Ataxie, abgeleitet vom griechischen Wort "a-taxia" für "fehlende Ordnung", beschreibt eine Gruppe von neurologischen Erkrankungen, die durch eine Störung der Bewegungskoordination gekennzeichnet sind. Diese Störung äußert sich in unkontrollierten, überschießenden oder ungenauen Bewegungen, die nicht auf Muskelschwäche, sondern auf einer gestörten Steuerung und Abstimmung der Bewegungen beruhen. Ataxien können in jedem Lebensalter auftreten und verschiedene Ursachen haben.
Formen von Ataxien
Es gibt verschiedene Formen von Ataxien, die sich je nach Ursache und betroffener Struktur im Nervensystem unterscheiden. Eine der häufigsten Formen ist die zerebelläre Ataxie.
Die zerebelläre Ataxie
Die zerebelläre Ataxie ist eine neurologische Störung, die durch pathologische Veränderungen im Kleinhirn entsteht. Das Kleinhirn, ein wichtiger Bereich im hinteren Teil des Schädels, spielt eine entscheidende Rolle bei der Koordination von Bewegungen und der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts. Es sammelt Informationen über die Position und Bewegung der Muskeln und Gelenke und koordiniert diese, um eine präzise und flüssige Motorik zu ermöglichen. Man kann es sich als das "Dirigentenzentrum" des motorischen Systems vorstellen.
Bei der zerebellären Ataxie ist das Kleinhirn in seiner Fähigkeit, Bewegungen zu koordinieren, beeinträchtigt. Dies kann zu einer unkontrollierten und ungeschickten Motorik führen. Betroffene können Schwierigkeiten beim Gehen, Sprechen und Greifen haben. Auch die Augen können betroffen sein, was zu Augenbewegungsstörungen führt.
Ursachen der zerebellären Ataxie
Die zerebelläre Ataxie kann verschiedene Ursachen haben. Die Identifizierung der spezifischen Ursache ist oft entscheidend für die Behandlung und das Verständnis des Krankheitsverlaufs. In einigen Fällen bleibt die Ursache ungeklärt und wird als idiopathische Ataxie bezeichnet. Eine umfassende Diagnose ist wichtig, um die bestmögliche Betreuung und Unterstützung für die Betroffenen zu gewährleisten.
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Genetische Ursachen
Eine der häufigsten Ursachen für die zerebelläre Ataxie sind genetische Mutationen oder Veränderungen. Es gibt eine Vielzahl von Genen, die an der normalen Entwicklung und Funktion des Kleinhirns beteiligt sind. Mutationen in diesen Genen können zu Ataxie führen. Die erbliche Ataxie kann in verschiedenen Formen auftreten, wie der Friedreich-Ataxie oder der spinozerebellären Ataxie. Häufig vererben sich diese innerhalb von Familien. Bei den erblich bedingten Ataxien gibt es mindestens 200 verschiedene Genmutationen, die die Erkrankung verursachen. Ursache von angeborenen, erblichen Ataxien ist ein fortschreitender Untergang bestimmter Nervenzellen im Kleinhirn, wofür - je nach Unterform - unterschiedliche Genveränderungen verantwortlich sind. Bei den erblichen Ataxien kann es sich um dominant vererbte Ataxien handeln, die von einer Generation an die nächste vererbt werden. Die Patienten wissen häufig, dass die Krankheit in der Familie vorkommt. Unter den dominant vererbten Ataxien ist die spinozerebelläre Ataxie Typ 3 (SCA3) am häufigsten. Sie wird auch Machado-Joseph-Krankheit genannt und beginnt üblicherweise zwischen dem 30. und 40. Sind die Eltern nicht betroffen, aber deren Kind oder mehrere Geschwisterkinder erkrankt, handelt es sich um eine rezessiv vererbte Ataxie: Das heißt, dass die Eltern beide nur jeweils Träger der krankmachenden Erbanlage sind, die Krankheit aber bei ihnen nicht zum Ausbruch kommt. Damit das Kind erkrankt, müssen beide Elternteile die Genveränderungen vererben. Unter allen rezessiven Ataxien kommt die Friedreich-Ataxie am häufigsten vor. Sie beginnt in der Kindheit bzw. Pubertät: Die Eltern der Betroffenen sind gesund, während bei den Betroffenen, die sich vorher altersentsprechend entwickelt haben, Gleichgewichts- und Koordinationsstörungen auftreten. Es kommt zu Schwierigkeiten beim Gehen und Stürzen.
Erworbene Ursachen
- Schlaganfall: Ein Schlaganfall im Bereich des Kleinhirns oder der zugehörigen Blutgefäße kann die Funktion des Kleinhirns beeinträchtigen und zu einer Ataxie führen.
- Schädel-Hirn-Trauma: Verletzungen durch Unfälle, Stürze oder äußere Gewalteinwirkung können das Kleinhirn oder seine Verbindungen schädigen.
- Entzündungen: Entzündliche Erkrankungen wie Multiple Sklerose, infektiöse Meningitis oder Autoimmunerkrankungen können das Kleinhirn betreffen und die Ataxie verursachen.
- Toxische Einflüsse: Substanzen wie Alkohol, bestimmte Medikamente, Schwermetalle oder Chemikalien können das Kleinhirn schädigen und zur Entwicklung von Ataxie beitragen. Die alkoholbedingte Kleinhirndegeneration ist eine erworbene Ataxie, die als Folge von Alkohol-Missbrauch auftritt.
Degenerative Ursachen
Bei degenerativen Ursachen verschlechtert sich das Kleinhirn im Laufe der Zeit aufgrund von nicht genetischen Faktoren. Dies kann in späteren Lebensjahren auftreten oder durch andere degenerative Erkrankungen wie die sporadische Ataxie oder die altersbedingte Ataxie verursacht werden.
Tumorbedingte Ursachen
Auch Tumore im Bereich des Kleinhirns oder in benachbarten Regionen können den normalen Betrieb des Kleinhirns beeinträchtigen und Ataxie verursachen. Niedriggradig maligne oder, kurz, niedriggradige bzw. niedrigmaligne Gliome sind Tumoren des Zentralnervensystems (ZNS-Tumoren). Prinzipiell können niedrigmaligne Gliome in allen Abschnitten des Zentralnervensystems entstehen.
Symptome der zerebellären Ataxie
Die zerebelläre Ataxie betrifft in erster Linie die Bewegungskoordination und das Gleichgewicht. Die Symptome können vielfältig sein und von Person zu Person variieren.
- Störungen des Gleichgewichtssinns: Betroffene haben Schwierigkeiten, aufrecht zu stehen und zu gehen, und sind anfällig für Stürze.
- Koordinationsprobleme: Die Fähigkeit, Bewegungen präzise zu steuern, ist beeinträchtigt. Es kann zu unkontrollierten und zittrigen Bewegungen in Armen und Beinen kommen. Alltägliche Aufgaben wie Schreiben, Greifen von Gegenständen oder Anziehen von Kleidung werden zur Herausforderung.
- Sprachstörungen: Die zerebelläre Ataxie kann auch die Sprache beeinflussen. Betroffene haben oft Schwierigkeiten beim Sprechen, da die Muskelkoordination für die Artikulation von Lauten gestört ist. Dies kann zu einer undeutlichen Aussprache und Verständigungsschwierigkeiten führen.
- Augenbewegungsstörungen: Unkontrollierte Augenbewegungen können auftreten, die das Sehen und Lesen erschweren.
- Muskelsteifheit und Muskelschwäche: Diese Begleiterscheinungen erschweren nicht nur die Bewegungskoordination, sondern beeinträchtigen auch die Kraft und Flexibilität der Muskulatur.
Verlauf der Erkrankung
Die Symptome der zerebellären Ataxie sind in der Regel fortschreitend, was bedeutet, dass sie sich im Laufe der Zeit verschlimmern können. Der Verlauf der Krankheit kann von Person zu Person stark variieren.
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- Beginn und Frühstadium: Die meisten Fälle beginnen schleichend und entwickeln sich oft über Jahre hinweg. In den frühen Stadien können die Anzeichen mild sein und kaum bemerkt werden, was zu einer verzögerten Diagnostik führen kann.
- Fortschreitende Verschlechterung: Mit der Zeit neigen die Symptome dazu, sich zu verschlechtern. Die Koordinationsprobleme beim Gehen und Bewegen werden ausgeprägter, was zu wiederholten Stürzen und einer Zunahme der Mobilitätseinschränkungen führen kann. Die Muskelschwäche kann sich verstärken und das Alltagsleben immer anspruchsvoller werden.
- Variabilität der Symptome: Die große Variabilität der Symptome und des Verlaufs hängt oft mit der zugrunde liegenden Ursache zusammen. Einige Patienten können schneller fortschreitende Symptome haben, während andere über viele Jahre hinweg relativ stabil bleiben. Zusätzlich zu den primären motorischen Symptomen können auch begleitende Symptome auftreten, die den Krankheitsverlauf weiter komplex gestalten.
Diagnose
Findet der (Kinder-)Arzt durch Krankheitsgeschichte (Anamnese) und körperliche Untersuchung Hinweise auf einen bösartigen Tumor des Zentralnervensystems, wird er den Patienten in ein Krankenhaus überweisen, das auf Krebserkrankungen bei Kindern und Jugendlichen spezialisiert ist (Klinik für pädiatrische Onkologie/Hämatologie). Denn bei Verdacht auf einen solchen Tumor sind umfangreiche Untersuchungen und die Zusammenarbeit von Spezialisten unterschiedlicher Fachrichtungen notwendig, um festzustellen, ob tatsächlich ein bösartiger ZNS-Tumor vorliegt und, wenn ja, um welche Form des Tumors es sich handelt und wie weit sich die Erkrankung im Körper ausgebreitet hat. Zur Diagnosestellung führen - nach erneuter sorgfältiger Anamnese und körperlicher sowie neurologischer Untersuchung - zunächst bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomographie (MRT) mit und ohne Kontrastmittel und gelegentlich, zum Beispiel bei bestimmten Fragestellungen, auch die Computertomographie (CT). Mit Hilfe dieser Methoden lässt sich in der Regel feststellen, ob ein Tumor des Zentralnervensystems vorliegt. Auch Lage und Größe des Tumors sowie seine Abgrenzung zu Nachbarstrukturen sind sichtbar. Besteht der Verdacht, dass der Tumor die Sehbahn erfasst, erfolgt zudem eine gründliche Untersuchung durch einen erfahrenen Augenarzt. Zur endgültigen Sicherung der Diagnose muss eine Gewebeprobe entnommen werden (Biopsie). Die Gewebeentnahme kann - je nach Lage des Tumors - durch eine offene Operation, zum Beispiel während der Tumorentfernung, oder durch eine stereotaktische Biopsie erfolgen. Letzteres spielt zum Beispiel bei tieferliegenden Hirntumoren eine Rolle, die einer Operation nicht oder nur schwer zugänglich sind. Da die Biopsie bereits Teil der Gesamttherapiestrategie ist, sollte sie in einem spezialisierten Zentrum erfolgen. Nur in Einzelfällen kann von einer Biopsie abgesehen werden, zum Beispiel bei Patienten (mit und ohne Neurofibromatose NF I), deren Tumor eindeutig dem Hypothalamus im Zwischenhirn oder der Sehbahn zugeordnet werden kann und bei denen gleichzeitig eine Gewebeentnahme zu risikoreich wäre. Behandlungsvorbereitend können weitere Untersuchungen hinzukommen, zum Beispiel eine Röntgenuntersuchung der Lunge zur Überprüfung der Lungenfunktion vor einer Narkose sowie eine Elektrokardiographie (EKG) und Echokardiographie zur Überprüfung der Herzfunktion. Eine Elektroenzephalographie (EEG) dient der Untersuchung der Gehirnströme beziehungsweise dem Auffinden von Hirngebieten, die durch den Tumor möglicherweise eine erhöhte Tendenz zu Krampfanfällen aufweisen. Auch eine Untersuchung der Hörfunktion (Audiogramm) sowie elektro-physiologische Untersuchungen zur Ermittlung der Funktion von Seh-, Hör- und Tastsinn (evozierte Potentiale) können gegebenenfalls hinzukommen. Umfangreiche Blutuntersuchungen dienen dazu, den Allgemeinzustand des Patienten zu überprüfen und festzustellen, ob die Funktionen einzelner Organe (zum Beispiel Nieren und Leber) beeinträchtigt sind oder Stoffwechselstörungen vorliegen, die vor oder während der Therapie besonders berücksichtigt werden müssen. Auch die Funktion der Hormondrüsen wird überprüft, um eine Störung durch den Tumor oder die Behandlung einschätzen und gegebenenfalls behandeln zu können. Aus demselben Grund können vor Behandlungsbeginn auch neuropsychologische Untersuchungen erfolgen [siehe Neuropsychologie]. Im Hinblick auf eventuell notwendig werdende Bluttransfusionen erfolgt eine Bestimmung der Blutgruppe erfolgen.
Behandlung und Therapie
Obwohl die zerebelläre Ataxie derzeit nicht heilbar ist, stehen verschiedene Therapieansätze zur Verfügung, die darauf abzielen, die Beschwerden zu lindern und die Lebensqualität zu verbessern. Dazu gehören:
- Physiotherapie: Um die Koordination, das Gleichgewicht und die Muskelkraft zu verbessern.
- Ergotherapie: Um die Selbstständigkeit im Alltag zu fördern und den Umgang mit Hilfsmitteln zu erlernen.
- Medikamente zur Symptomkontrolle: Um Begleiterscheinungen wie Muskelsteifheit oder Zittern zu lindern.
- Spezialisierte Hilfsmittel: Um die Mobilität und Selbstständigkeit zu unterstützen.
Die therapeutischen Maßnahmen sind darauf ausgerichtet, die individuellen Bedürfnisse und Herausforderungen jedes Betroffenen bestmöglich zu berücksichtigen. Eine frühe Diagnose sowie eine regelmäßige, fachärztliche Betreuung sind entscheidend, um den Krankheitsverlauf günstig zu beeinflussen.
Aktuelle Forschung
Forschende des DZNE widmen sich an mehreren Standorten in verschiedenen großen klinischen Studien der Erforschung von Ataxien. Der Schwerpunkt liegt dabei auf genetisch bedingten Ataxien. So nehmen sie den Verlauf spinozerebellärer Ataxien unter die Lupe und fahnden nach messbaren biologischen Merkmalen (sogenannten Biomarkern, z. B. im Blut oder im Nervenwasser) für die Früherkennung. Darüber hinaus widmen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DZNE auch neuen Wegen für die Therapie. So arbeiten sie an neuen, individuell auf die Betroffenen abgestimmten Gentherapien, um bei genetisch bedingten Ataxie-Formen den Krankheitsverlauf zu verlangsamen oder sogar aufzuhalten. Ein Forschungsteam um Professor Dr. Kurt-Wolfram Sühs, Oberarzt an der Klinik für Neurologie mit Klinischer Neurophysiologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat nun eine neue Art der zerebellären Ataxie entdeckt. Der Autoantikörper namens Anti-DAGLA richtet sich gegen Kleinhirnzellen und führt so zu einer schweren Entzündung mit den entsprechenden Symptomen.
Die Rolle des Kleinhirns im motorischen System
Das Kleinhirn ist ein wichtiger Bestandteil des motorischen Systems, obwohl es selbst keine Bewegungen initiieren kann. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Koordination, Präzision und dem Erlernen von Bewegungen.
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Funktion des Kleinhirns
- Koordination: Das Kleinhirn vergleicht geplante Bewegungen mit den tatsächlich ausgeführten Bewegungen und führt Korrekturen durch.
- Präzision: Es sorgt dafür, dass Bewegungen flüssig, zielgerichtet und ohne Zittern ausgeführt werden.
- Gleichgewicht: Das Kleinhirn koordiniert die Muskelaktivitäten, die für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts notwendig sind.
- Motorisches Lernen: Es speichert erlernte Bewegungsabläufe und automatisiert sie.
Der Informationsfluss im Kleinhirn
Das Kleinhirn erhält eine Vielzahl von Informationen aus verschiedenen Bereichen des Gehirns und des Körpers, darunter:
- Motorische Areale der Hirnrinde: Informationen über geplante Bewegungen.
- Rückenmark: Informationen über die aktuelle Position und Bewegung des Körpers.
- Gleichgewichtsorgan: Informationen über die Körperlage im Raum.
- Hirnstamm: Informationen über vegetative Funktionen.
Alle Informationen stimmt das Kleinhirn aufeinander ab: Es vergleicht das, was beabsichtigt ist, mit dem, was bereits geschehen ist. Ist abzusehen, dass die ablaufende Bewegung nicht zum gewünschten Ziel führt, sendet das Kleinhirn Korrektursignale an das motorische System.
Das Zusammenspiel von Kleinhirn und Basalganglien
Neben dem Kleinhirn sind auch die Basalganglien wichtige Strukturen für die Kontrolle und Modulation von Bewegungen. Sie selektieren zwischen unerwünschten und erwünschten Verhaltensmustern und Bewegungsabläufen.
Funktion der Basalganglien
- Selektion von Bewegungsmustern: Die Basalganglien bewerten mögliche Bewegungsmuster und treffen eine Auswahl zwischen passend und unpassend.
- Steuerung von Kraft, Ausmaß, Geschwindigkeit und Richtung einer Bewegung: Sie steuern die Ausführung von Bewegungen.
- Filterprozess: Die Basalganglien bilden gemeinsam mit dem Thalamus einen Filter, der dafür sorgt, dass genau die richtigen Bewegungsmuster bis zur Großhirnrinde durchkommen und zur Ausführung an Rückenmark und Muskeln weitergegeben werden.
Störungen der Basalganglienfunktion
Wenn der Filterprozess in den Basalganglien nicht mehr richtig funktioniert, sind sowohl die Initiierung als auch der Ablauf von Bewegungen gestört. Dies kann zu Bewegungsarmut oder ungewollten überschießenden Bewegungen führen.
Der Hirnstamm: Eine wichtige Verbindung
Der Hirnstamm bildet die Schnittstelle zwischen dem übrigen Gehirn und dem Rückenmark. Aus dem Körper aufsteigende und in den Körper absteigende Informationen leitet er überkreuz weiter, daher ist die rechte Gehirnhälfte für die linke Körperhälfte zuständig und umgekehrt. Der Hirnstamm ist für die essenziellen Lebensfunktionen zuständig wie die Steuerung der Herzfrequenz, des Blutdrucks und der Atmung. Zudem ist er für wichtige Reflexe wie den Lidschluss-, Schluck- und Husten-Reflex verantwortlich. Auch der Schlaf und die verschiedenen Schlaf- und Traumphasen werden hier kontrolliert.
Heredo-Ataxien
Heredo-Ataxien sind eine Gruppe von genetischen Erkrankungen, die das Nervensystem betreffen und zu fortschreitenden Bewegungsstörungen führen. Der Begriff "Heredo" verweist auf die erbliche Natur dieser Erkrankungen, während "Ataxie" sich auf Koordinationsstörungen bezieht, die aus einer Beeinträchtigung der Steuerung der Muskelbewegungen resultieren. Mittlerweile sind eine Vielzahl unterschiedlicher Ataxien-Arten bekannt, die je nach erkrankter Person und spezifischem Typ variieren können. Klinisch kann man langsam fortschreitende Ataxien (SCA) von episodischen Ataxien (EA) unterscheiden. Anders als bei den langsam fortschreitenden SCAs treten bei den EAs die Ataxie-Beschwerden nicht dauerhaft auf, sondern in zeitlich umschriebenen Attacken. SCA steht dabei für „spinocerebelläre Ataxie“, wobei „spino“ für das Rückenmark steht und „cerebelläre“ für das Kleinhirn, weil bei vielen Erkrankungen neben dem Kleinhirn auch Bahnen im Rückenmark betroffen sind. Autosomal-rezessive Ataxien mit Beteiligung des Kleinhirns (= autosomal-rezesssive cerebelläre Ataxien, ARCAs) sind dadurch definiert, dass in einem Gen auf beiden Genkopien Genveränderungen (Mutationen) vorliegen - und nicht nur eine Genkopie mutiert ist, wie bei den autosomal-dominanten Ataxien. In der Regel wird jeweils eine der beiden Genveränderungen vom Vater und eine von der Mutter vererbt. ARCAs entstehen - wie auch autosomaldominante Ataxien - ebenfalls aus dem Abbau bzw.
Genetische Vererbung
Genetische Vererbung erfolgt in unterschiedlichen Mustern und hat weitreichende Auswirkungen auf die Ausprägung genetischer Merkmale und Krankheiten. Hierbei kann unterschieden werden in verschiedene Erbgänge: Die Vererbung von Genen auf den Nicht-Geschlechtschromosomen (Autosomen) kann im homozygoten oder heterozygoten Zustand erfolgen, wobei im letzteren Fall das Vorliegen von Mutationen zu dominanten oder rezessiven Erbkrankheiten führen kann. Geschlechtsgebundene Gene, vor allem auf dem X-Chromosom, zeigen spezifische Muster, die das Risiko für Erkrankungen bei Männern und Frauen unterschiedlich beeinflussen.