Epilepsie ist eine neurologische Erkrankung, von der in Deutschland etwa 650.000 Menschen betroffen sind. Sie zeichnet sich durch wiederholte epileptische Anfälle aus, die durch eine übermäßige Erregung von Nervenzellen im Gehirn verursacht werden. Die Ursachen für Epilepsie sind vielfältig und reichen von genetischen Veränderungen bis hin zu Hirnschädigungen. Bei vielen Patienten ist die Ursache jedoch unbekannt.
Die Rolle von GABA im Gehirn
Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) ist ein wichtiger Neurotransmitter im zentralen Nervensystem, der hauptsächlich hemmend auf die Nervenzellen wirkt und ihre Erregbarkeit reduziert. GABA spielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der neuronalen Erregbarkeit und kann dazu beitragen, Krampfanfälle zu verhindern.
GABA und das Gleichgewicht der Neurotransmitter
Im Gehirn besteht ein empfindliches Gleichgewicht zwischen erregenden Neurotransmittern wie Glutamat und hemmenden Neurotransmittern wie GABA. Ist dieses Gleichgewicht gestört, kann es zu einer Übererregung der Nervenzellen kommen, die epileptische Anfälle auslösen kann. Bei Epilepsie ist dieses Gleichgewicht gestört. Ein epileptischer Anfall wird dadurch hervorgerufen, dass sich ganze Verbände übererregbarer Nervenzellen plötzlich synchron entladen ("Gewitter im Kopf").
Wie GABA wirkt
GABA wirkt, indem es an GABA-Rezeptoren auf der Oberfläche von Nervenzellen bindet. Diese Bindung führt zur Öffnung von Chloridkanälen, wodurch Chloridionen in die Zelle einströmen. Dies führt zu einer leichten Hyperpolarisation der Zelle, wodurch die Weiterleitung von Erregung unterdrückt wird. GABA depolarisiert zwar die Neuronen, ist aber nicht imstande Aktionspotentiale auszulösen. Auf diese Weise wird eine überbordende Netzwerkaktivität vermieden.
GABA in der frühen Hirnentwicklung
Wissenschaftler aus Jena und Tübingen konnten erstmals die Funktion des Neurotransmitters GABA im lebenden Organismus messen und veröffentlichten ihre Ergebnisse jetzt im Fachjournal Nature Communications. Sie belegen, dass der im erwachsenen Gehirn hemmend wirkende Botenstoff die unreifen Nervenzellen in der frühen Hirnentwicklung aktiviert. Anhand von Gewebeschnitten hatten sie bereits vor Jahrzehnten herausgefunden, dass GABA unreife Nervenzellen im sich entwickelnden Gehirn aktiviert.
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GABA-bezogene Medikamente zur Behandlung von Epilepsie
Klassische Antiepileptika (z. B. Lamotrigin, Valproinsäure) erhöhen die Entladungsschwelle der Neuronen und können damit Anfälle verhindern. Viele Medikamente, die zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt werden, zielen darauf ab, die Wirkung von GABA im Gehirn zu verstärken. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen:
- Erhöhung der GABA-Konzentration: Einige Medikamente erhöhen die Konzentration von GABA im synaptischen Spalt, dem Raum zwischen den Nervenzellen. Dies kann erreicht werden, indem der Abbau von GABA gehemmt oder die Freisetzung von GABA aus den Nervenzellen gefördert wird.
- Verstärkung der GABA-Rezeptoraktivität: Andere Medikamente verstärken die Aktivität der GABA-Rezeptoren, wodurch die hemmende Wirkung von GABA verstärkt wird.
Tiagabin
Ein Beispiel für ein Medikament, das die GABA-Konzentration im synaptischen Spalt erhöht, ist Tiagabin. Tiagabin hemmt die Wiederaufnahme von GABA in die Nervenzellen, wodurch die GABA-Konzentration im synaptischen Spalt erhöht wird. Tiagabin wird gut vertragen, aber ein Therapieabbruch kann zum Wiederauftreten von Anfällen führen.
Ritagabin
Bei diesen Patienten wirkt das Medikament Ritagabin.
Die Rolle von Chloridionen bei Epilepsie
Die Konzentration von Chloridionen in den Nervenzellen spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Epilepsie. Normalerweise wird die Chloridionenkonzentration in den Nervenzellen durch sogenannte KCC2-Transporter aufrechterhalten, die Chloridionen aus der Zelle hinaustransportieren.
Störung des Chloridionentransports bei Epilepsie
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Charité - Universitätsmedizin Berlin konnten erstmals entschlüsseln, welche speziellen Störungen der Nervenzellen an der Entstehung von fokalen, therapieresistenten Epilepsien beteiligt sind. Ursächlich ist unter anderem die Verminderung bestimmter zellulärer Transportproteine, welche die korrekte Signalverarbeitung zwischen den Nervenzellen verhindert. Die Konsequenz ist eine Fehlverteilung von Chloridionen an den Nervenzellen, wodurch die korrekte Signalweitergabe durch den hemmenden Überträgerstoff GABA im Zentralnervensystem gestört wird.
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Auswirkungen der Chloridionenfehlverteilung
Wenn die Chloridionen nicht mehr aus der Zelle hinaustransportiert werden können, steigt die Chloridionenkonzentration in der Zelle an. Dies führt dazu, dass die hemmende Wirkung von GABA abgeschwächt wird, da die Chloridionen auf diesem Weg die Zelle nicht mehr verlassen. In bestimmten Hirnarealen kommt es zu einer Übererregung, die Krampfanfälle auslösen kann.
Neue Therapieansätze
Die Erkenntnisse über die Rolle von GABA und Chloridionen bei der Entstehung von Epilepsie haben zu neuen Therapieansätzen geführt.
Medikamente zur Beeinflussung des Chloridionentransports
Ein vielversprechender Ansatz ist die Entwicklung von Medikamenten, die den Chloridionentransport beeinflussen und die Chloridionenkonzentration in den Nervenzellen wiederherstellen können. Die Wissenschaftler die Chloridionen können auf diesem Weg die Zelle nicht mehr verlassen.
Gentherapie
Große Hoffnungen setzt man auf zukünftige Möglichkeiten der Gentherapie. Hierbei könnten etwa mutierte Genabschnitte in den betroffenen Neuronen verändert oder ausgetauscht werden. Einen interessanten gentherapeutischen Ansatz verfolgen Forschende aus Berlin und Innsbruck: Ein spezielles Gen wird in die Nervenzellen der anfallsauslösenden Hirnregion eingeschleust. Dieses Gen veranlasst die Produktion von Dynorphin, einer körpereigenen Substanz, die vor übermäßiger neuronaler Erregung schützt. Diese Behandlungsform ist aber noch im Tierversuchsstadium.
Wichtige Informationen über Epilepsie
- Epilepsie ist keine einheitliche Erkrankung, sondern umfasst eine Gruppe unterschiedlicher Erkrankungsformen.
- Epilepsie hat nichts mit Geistesschwäche zu tun.
- Epilepsie ist keine geistige Behinderung.
- Epilepsie geht außerdem nicht zwangsläufig mit kognitiven Störungen, also Beeinträchtigungen in den Bereichen Konzentration, Gedächtnis, Lernen und Intelligenz, einher.
- Die Epilepsie zeigt sich in unterschiedlichen Erscheinungsformen.
- Am wichtigsten ist es, anfallsbedingte Verletzungen zu verhindern.
- Ein epileptischer Anfall hört in der Regel von selbst wieder auf und schädigt das Gehirn nicht.
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