Viele Menschen haben durch die COVID-19-Pandemie Begriffe wie Inzidenz, Prävalenz oder exponentielles Wachstum kennengelernt. Der folgende Artikel soll einen Einblick in die Demyelinisierung des Gehirns geben, insbesondere im Zusammenhang mit Erkrankungen wie Multipler Sklerose (MS) und möglichen Einflüssen von Impfungen.
Multiple Sklerose: Eine Einführung
Die Multiple Sklerose (MS), auch Encephalomyelitis disseminata genannt, ist eine der häufigsten Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS), also des Gehirns und des Rückenmarks. In Deutschland ist das Erkrankungsrisiko im Vergleich zu Menschen, die nahe des Äquators leben, etwa 30-fach erhöht. Dies hängt stark mit dem Breitengrad zusammen.
Was passiert bei MS im Körper?
Bei MS richtet sich das Immunsystem aus bisher unbekannten Gründen gegen den eigenen Körper und greift bestimmte Hilfszellen der Neurone - die Oligodendrozyten - an. Daher wird die MS auch zu den Autoimmunerkrankungen gezählt. Durch die Aktivierung des Immunsystems gegen Teile des Gehirns entstehen entzündliche Prozesse, welche zu einer Vielzahl an unterschiedlichen Symptomen führen können.
Symptome der Multiplen Sklerose
Zu den grundlegenden Symptomen zählen Störungen der Sinneswahrnehmung sowie der muskulären Steuerung, Schmerzen und chronische Erschöpfung. Insbesondere das visuelle System ist durch die Multiple Sklerose betroffen, woraus verschwommenes Sehen, Doppeltsehen oder Defekte der Augenbewegung resultieren. Die Betroffenen beschreiben oftmals auch ein Kribbeln oder Brennen in den Armen und Beinen und sind von Tagesmüdigkeit und Kopfschmerzen geplagt.
Verlaufsformen der MS
Eins der bekanntesten Charakteristika der Multiplen Sklerose ist das Auftreten der Symptome in Schüben. Während dieser Zeit sind die Beschwerden besonders stark und erschweren das alltägliche Leben erheblich. Zwischen zwei Schüben ist es jedoch möglich, dass es zu einer vollständigen Rückbildung der Symptome, ja sogar zu einer Reparatur des zuvor zerstörten Gehirngewebes kommt (relapsing remitting). Neben der schubförmigen existiert zudem eine Verlaufsvariante, welche mit einer konstanten Verschlechterung der Symptomatik einhergeht (primary progressive). Auch Mischvarianten treten auf. Im zeitlichen Verlauf kann sich die Krankheitsausprägung einer PatientIn außerdem verändern. Ein typisches Beispiel dafür ist der Übergang von einem schubförmigen zu einem progredienten Krankheitsverlauf (secondary progressive). Für eine Therapieentscheidung wird heutzutage zusätzlich in eine aktuell aktive und nicht-aktive Krankheitsausprägung unterschieden. Bestimmt wird die Aktivität der MS anhand der Auftrittsrate klinischer Symptome sowie der Anzahl und Größe der entzündlichen Läsionen im Gehirn.
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Demyelinisierung als zentraler Prozess
Das Immunsystem richtet sich gegen bestimmte "Hilfszellen" (Gliazellen) im Gehirn, die Oligodendrozyten. Diese bilden sogenannte Myelinscheiden, welche Nervenfasern schützend einbetten. Die Einbettung schützt die Nervenfasern nicht nur mechanisch, sondern kann diese vor allem auch elektrisch isolieren und so zu einer schnelleren Erregungsleitung beitragen. Werden die Oligodendrozyten im Verlauf der Multiplen Sklerose zerstört, wird nicht nur die Erregungsleitung gestört - im schlimmsten Fall kann dies sogar zu einem Absterben der umhüllten Nervenzellen führen! Dieser Prozess wird Demyelinisierung genannt und ruft durch Schädigungen in den jeweiligen Gehirnbereichen die oben benannten Symptome hervor. Von der Demyelinisierung besonders stark betroffene Stellen im Gehirn werden Herde genannt und können mittels Magnetresonanztomographie (MRT) nachgewiesen werden. Sie stellen das wichtigste diagnostische Kriterium für die Multiple Sklerose dar. Das zerstörte Gewebe kann sich bis zu einem gewissen Grad zwischen zwei Schüben wieder regenerieren und erneut Myelinscheiden aufbauen (Remyelinisierung). Dies ist jedoch nicht immer möglich, da die Regenerationsfähigkeit des Körpers erschöpft oder Zellen unwiderruflich zerstört sein können. In solchen Fällen bilden sich - vergleichbar mit der Wundheilung, wenn wir uns in den Finger geschnitten haben - Narben aus anderen Hilfszellen des Gehirns. Diese sogenannten glialen Narben und die Demyelinisierungsherde waren genau die neuropathologischen Veränderungen, welche Charcot in den Gehirnen der verstorbenen PatientInnen fand und zur Beschreibung der MS nutzte.
Ursachen der MS
Obwohl es die verschiedensten Theorien gibt, ist die Ursache der Multiplen Sklerose, also der Auslöser für die autoimmune Aktivierung gegen das Nervensystem, bis heute unbekannt. Man nimmt an, dass es sich um ein Zusammenspiel von genetischen und umweltbedingten Faktoren handelt. Obwohl eine familiäre Häufung der MS auftreten kann, spricht nichts dafür, dass ein einzelnes Gen ursächlich ist. Vielmehr fand man zahlreiche Gene, welche das Risiko jeweils ein klein bisschen erhöhen. Interessanterweise werden diese auch bei anderen Autoimmunkrankheiten verdächtigt, an der Entstehung beteiligt zu sein. Immer wieder werden zudem bestimmte Viren, wie zum Beispiel das Epstein-Barr-Virus, als ein möglicher Auslöser aufgeführt. Ein direkter Nachweis steht allerdings aus. Andere Krankheitserreger, wie beispielsweise lungenbefallende Chlamydien, werden zwar nicht als Ursache, aber als Einflussfaktor gesehen, eher einen progredienten Krankheitsverlauf auszulösen. Viel untersuchte Umweltfaktoren sind außerdem die Sonnenexposition sowie die Vitamin-D-Versorgung. Da beide Faktoren sehr stark vom Breitengrad abhängen, werden diese gleich noch mal ausführlicher besprochen.
Zusammenhang mit dem Breitengrad
Je entfernter man vom Äquator wohnt, desto öfter und früher treten MS-Erkrankungen in der Bevölkerung auf. Der Grund dieses Zusammenhangs ist bisher nicht genau geklärt. Man vermutet, dass dies etwas mit der Sonnenexposition zu tun hat, da mit steigender Entfernung zum Äquator die Menschen durchschnittlich immer weniger Sonnenlicht ausgesetzt sind. Die Sonne kann unser Immunsystem über ultraviolette (UV) Strahlung direkt oder über die davon abhängige Vitamin-D-Synthese indirekt beeinflussen. Zwar lässt sich die UV-Exposition gut anhand des Breitengrads abschätzen, anhand von Wetterdaten konnte der Einfluss der UV-Strahlung jedoch auch auf vergleichbaren Breiten nachgewiesen werden. Eine (im Rahmen) höhere Sonnenlichtexposition war demnach in der Lage, die Schwere einer bestehenden Multiplen Sklerose zu verbessern. Der Breitengrad, in welchem man ungefähr bis zum 15. Lebensjahr wohnt, bestimmt das lebenslange Risiko an einer MS zu erkranken - praktisch unabhängig von späteren Wohnorten.
Therapie der MS
Grundsätzlich lässt sich die Therapie in drei Bereiche untergliedern, welche gegen unterschiedliche Aspekte der Krankheit gerichtet sind. In der Schubtherapie wird versucht, durch anti-entzündliche Medikamente eine schnelle Rückbildung der akuten Symptome zu erreichen. Die verlaufsmodifizierende Therapie soll dagegen vor allem eine Reduktion der Schubfrequenz sowie eine Verzögerung der Krankheitsprogression erwirken. In dieser werden Medikamente eingesetzt, welche sich modulierend auf das Immunsystem auswirken. Im dritten Bereich, in der symptomatischen Therapie, wird versucht, durch spezifische Behandlungen einzelne Symptome zu verringern. Ein Beispiel hierfür ist Physiotherapie, um den motorischen Störungen entgegenzuwirken.
Lebenserwartung und Ausblick
Mithilfe dieser Behandlungen kann man der Krankheit zwar etwas entgegensetzen, diese jedoch nicht heilen. 25 Jahre nach der Diagnose ist ein Drittel der PatientInnen nicht mehr gehfähig und lediglich zehn Prozent weisen keine oder nur eine geringe Behinderung auf. Die durchschnittliche Lebenserwartung ist bei MS-Patientinnen und Patienten um sechs bis sieben Jahre verringert. Überdurchschnittlich häufige Todesursachen sind vor allem durch motorische Störungen sowie Lähmungen bedingte Lungenentzündungen. Zudem ist aufgrund einer erhöhten psychischen Belastung die Selbstmordrate unter Betroffenen gegenüber der Normalbevölkerung um das sieben- bis achtfache erhöht. Die Tragik dieser Informationen soll jedoch nicht die therapeutischen Erfolge vergessen lassen, welche seit den 1990er Jahren, insbesondere durch die immunmodulatorischen Therapien, erzielt wurden. Während ursprünglich noch versucht wurde, die MS mit Quecksilberschmierkuren (!) zu behandeln, wurde am Anfang dieses Jahres eine Studie veröffentlicht, welche Hoffnung auf eine Impfung gegen die Multiple Sklerose weckt. Wie die Covid-19-Impfung von BioNTech und Moderna basiert auch dieser Erfolg auf einem mRNA-Impfstoff.
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Demyelinisierung und Impfungen: Ein komplexes Thema
Die Frage, ob Impfungen zu Demyelinisierung führen können, ist komplex und erfordert eine differenzierte Betrachtung.
Akute disseminierte Enzephalomyelitis (ADEM)
Die akute disseminierte Enzephalomyelitis (ADEM) ist eine seltene entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, die überwiegend die weiße Substanz im Gehirn und im Rückenmark betrifft. Sie tritt hauptsächlich bei Kindern nach Infektionen oder deutlich seltener nach Impfungen auf. Es wird eine autoimmune Funktionsstörung bei Personen, die genetisch dafür anfällig sind, als Auslöser vermutet. Die auslösenden Infektionen können sowohl durch Viren (z. B. Masern, Windpocken, Mononukleose, Herpes simplex, Grippe oder COVID-19) als auch durch Bakterien (z. B. Borrelien) entstehen. Selten kann auch eine Impfung eine ADEM auslösen. Eine Erstimpfung ist häufiger der Auslöser als eine Auffrischimpfung. Es gibt keine bestimmte Impfung, die häufiger Auslöser ist als andere.
Neurologische Komplikationen nach SARS-CoV-2-Infektion und Impfung
Eine Studie der Universität Oxford analysierte Gesundheitsdaten von über 32 Millionen Engländern und lieferte Informationen zur Häufigkeit von neurologischen Komplikationen im Zusammenhang mit einer SARS-CoV-2-Infektion bzw. mit Impfungen gegen diesen Erreger. Die Ergebnisse zeigten, dass eine SARS-CoV-2-Infektion mit einem erhöhten Risiko für verschiedene neurologische Erkrankungen verbunden ist, darunter das Guillain-Barré-Syndrom (GBS), Myasthenie, Enzephalitis, Meningitis und Myelitis. Auch eine Impfung gegen SARS-CoV-2 birgt geringe neurologische Risiken. Vektorimpfstoffe (z.B. Astra Zeneca) haben ein geringes Risiko für ein Guillain-Barré-Syndrom, das allerdings deutlich geringer ist als bei einer Infektion mit SARS-CoV-2. mRNA-Impfstoffe scheinen das Risiko für entzündliche Erkrankungen des Nervensystems nicht zu erhöhen, jedoch ist zumindest die Impfung mit BNT162b2 mit leicht vermehrten hämorrhagischen Insulten assoziiert.
Guillain-Barré-Syndrom (GBS)
Das Guillain-Barré-Syndrom (GBS) ist eine inflammatorische Polyneuropathie, die sich pathogenetisch ähnelt, jedoch klinisch, prognostisch und therapeutisch unterschiedlich ist. Die in Europa dominierende Form ist die „akute inflammatorische demyelinisierende Polyneuropathie“ (AIDP). Sie ist durch rasch aufsteigende, motorische und sensible Ausfälle gekennzeichnet. Am häufigsten wird eine Fehlfunktion des Immunsystems als Ursache genannt. Im Rahmen einer Infektionsabwehr reagiert das Immunsystem auf ein Epitop des Erregers, welches einer molekularen Struktur im Körper ähnelt (molekulares Mimikry). Im Falle des ADIP wären die fälschlicherweise attackierten Strukturen die Myelinscheiden.
Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankungen (NMOSD)
Bei den autoimmun bedingten Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankungen kommt es zu einer sekundären Demyelinisierung im ZNS. Unter dem Begriff Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankungen (Neuromyelitis optica spectrum disorders [NMOSD]) fasst man eine Gruppe seltener autoimmun bedingter, entzündlicher Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS) zusammen. Typischerweise betreffen NMSOD den N. opticus, das Rückenmark oder den Hirnstamm. Namensgebend ist dabei die gleichzeitige schwere Entzündung des Sehnervs und des Rückenmarks, die zu Sehstörungen bis hin zur Blindheit und zu einer Muskelschwäche in Armen und Beinen führt. Die Ursache für die NMSOD ist ein autoimmuner Prozess, der sich gegen Aquaporin-4 (AQP4), ein zelluläres Wasserkanalprotein, richtet und so die Astrozyten schädigt. Über darauffolgende Entzündungsreaktionen und die Infiltration von Granulozyten kommt es zur Zerstörung der Oligodendrozyten und damit zur Demyelinisierung der Neurone. Anders als bei der Multiplen Sklerose, die durch eine primäre Demyelinisierung gekennzeichnet ist, handelt es sich bei den NMSOD um eine sekundäre Demyelinisierung als Folge einer Entzündungsreaktion.
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