von Vorversuchen. Durch die Beratung durch eine Biostatistikerin soll sichergestellt werden, dass die geringstmögliche Anzahl von Tieren verwendet wird, um das gewünschte Ziel unseres Versuchsvorhabens zu erreichen.

Die Tiere werden nach dem Eingriff in ihren gewohnten Gruppen gehalten, um psychischen Stress zu vermeiden und engmaschig klinisch untersucht, um gegebenenfalls entsprechend reagieren zu können. Die Tiere erhalten nach der Operation zusätzlich eingeweichtes Futter in einem flachen Gefäß auf dem Käfigboden angeboten, um die Nahrungsaufnahme zu erleichtern. Die für den operativen Eingriff nötige Zeit in Narkose wird auf das geringstmögliche Maß reduziert, zudem erhalten die Tiere eine prä-, intra-, sowie postoperative Schmerztherapie bis zum Abklingen aller Schmerzsymptome. Im Falle, dass die Tiere ernsthaft erkranken, deutlich an Gewicht einbüßen oder eine Infektion erleiden, werden sie vorzeitig schmerzfrei getötet.

Für unsere Versuche sollen 7-9 Wochen alte männliche Lewis-Ratten verwendet werden, deren Gewicht bei Lieferung ca. 300 g betragen soll. Für unser Versuchsvorhaben können keine Tiere, deren Fähigkeit zu Leiden weniger stark entwickelt ist, verwendet werden, da die, durch die Nervenverletzung ausgelösten Beeinträchtigungen, sowie deren Besserung durch die Nervenheilung, zentrale Kriterien darstellen, anhand derer die Effekte des von uns eingesetzten Medikaments, bzw. dessen positive Wirkungen evaluiert werden können. Würden weniger entwickelte Tiere verwendet werden, ließe sich auch die Funktionsverbesserungen durch das von uns gespritzte Medikament nicht adäquat bestimmen. Das Alter der Tiere zum Zeitpunkt der Verfahren ist so gewählt, dass zum einen die operativen Eingriffe an Tieren durchgeführt werden, die noch jung sind und damit noch nicht von einer altersbedingten verlangsamten Gewebeheilung betroffen sind. Auf der anderen Seite wurde das Alter und Gewicht so gewählt, dass die Tiere ausreichend groß sind, um die von uns geplanten operativen Verfahren mit entsprechend benötigten Defektstrecken des Ischiasnervs durchführen zu können.