Einführung
Die Erforschung des Nervenwassers (Liquor cerebrospinalis) spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose und dem Verständnis verschiedener neurologischer Erkrankungen. In Lübeck und Umgebung gibt es mehrere Forschungseinrichtungen und Kliniken, die sich intensiv mit diesem Thema beschäftigen. Dieser Artikel fasst aktuelle Forschungsergebnisse und Informationen zusammen, insbesondere im Hinblick auf die Parkinson-Krankheit und die Alzheimer-Krankheit.
Nervenwasser: Eine Übersicht
Das Nervenwasser ist eine klare, farblose Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt. Es enthält nur wenige Zellen. Es dient als Puffer, um das zentrale Nervensystem vor Stößen zu schützen, und spielt eine wichtige Rolle beim Transport von Nährstoffen und der Entfernung von Abfallprodukten. Die Analyse des Nervenwassers, die sogenannte Liquoranalyse, ist ein wichtiges diagnostisches Werkzeug zur Erkennung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS), wie z.B. Autoimmun-Entzündungen des Nervensystems und der Alzheimererkrankung.
Liquorpunktion: Gewinnung von Nervenwasser
Die Gewinnung von Nervenwasser erfolgt durch eine Liquorpunktion. Dabei wird eine Nadel zwischen den Dornfortsätzen der Lendenwirbel (meist zwischen dem 3. und 4. oder 4. und 5. Lendenwirbel) eingeführt, um eine kleine Menge der Flüssigkeit zu entnehmen. Der Patient nimmt dabei idealerweise eine Embryohaltung ein, d.h. eine sitzende Position mit maximal gekrümmtem Rücken. Nach der Markierung und Desinfektion der Punktionsstelle wird der Liquor in einem Röhrchen gesammelt (ca. 4 ml sind meist ausreichend) und die Nadel entfernt.
Die Liquorpunktion wird bei verschiedenen Indikationen durchgeführt, darunter:
- Akute, vernichtende Kopfschmerzen
- Unklare Bewusstseinsstörungen
- Unklare, nicht anderweitig zuzuordnende neurologische Symptome
- Verdacht auf Autoimmun-Entzündungen des Nervensystems
- Alzheimererkrankung
- Reduktion des Liquorvolumens bzw. des Liquordrucks, z. B. bei Pseudotumor cerebri (gutartiger intrakranieller Hochdruck)
- Applikation von Medikamenten
Nervenwasser in der Parkinson-Forschung in Schleswig-Holstein
Die schleswig-holsteinischen Parkinson-Forscherinnen Prof. Dr. Daniela Berg (UKSH, Campus Kiel) und Prof. Dr. Christine Klein (UKSH, Campus Lübeck) haben gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam eine neue, biologisch-basierte Klassifikation für die Parkinson-Krankheit entwickelt. Diese „SynNeurGe“-Klassifikation (SNG) berücksichtigt drei Schlüsselkomponenten:
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- Synukleinopathie (S): Anwesenheit oder Abwesenheit von pathologischem α-Synuclein in Geweben oder Körperflüssigkeiten wie Nervenwasser.
- Neurodegeneration (N): Hinweise auf Parkinson-assoziierte Neurodegeneration, die durch spezifische neurobildgebende Verfahren definiert wird.
- Genetik (G): Nachweis von Parkinson-spezifischen pathogenen Genvarianten, die Parkinson verursachen oder stark dazu prädisponieren.
Diese biologische „S-N-G“-Klassifikation wird mit einem klinischen Syndrom (C) in Verbindung gebracht, das durch ein hochspezifisches Merkmal oder mehrere weniger spezifische Merkmale definiert ist.
Die neue Klassifikation stellt einen Paradigmenwechsel dar, da die bisherige Diagnose von Morbus Parkinson hauptsächlich auf klinischen Merkmalen basiert, wie z.B. Zittern und verlangsamte Bewegungen. Die SNG-Klassifikation bezieht die wachsenden Erkenntnisse über die biologischen Grundlagen der Krankheit ein und ermöglicht es perspektivisch gezielter, verschiedene Parkinson-Formen zu unterscheiden, zu erforschen und Therapieoptionen zu entwickeln.
Hintergrund der neuen Klassifikation ist die Erkenntnis, dass Morbus Parkinson und verwandte neurodegenerative Erkrankungen, sogenannte Synucleinopathien, durch Ablagerungen von fehlgefaltetem α-Synuclein-Protein im Gehirn gekennzeichnet sind. Diese Ansammlungen, die meist als sogenannte Lewy-Körperchen histologisch im Gehirn nachweisbar sind, führen zur Zerstörung von Dopamin-produzierenden Neuronen, wodurch die charakteristischen motorischen Symptome von Parkinson ausgelöst werden. Inzwischen ist außerdem bekannt, dass verschiedene Gen-Mutationen sowie genetische Risikofaktoren die Erkrankung begünstigen können.
Prof. Berg betont, dass die neue Definition der Parkinson-Erkrankung den Weg frei macht für eine neue Phase von Grundlagen- und klinischen Forschungsstudien, mit denen individualisierte und an den Ursachen ansetzende Präzisionstherapien entwickelt werden können. Prof. Klein ergänzt, dass eine exakte Definition der verschiedenen Parkinson-Formen unerlässlich ist, um den Therapieverlauf sorgfältig zu überwachen.
Nervenwasser in der Alzheimer-Forschung in Lübeck
Unter Federführung der Lübecker Interdisziplinären Plattform für Genomanalytik (LIGA) der Universität zu Lübeck hat ein internationales Team unter der Leitung von Prof. Dr. Lars Bertram neue Erkenntnisse aus dem Bereich der Alzheimer-Biomarkerforschung gewonnen. Die Forscher identifizierten neue Gene, die etablierte Alzheimer-Biomarker im Nervenwasser (Liquor) beeinflussen.
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Die Studie nutzte Daten von Studienteilnehmern der „EMIF-AD Multimodal Biomarker Discovery“-Studie und untersuchte genomweite Daten, um Gene zu identifizieren, die die Liquor-Konzentrationen der Biomarker Neurofilament light chain (Nfl), YKL-40 und Neurogranin (Ng) beeinflussen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Gene TMEM106B und CPOX die Biomarker NfL bzw. YKL-40 beeinflussen. Ein früherer Befund für das CHI3L1-Gen in Bezug auf YKL-40 wurde bestätigt. Die Assoziation mit dem „Transmembranprotein 106B“ (TMEM106B) ist besonders interessant, da dieses bisher eher mit frontotemporaler Demenz in Verbindung gebracht wurde. Die neuen Ergebnisse deuten auf eine bisher unbekannte pathophysiologische Verbindung zwischen Alzheimer-Krankheit und frontotemporaler Demenz hin.
Prof. Bertram betont, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass die beobachteten Änderungen der Nfl-Spiegel dem Krankheitsprozess vorausgehen und somit ein wichtiger prognostischer Marker im präklinischen Stadium der Alzheimer-Krankheit sein könnten.
Weitere Anwendungen der Liquoranalyse
Neben der Parkinson- und Alzheimer-Forschung wird die Liquoranalyse auch in anderen Bereichen der Medizin eingesetzt. So können beispielsweise entzündliche Erkrankungen des Nervensystems, wie Multiple Sklerose oder Meningitis, durch die Analyse des Nervenwassers diagnostiziert werden. Auch bei Verdacht auf Hirnblutungen oder Tumoren im Bereich des Gehirns oder Rückenmarks kann die Liquoranalyse wichtige Hinweise liefern.
Kooperationen und Netzwerke
Um die bestmögliche Behandlung der Patientinnen und Patienten zu gewährleisten, kooperieren die Kliniken und Forschungseinrichtungen in Lübeck und Umgebung mit Hausärzten, Fachärzten aller Fachrichtungen, Pflegediensten, Physio- und Ergotherapeuten, dem Palliativnetz und Hospizdiensten, allen regionalen Krankenhäusern einschließlich den Universitätskliniken in Lübeck, Kiel und Hamburg sowie überregionalen Spezialisten.
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