Schädigungen des Gehirns und des Nervensystems können durch vielfältige Faktoren verursacht werden, darunter äußere Einwirkungen, Vererbung oder eine Kombination aus beidem. Diese Schädigungen können zu neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen führen, wobei die genauen Ursachen und Zusammenhänge oft noch unbekannt sind. Das Gehirn, als energiehungrigstes Organ, benötigt etwa 20 % der gesamten Blutmenge, um seine Funktionen aufrechtzuerhalten. Eine Unterbrechung dieser Versorgung kann zu Schädigungen oder zum Absterben von Nervenzellen führen.
Ursachen und Folgen von Gehirnschäden
Die häufigste Ursache für Schädigungen von Gehirn und Nervensystem ist eine mangelnde Durchblutung. Weitere Ursachen können Gehirntumore, krankhafte Veränderungen von Blutgefäßen, mechanische Verletzungen durch Unfälle, Blutungen ins Gehirn und Entzündungen sein. Auch Störungen bei der Signalübertragung von Nervenzelle zu Nervenzelle und Unregelmäßigkeiten im Stoffwechsel der Nervenzellen können zu Funktionsstörungen führen. Genetische Faktoren spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei zahlreichen Störungen des Gehirns und Nervensystems.
Schädigungen von Nervenfasern im Gehirn oder Rückenmark führen in der Regel zu irreversiblen Funktionsverlusten und damit zu lebenslangen Behinderungen. Ein Forschungsschwerpunkt liegt daher auf der Entwicklung neuer gentherapeutischer und pharmakologischer Ansätze zur Förderung der axonalen Regeneration und zur Wiederherstellung verlorengegangener Funktionen.
Häufige neurologische Erkrankungen und ihre Auswirkungen
Schlaganfall
Beim Schlaganfall kommt es zu einer plötzlichen Störung des Blutflusses im Gehirn, was zu einer Unterversorgung des Gewebes mit Sauerstoff und Nährstoffen führt. Dies führt lokal zu Schädigungen und zum Verlust von Neuronen. Die Therapie zielt darauf ab, die Durchblutung schnell wiederherzustellen, um weitere Schädigungen zu verhindern, beispielsweise durch eine Lyse-Therapie. Da die Neurone im Gehirn nicht regenerieren, ist die Schädigung irreversibel. Physiotherapie und Ergotherapie können jedoch dazu beitragen, dass andere Hirnareale die Funktionen teilweise übernehmen.
Multiple Sklerose (MS)
Die Multiple Sklerose ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung, bei der das körpereigene Immunsystem die Myelinschicht der Nervenzellen angreift. Die Zerstörung der Myelinschicht führt zu einer fehlerhaften Signalweiterleitung entlang der Axone, was zu vielfältigen Symptomen führt. Die Behandlungen zielen in erster Linie auf eine Modulation des Immunsystems ab, um weitere Schübe zu verhindern.
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Schädel-Hirn-Trauma (SHT)
Eine Verletzung des Gehirns durch traumatische Krafteinwirkung wird als Schädel-Hirn-Trauma bezeichnet. Die Schädigung erfolgt in zwei Phasen: Die erste Phase umfasst die direkte Schädigung durch den Unfall, die nicht therapierbar ist. In der zweiten Phase treten sekundäre Schädigungen auf, die potenziell therapierbar sind, sofern sich die pathophysiologischen Prozesse beeinflussen lassen. Die Behandlung zielt darauf ab, die Blut- und Sauerstoffversorgung des Gehirns aufrechtzuerhalten, um möglichst viele Neurone vor sekundären Schäden zu retten.
Neurodegenerative Erkrankungen
Bei neurodegenerativen Erkrankungen sterben nach und nach Neurone des ZNS ab. Die häufigsten Erkrankungen sind Alzheimer, Parkinson und Chorea Huntington. Bisher gibt es keine Ursachen-Therapie, sondern nur symptomatische Behandlungen, die lediglich das Fortschreiten der Erkrankung verzögern.
Autoimmunenzephalitis
Die Autoimmunenzephalitis ist eine seltene Erkrankung, bei der das Immunsystem Antikörper gegen die eigenen Nervenzellen im Gehirn bildet. Diese Antikörper stören die Funktion von Stützproteinen, Kanälen und Rezeptoren der Zellen. Die Erkrankung kann zu neurologischen Störungen, Verhaltensänderungen und psychiatrischen Störungen führen. Eine rechtzeitige Behandlung mit Immunsuppressiva kann den meisten Patienten helfen, wobei ein frühzeitiger Therapiebeginn entscheidend für eine gute Prognose ist.
Chronisch Traumatische Enzephalopathie (CTE)
Die Chronisch Traumatische Enzephalopathie ist eine neurodegenerative Erkrankung, die durch wiederholte Kopfverletzungen verursacht wird. Sie führt zu Ablagerungen von Tau-Proteinen im Gehirn und kann Symptome wie Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsstörungen, Stimmungsschwankungen und Verhaltensauffälligkeiten verursachen. Es gibt keine spezifische Therapie für CTE, aber die Symptome können mit Medikamenten behandelt werden.
Neue Therapieansätze und Forschungsergebnisse
Gentherapie bei der Huntington-Krankheit
Eine neue Studie des Gentherapie-Unternehmens uniQure gibt Hoffnung für Patienten mit der Huntington-Krankheit. Bei dieser Erbkrankheit führt ein Fehler im Huntingtin-Gen dazu, dass ein normales Protein in einen Nervenzell-Killer verwandelt wird. Die Gentherapie zielt darauf ab, den Spiegel des toxischen Proteins dauerhaft zu senken, indem ein Virus eine speziell entwickelte DNA-Sequenz in die Gehirnzellen liefert. Erste Ergebnisse zeigen eine Verlangsamung der Krankheit um durchschnittlich 75 % drei Jahre nach der Operation.
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Rolle von BDNF bei Multipler Sklerose
Forschungen haben gezeigt, dass aggressive Immunzellen bei Multipler Sklerose auch einen Botenstoff produzieren, der Nervenzellen vor der Zerstörung bewahrt: den brain-derived neurotrophic factor (BDNF). BDNF spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Nervensystems und kann Neurone vor dem Untergang schützen. Wissenschaftler haben T-Zellen gentechnisch so verändert, dass sie besonders viel BDNF produzieren, und diese zur Therapie von Mäusen mit autoimmuner Enzephalomyelitis eingesetzt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass BDNF in der MS-Therapie eine wichtigere Rolle spielt als bisher vermutet.
Gezielte Immuntherapie bei autoimmunen Enzephalopathien
DZNE-Experte Harald Prüß arbeitet an einer neuen Therapie, bei der nur jene Zellen im Körper ausgeschaltet werden, die die fehlgeleiteten Antikörper herstellen, und nicht mehr das gesamte Immunsystem. Durch die Entschlüsselung des Bauplans der aggressiven Antikörper können Forscher gezieltere Therapien entwickeln.
Prävention und Früherkennung
Da die Neurone im Gehirn nur begrenzt regenerationsfähig sind, ist die Prävention von Gehirnschäden von entscheidender Bedeutung. Dazu gehören Maßnahmen zur Vermeidung von Schlaganfällen (z. B. Kontrolle von Bluthochdruck, Diabetes und Cholesterinwerten), Schutz vor Kopfverletzungen (z. B. Tragen eines Helms bei Sport- und Freizeitaktivitäten) und Früherkennung von Autoimmunerkrankungen.
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