Kleinhirnerkrankungen: Ursachen und Auswirkungen auf Bewegungsstörungen

Einführung

Das Kleinhirn, auch Zerebellum genannt, spielt eine zentrale Rolle bei der Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen. Erkrankungen des Kleinhirns können daher zu erheblichen Bewegungsstörungen führen, die als Ataxien bezeichnet werden. Ataxie leitet sich vom griechischen Wort „a-taxia“ für „fehlende Ordnung“ ab. Dieser Artikel beleuchtet die verschiedenen Ursachen von Kleinhirnerkrankungen und deren Auswirkungen auf die Motorik.

Das Kleinhirn: Steuerzentrum der Feinmotorik

Das Kleinhirn ist ein wichtiger Bestandteil des zentralen Nervensystems und für die Planung, Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen zuständig. Es empfängt Informationen aus dem Rückenmark, dem Gehirn und den Sinnesorganen und verarbeitet diese, um Bewegungen präzise und flüssig auszuführen. Störungen im Kleinhirn können daher vielfältige Auswirkungen auf die Motorik haben. Entscheidende Mitspieler bei der Feinabstimmung von Bewegungen sind das Kleinhirn und das Rückenmark, sowie die Verbindungen dazwischen und mit anderen Teilen des Gehirns.

Formen von Ataxien

Als Ataxien bezeichnet man eine Reihe von seltenen Erkrankungen des Gehirns und Rückenmarks, bei denen das Zusammenspiel verschiedener Muskelgruppen gestört ist. Man unterscheidet verschiedene Formen von Ataxien, abhängig von der zugrunde liegenden Ursache und der betroffenen Struktur im Nervensystem. Betroffen sind das Gehen ebenso wie das Sitzen oder Stehen, das Sprechen, die Handbewegungen und die Kontrolle der Augenbewegungen. Der Gang wird unsicher und breitbeinig, die Handschrift wird unleserlich, Greifen und Halten fallen schwer. Andere Betroffene können ohne Unterstützung nicht aufrecht sitzen oder stehen. Aber auch das Sprechen kann beeinträchtigt werden. Ataxien können in jedem Lebensalter auftreten - auch schon bei Kindern.

Zerebelläre Ataxie

Die zerebelläre Ataxie (auch cerebelläre Ataxie) ist eine neurologische Störung, die durch pathologische Veränderungen im Kleinhirn entsteht. Dieses wichtige Hirnareal, das sich im hinteren Teil des Schädels befindet, ist für die Koordination von Bewegungen und die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts von entscheidender Bedeutung. Es sammelt Informationen über die Position und Bewegung der Muskeln und Gelenke des Körpers und koordiniert diese Informationen, um eine präzise und flüssige Motorik zu ermöglichen. Es ist sozusagen das "Dirigentenzentrum" des motorischen Systems. Bei der zerebellären Ataxie ist das Kleinhirn in seiner Fähigkeit, Bewegungen zu koordinieren, beeinträchtigt. Dies kann zu einer unkontrollierten und ungeschickten Motorik führen. Betroffene Menschen können Schwierigkeiten beim Gang, Sprechen und Greifen haben. Auch die Augen können betroffen sein, sodass Augenbewegungen beeinträchtigt sind.

Spinale Ataxie

Neben den zerebellären Ataxien, die auf Schädigungen des Kleinhirns zurückgehen, gibt es spinale Ataxien, bei denen das Rückenmark geschädigt ist. Da hier oft die für bestimmte Bewegungs- und Haltungskoordinationen wichtigen Rückmeldungen aus den Sinnesempfindungen des peripheren Nervensystems, aus den Muskeln und Gelenken, fehlen, heißt diese Form auch sensible Ataxie.

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Ursachen von Kleinhirnerkrankungen und Ataxien

Ataxien können verschiedene Ursachen haben, darunter genetische Defekte, erworbene Schädigungen und degenerative Prozesse. Erworbene Ataxien gehen meist auf Schäden im Kleinhirn zurück, die vielfältige Ursachen haben können. Daneben können Ataxien genetisch bedingt sein. Bei den erblich bedingten Ataxien gibt es mindestens 200 verschiedene Genmutationen, die die Erkrankung verursachen.

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, und 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. Ursache von angeborenen, erblichen Ataxien ist ein fortschreitender Untergang bestimmter Nervenzellen im Kleinhirn, wofür - je nach Unterform - unterschiedliche Genveränderungen verantwortlich sind.

Dominant vererbte Ataxien

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. Lebensjahr.

Rezessiv vererbte Ataxien

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

Häufigste Ursache für eine im Laufe des Lebens erworbene Ataxie ist eine Störung der Kleinhirnfunktion. Das Kleinhirn ist unter anderem für die Planung, Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen zuständig. Es hat daher eine zentrale Bedeutung bei der Entstehung einer Ataxie:

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• Schlaganfall: Eine Durchblutungsstörung oder Blutung im Kleinhirn (Schlaganfall) beeinträchtigt in der Regel seine Funktion nachhaltig und führt oft zu dauerhaften Bewegungsstörungen. Schlaganfall: Ein Schlaganfall im Bereich des Kleinhirns oder der zugehörigen Blutgefäße kann die Funktion des Kleinhirns beeinträchtigen und zu einer Ataxie führen.
• Entzündliche Erkrankungen: Bei entzündlichen Erkrankungen, welche das Gehirn betreffen, kommt es mitunter ebenfalls zu einer starken Schädigung von Kleinhirn und Rückenmark, so beispielsweise bei Multipler Sklerose. Selten tritt eine Ataxie im Rahmen der sogenannten Multisystematrophie (MSA-C) auf. Entzündungen: Entzündliche Erkrankungen wie Multiple Sklerose, infektiöse Meningitis oder Autoimmunerkrankungen können das Kleinhirn betreffen und die Ataxie verursachen.
• Tumore: Wucherungen (Hirntumoren oder Tochterabsiedlungen = Metastasen bei Krebserkrankungen) stellen eine weitere Ursache für eine Funktionsstörung des Kleinhirns dar. Selten kommt es bei Krebserkrankungen auch zu einer Fehlregulation des Immunsystems, sodass das Kleinhirn durch körpereigene Antikörper angegriffen und geschädigt wird ("paraneoplastische Kleinhirndegeneration", PKD). Tumorbedingte Ursachen: Auch Tumore im Bereich des Kleinhirns oder in benachbarten Regionen können den normalen Betrieb des Kleinhirns beeinträchtigen und Ataxie verursachen.
• Infektionen: Auch Infektionen schädigen unter Umständen das Kleinhirn und lösen eine Ataxie aus. Dazu zählen etwa Infektionen mit HIV, dem Epstein-Barr-Virus (Erreger des Pfeifferschen Drüsenfiebers) oder dem Herpes-Zoster-Virus (Erreger von Windpocken und Gürtelrose) sowie Borreliose und Syphilis.
• Vergiftungen: In anderen Fällen beeinträchtigen Vergiftungen die Kleinhirnfunktion und lösen so Bewegungsstörungen aus. Sehr eindrucksvoll zeigt sich etwa eine vorübergehende Kleinhirnfunktionsstörung beim Alkoholrausch, wenn ein betrunkener Mensch starke Probleme bei der Koordination von Bewegungen und beim Gleichgewichtssinn zeigt. Chronischer Alkoholkonsum führt nicht selten unter anderem durch die zusätzliche Mangelernährung zu einer alkoholischen Kleinhirndegeneration (ACD). Häufigster Grund für Schäden dort sind chronischer Alkoholmissbrauch, außerdem sind Multiple Sklerose oder Infektionen wie Syphilis hier mögliche Ursachen. Toxische Einflüsse: Substanzen wie Alkohol, bestimmte Medikamente, Schwermetalle oder Chemikalien können das Kleinhirn schädigen und zur Entwicklung von Ataxie beitragen.
• Medikamente: Auch als Nebenwirkung von Medikamenten (Antiepileptika, Benzodiazepine, Aminoglykosid-Antibiotika) tritt eine Ataxie unter Umständen auf - vor allem bei der Überdosierung solcher Präparate.
• Weitere Ursachen: Sehr selten führen chronische Vergiftungen durch beispielsweise Blei oder Pestizide oder ein Mangel an den Vitaminen E und B12 zu einer Ataxie. Auch mildere Kohlenmonoxid-Vergiftungen äußern sich eventuell in Ataxien. Schädel-Hirn-Trauma: Verletzungen durch Unfälle, Stürze oder äußere Gewalteinwirkung können das Kleinhirn oder seine Verbindungen schädigen.

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.

Multisystematrophie (MSA)

Bei einem Teil der MSA-Patienten beginnt die Erkrankung mit autonomen Störungen, wie Drangsymptomatik der Blase oder erektiler Dysfunktion. Die Parkinson-Symptomatik bei MSA-Patienten unterscheidet sich von der bei Patienten mit idiopathischer Parkinson- Krankheit vor allem durch das schlechtere Ansprechen auf L-Dopa. Etwa 75 % der MSA-P-Patienten haben eine akinetischrigide Parkinson-Symptomatik, die initial in etwa der Hälfte der Fälle einseitig ist. Im weiteren Verlauf entwickelt sich aber fast immer eine symmetrische Symptomatik. Tremor ist nur bei etwa 25 % der MSA-Patienten vorhanden.

Die zerebelläre Ataxie bei der MSA-C ist wie bei vielen anderen degenerativen Ataxie- Erkrankungen durch Symptome gekennzeichnet, die auf eine diffuse Schädigung des Kleinhirns hinweisen. Aus diesem Grund ist eine Abgrenzung der MSA-C von anderen Ataxie-Erkrankungen, z. B. Die zerebelläre Ataxie umfasst Gang- und Standataxie, Ataxie der Extremitäten, Aktionstremor, Sprechstörung und zerebelläre Störungen der Okulomotorik.

Die Beteiligung der Pyramidenbahn bei der MSA zeigt sich meistens durch Steigerung der Muskeleigenreflexe und ein positives Babinski-Zeichen. Eine spastische Erhöhung des Muskeltonus ist nur bei sehr wenigen Patienten nachweisbar.

Orthostatische Hypotonie (Absinken des Blutdruckes im Stehen) ist zusammen mit Störungen der Blasenfunktion die wichtigste autonome Funktionsstörung bei der MSA. Der orthostatischen Hypotonie liegt ein Ausfall des Baroreflexes zugrunde, der beim Wechsel von der liegenden in die aufrechte Position durch eine sympathisch vermittelte Gefäßkonstriktion und Herzfrequenzsteigerung das Versacken von Blut in Blutgefäßen der Beine verhindert. Die Störung des Baroreflexes wird dann symptomatisch, wenn der Blutdruckabfall zu einer Minderdurchblutung des Gehirns führt. Symptome der orthostatischen Hypotonie sind vielgestaltig und reichen vom Schwindel nach dem Aufstehen über „Schwarzwerden“ vor den Augen und unspezifischen Beschwerden bei längerem Stehen bis zum Bewusstseinsverlust (orthostatische Synkope). Die Funktion des Baroreflexes kann klinisch durch Blutdruckmessung im Liegen und nach dem Aufstehen (Schellong-Test) erfasst werden.

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Neurogene Blasenstörungen sind bei mehr als der Hälfte der MSA-Patienten vorhanden und nehmen im Verlauf an Häufigkeit und Schwere zu. Im Vordergrund steht meist eine Inkontinenz. Bei weniger als 20 % entwickelt sich zusätzlich eine Stuhlinkontinenz. Bei männlichen MSA-Patienten ist eine Erektionsstörung fast die Regel. Bei einigen geht die Erektionsstörung anderen Symptomen der MSA um Jahre voraus. Bei weiblichen MSA-Patienten ist häufig die genitale Sensitivität reduziert.

Eine charakteristische und früh im Krankheitsverlauf auftretende Störung ist die REM-Schlaf-Verhaltensstörung. Die REM-Schlaf- Verhaltensstörung äußert sich in nächtlichen zusammen mit Träumen auftretenden motorischen Aktionen, z. B. in Form tätlicher Angriffe auf den Bettpartner.

Symptome von Kleinhirnerkrankungen und Ataxien

Die Symptome von Kleinhirnerkrankungen und Ataxien sind vielfältig und hängen von der Art und dem Ausmaß der Schädigung ab. Zu den häufigsten Symptomen gehören:

• Gleichgewichtsstörungen: Betroffene haben Schwierigkeiten, aufrecht zu stehen und zu gehen, und neigen zu Stürzen. Störungen des Gleichgewichtssinns: Eine der auffälligsten Symptome der zerebellären Ataxie sind Gleichgewichtsstörungen. Betroffene haben Schwierigkeiten, aufrecht zu stehen und zu gehen. Aufgrund der Schädigung sind sie häufig anfällig für Stürze. Dies führt zu Unsicherheit bei der Fortbewegung und zu erheblichen Einschränkungen in der Mobilität.
• Koordinationsprobleme: Die Fähigkeit, Bewegungen präzise zu steuern, ist beeinträchtigt. Die Betroffenen können unkontrollierte und zittrige Bewegungen in den Armen und Beinen zeigen. Alltägliche Aufgaben wie das Schreiben, Greifen von Gegenständen oder das Anziehen von Kleidung werden zu einer Herausforderung. Koordinationsprobleme: Die Fähigkeit, Bewegungen präzise zu steuern, ist stark beeinträchtigt. Die Betroffenen können unkontrollierte und zittrige Bewegungen in den Armen und Beinen zeigen. Alltägliche Aufgaben wie das Schreiben, Greifen von Gegenständen oder das Anziehen von Kleidung werden zu einer 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. 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: Das Kleinhirn spielt eine entscheidende Rolle bei der Koordination der Augenbewegungen. Bei einer zerebellären Ataxie können unkontrollierte Augenbewegungen auftreten, die das Sehen und Lesen erschweren können. Augenbewegungsstörungen: Das Kleinhirn spielt eine entscheidende Rolle bei der Koordination der Augenbewegungen. Bei einer zerebellären Ataxie können unkontrollierte Augenbewegungen auftreten, die das Sehen und Lesen erschweren können.
• Muskelsteifheit und Muskelschwäche: Zusätzlich können Betroffene auch Muskelsteifheit und Muskelschwäche entwickeln. Muskelsteifheit und Muskelschwäche: Zusätzlich können Betroffene auch Muskelsteifheit und Muskelschwäche entwickeln. Diese Begleiterscheinungen erschweren nicht nur die Bewegungs­koordination, sondern beeinträchtigen auch die Kraft und Flexibilität der Muskulatur.

Verlauf der Erkrankung

Es ist wichtig zu beachten, dass die Symptome der zerebellären Ataxie in der Regel fortschreitend sind. Das bedeutet, dass sie sich im Laufe der Zeit verschlimmern können, was sich stark auf die Lebensqualität der Betroffenen auswirkt. Der Verlauf der Krankheit kann von Person zu Person stark variieren, jedoch gibt es einige allgemeine Merkmale, die einen typischen Krankheitsverlauf beschreiben können.

Beginn und Frühstadium

Die meisten Fälle von zerebellärer Ataxie beginnen schleichend und entwickeln sich oft über Jahre hinweg. In den frühen Stadien können die Anzeichen mild sein und werden möglicherweise kaum bemerkt. Dies führt manchmal zu einer verzögerten Diagnostik, da die Probleme anfänglich leicht als normale Alterserscheinungen oder andere Gesundheitsprobleme fehlinterpretiert werden können.

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

Ein bemerkenswertes Merkmal der zerebellären Ataxie ist die große Variabilität der Symptome und des Verlaufs. Dies 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

Die Diagnose von Kleinhirnerkrankungen und Ataxien umfasst in der Regel eine neurologische Untersuchung, bildgebende Verfahren wie MRT und CT sowie gegebenenfalls genetische Tests.

Therapie

Momentan sind Ataxien noch nicht medikamentös behandelbar. 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 verschiedene Ansätze in der Therapie:

• Physiotherapie
• Ergotherapie
• Medikamente zur Symptomkontrolle
• Spezialisierte Hilfsmittel

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.

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.

Forscher der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben ein Mausmodell für die menschliche Krankheit SCA6 etabliert, eine Bewegungsstörung, die durch genetische Defekte ähnlich wie bei der Chorea Huntington ausgelöst wird. Damit sollen die Ursachen der Krankheit im Detail erforscht werden. Erste Studien geben Hinweise darauf, dass Probleme beim Konditionierungslernen ein Frühsymptom der Störung sein könnten. Die Abkürzung SCA6 steht für Spinale Cerebelläre Ataxie vom Typ 6. Diese Bewegungsstörung geht einher mit einem Verlust einer speziellen Sorte von Nervenzellen im Kleinhirn, den Purkinjezellen. Sie verarbeiten Sinnesinformationen und senden zwecks Bewegungssteuerung Signale an andere Hirnbereiche. Die Krankheit entwickelt sich in der zweiten Lebenshälfte und bindet Patienten häufig an den Rollstuhl; Therapien gibt es bisher nicht.

Ein Defekt im Calciumkanal vom sogenannten P/Q-Typ in den Nervenzellen des Kleinhirns kann eine Reihe von Bewegungsstörungen und eine spezielle Form der Epilepsie auslösen, die Absencen. Das berichtet ein Forscherteam um Dr. Melanie Mark und Prof. Dr. Stefan Herlitze von der Ruhr-Universität Bochum. Sie untersuchten Mäuse, denen der Ionenkanal vom P/Q-Typ in denjenigen Nervenzellen fehlte, die modulierende Signale ins Kleinhirn senden.

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