Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, die weltweit Millionen von Menschen betrifft. Ein zentrales Merkmal der MS ist die Schädigung der Axone, der Nervenfasern, die für die Übertragung von Informationen zwischen den Nervenzellen und dem Rest des Körpers verantwortlich sind. Diese axonalen Schäden sind maßgeblich für den Schweregrad der Erkrankung und den Verlauf der MS verantwortlich.
Die Rolle des Myelins bei axonalen Schäden
Die Axone sind von einer isolierenden Schutzschicht, dem Myelin, umgeben. Das Myelin wird von spezialisierten Gliazellen, den Oligodendrozyten, gebildet und ermöglicht die schnelle und effiziente Weiterleitung elektrischer Nervenimpulse. Traditionell wurde angenommen, dass der Verlust des Myelins durch Autoimmunprozesse und die daraus resultierende Entzündung der Hauptgrund für die axonalen Schäden bei MS sind.
Neuere Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Myelin selbst unter bestimmten Umständen eine Bedrohung für das Überleben der Axone darstellen kann. So haben Wissenschaftler der Universität Leipzig und des Max-Planck-Instituts für multidisziplinäre Naturwissenschaften in Göttingen herausgefunden, dass Myelinscheiden, die durch Immunzellen angegriffen wurden, die Axone jedoch weiterhin umhüllen, diese von der Außenwelt isolieren können. Da myelinisierte Axone stark von der metabolischen Unterstützung durch die Oligodendrozyten abhängig sind, kann eine gestörte Myelinarchitektur und Kommunikation zwischen Oligodendrozyten und Axonen zu Energiemangel und axonalen Schäden führen.
Diese Erkenntnisse stellen das bisherige Verständnis der Rolle des Myelins bei MS in Frage und eröffnen neue Perspektiven für die Entwicklung therapeutischer Strategien. Anstatt das geschädigte Myelin zu erhalten, könnte es therapeutisch sogar besser sein, den schnellen Abbau zu fördern und die Neubildung von funktionsfähigem Myelin zu unterstützen.
Mechanismen der axonalen Degeneration
Die genauen Mechanismen, die zur axonalen Degeneration bei MS führen, sind noch nicht vollständig geklärt. Es wird jedoch angenommen, dass verschiedene Faktoren eine Rolle spielen, darunter:
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- Entzündung: Die entzündlichen Prozesse im Gehirn und Rückenmark von MS-Patienten können zu Schwellungen und direkten Schädigungen der Axone führen. Diese Schädigungen können reversibel sein, aber auch zu dauerhaften axonalen Verlusten führen.
- Energiemangel: Die Reizweiterleitung in den Axonen erfordert viel Energie. Da die Axone vollgepackt mit Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, sind, kann ein Energiemangel die Funktion der Axone beeinträchtigen und zu ihrer Degeneration führen.
- Kalzium-Überlastung: Winzige Risse in der Zellmembran der Axone können dazu führen, dass Kalzium in die Zelle einströmt. Eine übermäßige Kalziumkonzentration in den Axonen kann zu Schäden und Degeneration führen.
- pHERV-W ENV: Das humane endogene Retrovirus Typ W (HERV-W) und sein Hüllprotein pHERV-W ENV scheinen ebenfalls eine Rolle bei axonalen Schädigungen zu spielen. Forscher fanden pHERV-W ENV in mit Axonen assoziierten myeloiden Zellen in MS-Läsionen. In fortgeschrittenen Krankheitsstadien scheint pHERV-W ENV in Mikrogliazellen einen degenerativen Phänotyp zu induzieren, welcher eine enge räumliche Assoziation mit myelinisierten Axonen begünstigt und diese schädigt.
Frühe Diagnose und Therapie
Axonale Schäden treten bei MS-Patienten früh im Krankheitsverlauf auf. Daher ist eine frühe Diagnose und Therapie entscheidend, um die Progression der Erkrankung zu verzögern und schwere Behinderungen zu verhindern. Dank der McDonald-Kriterien kann MS heute früh diagnostiziert und behandelt werden.
Kernspintomographische Untersuchungen (MRT) ermöglichen es, Hochrisiko-Patienten zu erkennen, die eine MS mit stärkerer Behinderung entwickeln werden. Die Zahl der Läsionen im MRT zu Beginn der Erkrankung erlaubt eine Vorhersage über das Ausmaß der Behinderung nach 14 Jahren. Darüber hinaus können mit Hilfe von MRT-Untersuchungen sechs Monate nach Therapiebeginn Patienten erkannt werden, die optimal oder nur suboptimal auf die Therapie ansprechen.
Ergebnisse von Studien bei Patienten mit klinisch isoliertem Syndrom (CIS) belegen, dass die Manifestation einer MS (CDMS) durch eine frühe Therapie verzögert oder verhindert werden kann. So senkte die Frühtherapie mit intramuskulärem Interferon beta-1a das Risiko einer CDMS signifikant.
Therapeutische Strategien zum Schutz der Axone
Die meisten Strategien zur Behandlung von MS zielen darauf ab, zu verhindern, dass körpereigene, autoaggressive Immunzellen in das zentrale Nervensystem (ZNS) eindringen. Um jedoch die axonalen Schäden direkt zu bekämpfen, werden neue therapeutische Ansätze benötigt.
Ein vielversprechender Ansatz ist die neuronale IL-4-Behandlung. Im Modellversuch konnten Forscher zeigen, dass das Immunzytokin IL-4 direkt in den Nervenzellen einen schnellen Signalweg anstoßen und die Neurodegeneration aufhalten kann.
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Ein weiterer vielversprechender Ansatz ist die Neutralisierung von pHERV-W ENV mit Antikörpern. In einer klinischen Phase-IIb-Studie bei MS-Patienten schienen Antikörper pHERV-W ENV zu neutralisieren und einen neuroprotektiven Effekt auszuüben. Die neurodegenerative Hirnatrophie war bei den behandelten Patienten signifikant verringert.
Die Bedeutung der Adhärenz
Für eine hohe Wirksamkeit der MS-Therapie ist - gerade auch bei langer Anwendung - eine gute Adhärenz entscheidend. Studien haben gezeigt, dass Patienten, die einmal pro Woche intramuskuläres Interferon beta-1a injizierten, eine höhere Adhärenz aufwiesen als Patienten, die mehrmals wöchentlich Medikamente applizieren mussten.
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