Einleitung:Die Parkinson-Krankheit, auch bekannt als Morbus Parkinson oder idiopathisches Parkinsonsyndrom, ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die das zentrale Nervensystem beeinträchtigt. Sie ist durch den fortschreitenden Verlust von Dopamin produzierenden Nervenzellen in einer Gehirnregion namens Substantia nigra gekennzeichnet. Dopamin ist ein Neurotransmitter, der eine entscheidende Rolle bei der Koordination von Bewegungen spielt. Ein Mangel an Dopamin führt zu einer Vielzahl von motorischen und nicht-motorischen Symptomen, die das Leben der Betroffenen erheblich beeinträchtigen können. Die Erforschung der Ursachen für den Verlust von Dopamin-produzierenden Zellen ist daher von zentraler Bedeutung, um neue Therapieansätze zu entwickeln und die Progression der Krankheit zu verlangsamen oder sogar zu verhindern.
Was ist ein Dopaminmangel?
Ein Dopaminmangel liegt vor, wenn die Dopamin-Konzentration im Körper oder Gehirn unter dem normalen Bereich liegt. Dopamin hat vielfältige Aufgaben: Im Gehirn ist es als Nervenbotenstoff (Neurotransmitter) wesentlich an der Regulierung von Emotionen, Motivation, Belohnungsgefühlen und der Bewegungskoordination beteiligt (zentrales Dopamin). Im restlichen Körper trägt Dopamin beispielsweise zur Blutdruckregulierung bei (peripheres Dopamin). Über Blut- und Urinuntersuchungen lässt sich ein Dopaminmangel feststellen. Diese Messungen erfassen aber in erster Linie peripheres und nicht zentrales Dopamin.
Symptome eines Dopaminmangels
Ein Dopaminmangel kann unterschiedliche Auswirkungen auf die psychische und körperliche Gesundheit haben. Eine Rolle dabei spielt, wo im Körper der Mangel auftritt und wie schwerwiegend er ist. Allgemeine Symptome, die bei Dopaminmangel auftreten können, sind zum Beispiel: Müdigkeit, Nervosität, Unruhe, Schlafstörungen, Interessen-, Motivationsmangel. Gravierende Auswirkungen zeigen sich bei der Parkinson-Krankheit - der bekanntesten Erkrankung im Zusammenhang mit Dopaminmangel. Aus noch ungeklärter Ursache sterben hier fortschreitend Dopamin-produzierende Nervenzellen im Gehirn ab. Der resultierende Dopaminmangel ruft typische Parkinson-Symptome hervor wie: unwillkürliches Zittern (Tremor), etwa der Hände, Muskelsteife (Rigor), verlangsamte Bewegungen (Bradykinesie) bis hin zu Bewegungslosigkeit (Akinesie), Gangstörungen, Gleichgewichts- und Koordinationsstörungen. Auch beim primären Restless-Legs-Syndrom (RLS) ist Dopaminmangel - neben anderen Faktoren - offenbar ein beteiligter Faktor. Das Beschwerdebild der „unruhigen Beine“ (starker Bewegungsdrang etc.) bessert sich nämlich, wenn die Betroffenen mit Levodopa (Vorstufe von Dopamin) oder einem sogenannten Dopaminagonisten (ahmt die Dopamin-Wirkung nach) behandelt werden. Bei Schizophrenie ist ebenfalls ein gestörter Dopaminstoffwechsel eine mögliche Hypothese zur Krankheitsentstehung. Es gibt Hinweise, dass bei schizophrenen Psychosen in manchen Hirnregionen ein Überschuss an Dopamin besteht, während es in einer anderen Hirnregion an dem Botenstoff mangelt. Zu wenig Dopamin an bestimmten Stellen im Gehirn scheint zudem bei der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) eine der beteiligten Ursachen zu sein. Die Betroffenen leiden beispielsweise unter Konzentrationsproblemen, Hyperaktivität und Impulsivität. Auch einigen anderen psychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen (mit Symptomen wie Antriebs- und Freudlosigkeit) könnten Störungen in sogenannten dopaminergen Systemen zugrunde liegen, vermuten Experten. Dopaminerge Systeme sind Netzwerke von Nervenzellen im Gehirn, die Dopamin zur Signalübertragung nutzen. Menschen, die von Drogen wie Kokain oder Amphetamine abhängig sind, entwickeln einen Dopaminmangel, wenn sie den Konsum einstellen. Dies verursacht Entzugssymptome wie Depression, Antriebslosigkeit und erhöhtes Verlangen nach der Droge. Der Botenstoff spielt also eine Rolle bei der Entwicklung und Aufrechterhaltung von Suchtverhalten.
Ursachen für den Verlust von Dopamin-produzierenden Zellen
Die Ursachen für den Verlust von Dopamin-produzierenden Zellen sind vielfältig und komplex. Es gibt idiopathische, genetische und sekundäre Formen der Parkinson-Krankheit, die jeweils unterschiedliche Mechanismen aufweisen.
Idiopathische Parkinson-Krankheit
Die idiopathische Parkinson-Krankheit ist die häufigste Form und tritt ohne erkennbare Ursache auf. Obwohl die genauen Mechanismen noch nicht vollständig verstanden sind, gibt es mehrere Faktoren, die eine Rolle spielen könnten:
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Alterung: Mit zunehmendem Alter nehmen die Dopaminproduktion und die Funktion der Dopamin-Rezeptoren natürlicherweise allmählich ab. Zwar verliert auch der gesunde Mensch mit fortschreitendem Alter zunehmend Nervenzellen in diesem Bereich, doch bei Parkinson-Patienten ist dieser Prozess stark beschleunigt.
Oxidativer Stress: Oxidativer Stress entsteht durch ein Ungleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien im Körper. Dies führt zur Bildung von freien Radikalen, die Zellen schädigen können. Dopamin-produzierende Nervenzellen im Gehirn scheinen besonders anfällig für oxidativen Stress zu sein. Ergebnisse einer aktuellen Studie von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) zeigen nun, dass oxidativer Stress eine Rolle bei der Ausbreitung von Alpha-Synuclein im Gehirn spielen könnte.
Alpha-Synuclein-Ablagerungen (Lewy-Körperchen): Ein weiteres Merkmal der Parkinson-Krankheit ist, dass in den betroffenen Zellen sogenannte Lewy-Körperchen auftreten. Dabei handelt es sich um Ablagerungen, die einen Eiweißstoff namens Alpha-Synuclein enthalten. Die Anhäufung von Alpha-Synuclein, das sich nach und nach in verschiedenen Gehirnregionen ansammelt. Der Schweregrad der Erkrankung nimmt dementsprechend allmählich zu. Der zugrunde liegende Mechanismus ist bisher wenig verstanden.
Entzündungen: Entzündliche Veränderungen im Gehirn spielen eine wesentliche Rolle bei Parkinson. Es gibt Hinweise darauf, dass sowohl "gehirninterne" Entzündungen als auch Zellen der angeborenen Immunabwehr aus dem Blut beteiligt sind. Im Mittelhirn von Parkinsonpatienten fanden die Wissenschaftler ungewöhnlich viele T-Zellen. Diese Zellen sind im Gehirn bei Erkrankungen zu finden, bei denen das Immunsystem das Hirn angreift.
Mitochondriale Dysfunktion: Mitochondrien sind die "Kraftwerke" der Zellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Energieproduktion. Eine Dysfunktion der Mitochondrien kann zu oxidativem Stress und Zelltod führen.
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Umweltfaktoren: Die Exposition gegenüber Umweltgiften oder Stress kann die Bildung des Botenstoffes beeinträchtigen oder die Funktion seiner Rezeptoren stören und so zu einem Mangel beitragen. Umweltfaktoren als Ursache für die Parkinsonerkrankung sind ebenfalls nicht ausgeschlossen, derzeit aber im Vergleich zu den genetischen Veränderungen etwas in den Hintergrund gerückt.
Darm-Hirn-Achse: Eine gestörte Darmflora könnte eine weitere Ursache der Parkinson-Erkrankung sein. Schon länger ist bekannt, dass beide Organe über die „Darm-Hirn-Achse“ miteinander verbunden sind und sich gegenseitig beeinflussen.
Genetische Formen der Parkinson-Krankheit
Etwa 10 Prozent der Parkinson-Erkrankungen sind genetisch bedingt. Mutationen in verschiedenen Genen können die Dopamin-Synthese, den Dopamin-Stoffwechsel oder die Funktion der Dopamin-Andockstellen (Rezeptoren) auf den Nervenzellen so beeinflussen, dass die verfügbare Menge an Dopamin beziehungsweise die vorhandene Dopaminwirkung nicht ausreichend ist. Eines der identifizierten „Parkinson-Gene“ (PARK1) ist für die Herstellung von Alpha-Synuclein verantwortlich. Das Protein reguliert u. a. die Dopamin-Ausschüttung. Liegt z. B. eine Genmutation vor, ist auch das Alpha-Synuclein defekt. Das „unbrauchbare“ Protein lagert sich als sogenannte „Lewy-Körperchen” in den Zellen ab, wodurch diese nicht mehr richtig arbeiten können und schließlich absterben. Zu den bekannten Genen gehören:
- SNCA: Dieses Gen kodiert für das Alpha-Synuclein-Protein. Mutationen in diesem Gen können zu einer erhöhten Produktion oder Aggregation von Alpha-Synuclein führen.
- LRRK2: Dieses Gen kodiert für ein Enzym namens Leucin-reiche Repeat-Kinase 2. Mutationen in diesem Gen sind die häufigste Ursache für familiäre Parkinson-Krankheit.
- PARK2 (Parkin): Dieses Protein, das für die korrekte Funktion der Mitochondrien unverzichtbar ist. Bei einigen Parkinson-Patientinnen und Patienten wurde eine Veränderung des Parkin-Proteins nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass es eine Rolle bei der Entstehung der Krankheit spielt. Denn Parkin und ein Rezeptor namens Ret/GDNF stimulieren die Mitochondrien und können einander bei der Arbeit unterstützen.
- GBA: Dieses Gen kodiert für ein Enzym namens Glucocerebrosidase. Mutationen in diesem Gen erhöhen das Risiko für Parkinson-Krankheit.
Sekundäre Parkinson-Syndrome
Die Parkinson-Symptome können auch durch bestimmte Medikamente oder andere Erkrankungen, wie z. B. Durchblutungsstörungen oder Verletzungen des Gehirns, ausgelöst werden.
Medikamente: Bestimmte Medikamente, insbesondere Neuroleptika (Antipsychotika), können die Dopaminrezeptoren im Gehirn blockieren und so Parkinson-ähnliche Symptome verursachen. Mittel gegen Psychosen z.B. Mittel gegen Übelkeit und Erbrechen z.B. Mittel gegen Schwindel z.B. zentral wirksame Mittel gegen hohen Blutdruck z.B. Kalzium-Kanalblocker z.B. Mittel zur Stimmungsstabilisierung z.B. Mittel gegen Epilepsie z.B. Schmerzmittel z.B. Antibiotika z.B. Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer (SSRI) der ersten Generation z.B. Medikamente gegen Herzrhythmusstörungen z.B.
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Andere Erkrankungen: Verletzungen des Gehirns, als Folge einer Kopfverletzung, oder Vergiftungen, z.B. beim atypischen Parkinson-Syndrom sterben ebenfalls Hirnzellen ab, die Dopamin produzieren. Allerdings als Folge verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen, sodass nicht nur Neuronen in der Substantia nigra betroffen sind, sondern auch in anderen Hirnregionen.
Therapieansätze
Obwohl es derzeit keine Heilung für Parkinson gibt, können Medikamente und Therapien helfen, die Symptome zu kontrollieren. Medikamente, die Dopamin ersetzen oder die Wirkung von Dopamin im Gehirn verlängern (L-Dopa-Präparate und Dopaminagonisten), können insbesondere dabei helfen, motorische Symptome zu lindern. Physiotherapie, Ergotherapie und Sprachtherapie können ebenfalls hilfreich sein. Bewegung und Physiotherapie können dabei helfen, Gleichgewichtsprobleme zu verbessern und die Mobilität aufrechtzuerhalten. Einige Studien haben gezeigt, dass Tai Chi und Yoga dazu beitragen können, die Flexibilität und das Gleichgewicht zu verbessern und das Sturzrisiko verringern.
In fortgeschrittenen Fällen kann eine tiefe Hirnstimulation in Betracht gezogen werden. Untersuchungen zufolge kann sie die Dopamin-Wirkung imitieren. Als Pumpentherapien bei der Parkinsonerkrankung stehen die Apomorphinpumpe und die Behandlung mit einem L-DOPA-Gel (Duodopa-Pumpe) zur Verfügung. Entscheidendes Prinzip bei einer Pumpentherapie ist die gleichmäßige Gabe von Medikamenten im Gegensatz zu der ungleichmäßigen (pulsatilen) Gabe der Tabletten, und damit eine gleichmäßige Stimulation von Dopamin-Bindungsstellen im Gehirn.
Was Sie selbst tun können
Bei einem leichten Dopaminmangel hilft möglicherweise auch eine Lebensstil-Anpassung: Eine gesunde Ernährung mit eiweißreichen Lebensmitteln (z.B. Hülsenfrüchte, Nüsse, Fisch) versorgt den Körper mit wichtigen Aminosäuren, die zur Dopaminproduktion benötigt werden. In ärztlicher Absprache kann zum Ausgleich eines Dopaminmangels die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln sinnvoll sein, etwa mit L-Tyrosin (Ausgangsstoff von Dopamin) oder Vitamin D (beeinflusst die Dopaminbildung). Regelmäßige Bewegung fördert die Freisetzung von Dopamin und verbessert die Rezeptorfunktion. Mindestens 30 Minuten moderate Bewegung pro Tag sind empfehlenswert. Stressreduktion kann ebenfalls helfen, einem Dopaminmangel entgegenzuwirken. Techniken wie Meditation, Yoga, Achtsamkeits- und Atemübungen können den Stresspegel senken und die Dopaminproduktion positiv beeinflussen. Ausreichend Schlaf unterstützt die Regulierung der Dopaminspiegel und fördert das allgemeine Wohlbefinden. Achten Sie auf eine gute Schlafhygiene und sieben bis acht Stunden guten Schlafes pro Nacht. Positive soziale Interaktionen fördern die Freisetzung von Dopamin und verbessern die Stimmung. Treffen sie sich beispielsweise regelmäßig mit guten Freunden. Pflegen Sie Ihre Hobbys und Interessen wie Malen, Musik hören oder Aufenthalte in der Natur. Das kann ebenfalls die Dopaminausschüttung unterstützen. Verzichten Sie auf illegale Drogen und Alkohol, um die (Dopamin-produzierenden) Hirnzellen zu schützen und den Botenstoff-Haushalt im Gehirn in der Balance zu halten.
Aktuelle Forschung
Die Parkinson-Forschung ist ein sehr aktives Feld, und es gibt viele laufende Studien, die neue Behandlungsansätze und Therapien untersuchen. Forschende des DZNE fahnden daher nach den Ursachen für das Nervensterben bei Parkinson - sowohl bei der sporadischen als auch bei der erblichen Form der Erkrankung. Andere erforschen die Rolle von Entzündungsprozessen oder bestimmten Genmutationen. Außerdem gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZNE der Frage nach, wie geschädigte Mitochondrien zur Krankheitsentstehung beitragen können. Ein weiteres wichtiges Forschungsziel ist aber auch die Suche nach so genannten Biomarkern: das sind messbare biologische Merkmale (z. B. im Blut oder Nervenwasser), die eine Früherkennung von Parkinson erlauben und helfen, das Fortschreiten der Erkrankung besser im Auge zu behalten.
Nervenwachstumsfaktoren - die Beschützer
Schnell fiel die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf die Nervenwachstumsfaktoren. Dies sind körpereigene Proteine, die das Überleben von Nervenzellen fördern. Nervenwachstumsfaktoren können zum Beispiel Nervenzellen vor Giftstoffen schützen oder verhindern, dass die Zellen ihr eingebautes Zelltod-Programm starten. Verschiedene Versuche deuteten darauf hin, dass der Nervenwachstumsfaktor GDNF den frühen Tod von Nervenzellen in der Substantia nigra verhindern kann. Mithilfe von genetisch modifizierten Mäusen stellten sich Edgar Kramer und Kollegen dieser Herausforderung.
Schadensbegrenzung durch GDNF
Um die Vorgänge und den Verlauf der Parkinson-Krankheit untersuchen zu können, ist es möglich, einen Parkinson-ähnlichen Zustand durch die Gabe des Giftes MPTP künstlich herbeizuführen. Auf die Wirkung von MPTP wurde man erstmals aufmerksam, als dieses Nebenprodukt der Designerdroge MPPP (auch „synthetisches Heroin“ genannt) Parkinson-ähnliche Symptome bei den Konsumenten hervorrief.
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