Irreversible Schädigung der neuromuskulären Endplatte: Ursachen, Diagnose und Therapieansätze

Einleitung

Die neuromuskuläre Endplatte ist eine hochspezialisierte Struktur, die die Kommunikation zwischen Nervenzellen und Muskelzellen ermöglicht. Eine Schädigung dieser Struktur kann zu einer Vielzahl von neuromuskulären Erkrankungen führen, die von leichter Muskelschwäche bis hin zu schwerer Lähmung reichen. Dieser Artikel beleuchtet die Ursachen, Diagnose und Therapieansätze bei irreversiblen Schädigungen der neuromuskulären Endplatte.

Grundlagen der neuromuskulären Übertragung

Die neuromuskuläre Endplatte, auch motorische Endplatte genannt, ist die Verbindungsstelle zwischen einem motorischen Nerv und einer Muskelfaser. An dieser Synapse wird ein elektrisches Signal vom Nerv in ein chemisches Signal umgewandelt, das dann die Muskelkontraktion auslöst.

Der Prozess der neuromuskulären Übertragung lässt sich in folgende Schritte unterteilen:

1. Nervenimpuls: Ein Aktionspotenzial erreicht das präsynaptische Nervenende.
2. Azetylcholinausschüttung: Die Depolarisation des Nervenendes öffnet Kalziumkanäle, wodurch Kalzium in die Zelle einströmt. Dieser Kalziumeinstrom führt zur Fusion von Vesikeln, die den Neurotransmitter Azetylcholin enthalten, mit der präsynaptischen Membran. Azetylcholin wird in den synaptischen Spalt freigesetzt.
3. Rezeptorbindung: Azetylcholin diffundiert über den synaptischen Spalt und bindet an nikotinische Azetylcholinrezeptoren auf der postsynaptischen Muskelmembran.
4. Ionenkanalöffnung: Die Bindung von Azetylcholin an die Rezeptoren öffnet Ionenkanäle, die für Natrium- und Kaliumionen durchlässig sind.
5. Depolarisation der Muskelmembran: Der Einstrom von Natriumionen führt zu einer Depolarisation der Muskelmembran, dem sogenannten Endplattenpotenzial.
6. Muskelkontraktion: Wenn das Endplattenpotenzial einen Schwellenwert erreicht, wird ein Aktionspotenzial in der Muskelfaser ausgelöst, das sich entlang der Muskelmembran ausbreitet und die Muskelkontraktion initiiert.
7. Azetylcholinabbau: Azetylcholin wird durch das Enzym Azetylcholinesterase im synaptischen Spalt schnell abgebaut, um eine kontinuierliche Stimulation der Muskelmembran zu verhindern. Cholin wird direkt nach der Abspaltung durch die Azetylcholinesterase im synaptischen Spalt über die präsynaptische Membran wieder aufgenommen.

Ursachen irreversibler Schädigungen der neuromuskulären Endplatte

Irreversible Schädigungen der neuromuskulären Endplatte können durch verschiedene Faktoren verursacht werden:

• Autoimmunerkrankungen: Bei Autoimmunerkrankungen greift das Immunsystem körpereigene Strukturen an, was zu einer chronischen Aktivierung des Immunsystems führt, die zu einer Entzündung von Gewebe führt. Myasthenia gravis ist die bekannteste Autoimmunerkrankung, die die neuromuskuläre Endplatte betrifft. Hierbei werden Autoantikörper gegen die Azetylcholinrezeptoren gebildet, was zu einer reduzierten Anzahl funktionstüchtiger Rezeptoren und einer gestörten Signalübertragung führt. Das Lambert-Eaton-Syndrom ist eine weitere Autoimmunerkrankung, bei der Autoantikörper gegen Kalziumkanäle an den präsynaptischen Nervenenden gebildet werden, was die Freisetzung von Azetylcholin reduziert.
• Toxische Substanzen: Bestimmte toxische Substanzen können die Funktion der neuromuskulären Endplatte beeinträchtigen. Dazu gehören beispielsweise Nervengifte wie Organophosphate, die die Azetylcholinesterase hemmen und zu einer Überstimulation der Muskelmembran führen können. Auch bestimmte Medikamente oder Umweltgifte können die neuromuskuläre Übertragung stören.
• Infektionen: In seltenen Fällen können Infektionen die neuromuskuläre Endplatte schädigen. Beispielsweise kann das Bakterium Clostridium botulinum das Toxin Botulinum produzieren, das die Freisetzung von Azetylcholin blockiert und zu Lähmungen führt.
• Genetische Defekte: Einige genetische Defekte können die Struktur oder Funktion der neuromuskulären Endplatte beeinträchtigen. Kongenitale myasthene Syndrome sind eine Gruppe von erblichen Erkrankungen, die durch Mutationen in Genen verursacht werden, die für Proteine der neuromuskulären Endplatte kodieren.
• Traumatische Schäden: Direkte Verletzungen oder Traumata können die neuromuskuläre Endplatte beschädigen.
• Tumoren: Tumoren, insbesondere solche, die in der Nähe der neuromuskulären Endplatte entstehen, können diese durch Kompression oder Infiltration schädigen.
• Muskelerkrankungen (Myopathien): Erkrankungen der Muskeln (Myopathien) und der peripheren Nerven (Neuropathien).

Diagnose irreversibler Schädigungen der neuromuskulären Endplatte

Die Diagnose irreversibler Schädigungen der neuromuskulären Endplatte basiert auf einer Kombination aus klinischer Untersuchung, elektrophysiologischen Tests und bildgebenden Verfahren.

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• Klinische Untersuchung: Die klinische Untersuchung umfasst die Erhebung der Krankengeschichte und die Beurteilung der neurologischen Funktionen, insbesondere der Muskelkraft, der Reflexe und der Sensibilität. Typische Symptome einer Schädigung der neuromuskulären Endplatte sind Muskelschwäche, die sich bei Belastung verschlimmert (Fatigue), Doppelbilder, hängende Augenlider (Ptosis), Schluckbeschwerden (Dysphagie) und Sprechstörungen (Dysarthrie).
• Elektrophysiologische Tests: Elektrophysiologische Tests dienen dazu, die Funktion der Nerven und Muskeln zu untersuchen. Die wichtigsten Tests sind die Elektromyographie (EMG) und die Nervenleitgeschwindigkeitsmessung (NLG).
  • Elektromyographie (EMG): Bei der EMG wird eine Nadelelektrode in den Muskel eingeführt, um die elektrische Aktivität des Muskels zu messen. Bei einer Schädigung der neuromuskulären Endplatte können im EMG charakteristische Veränderungen festgestellt werden, wie z. B. eine erhöhte Anzahl von spontanen Muskelaktivitäten (Fibrillationen und positive scharfe Wellen) und eine reduzierte Amplitude der Muskelaktionspotenziale.
  • Nervenleitgeschwindigkeitsmessung (NLG): Bei der NLG werden die Nerven elektrisch stimuliert und die Geschwindigkeit, mit der die Nervenimpulse weitergeleitet werden, gemessen. Bei einer Schädigung der Nerven können die Nervenleitgeschwindigkeiten verlangsamt sein.
  • Repetitive Nervenstimulation: Bei der repetitiven Nervenstimulation wird ein Nerv wiederholt stimuliert und die Amplitude der Muskelaktionspotenziale gemessen. Bei Myasthenia gravis zeigt sich typischerweise ein Abfall der Amplitude der Muskelaktionspotenziale bei wiederholter Stimulation (sogenanntes "Decrement").
• Bildgebende Verfahren: Bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomographie (MRT) können eingesetzt werden, um strukturelle Veränderungen der Muskeln oder Nerven darzustellen.
• Labordiagnostik: Die Labordiagnostik umfasst die Untersuchung von Blutproben auf Autoantikörper, wie z. B. Antikörper gegen Azetylcholinrezeptoren oder Kalziumkanäle.
• Tensilon-Test: Bei diesem Test wird dem Patienten Edrophonium (Tensilon) intravenös verabreicht, ein Medikament, das den Abbau von Azetylcholin hemmt. Wenn die Muskelschwäche nach der Injektion von Tensilon vorübergehend besser wird, deutet dies auf Myasthenia gravis hin.
• Muskelbiopsie: In einigen Fällen kann eine Muskelbiopsie erforderlich sein, um die Diagnose zu bestätigen und andere Ursachen für die Muskelschwäche auszuschließen.

Therapieansätze bei irreversiblen Schädigungen der neuromuskulären Endplatte

Die Therapie irreversibler Schädigungen der neuromuskulären Endplatte zielt darauf ab, die Symptome zu lindern, die Funktion zu verbessern und die Lebensqualität der Patienten zu erhöhen. Die Behandlung hängt von der Ursache und dem Schweregrad der Erkrankung ab.

• Medikamentöse Therapie:
  • Azetylcholinesterasehemmer: Diese Medikamente hemmen den Abbau von Azetylcholin im synaptischen Spalt, wodurch die Konzentration von Azetylcholin an der neuromuskulären Endplatte erhöht wird. Azetylcholinesterasehemmer wie Pyridostigmin (Mestinon) sind dieFirst-Line-Therapie bei Myasthenia gravis.
  • Immunsuppressiva: Immunsuppressiva wie Kortikosteroide, Azathioprin (Imurek) und Mycophenolatmofetil (CellCept) werden eingesetzt, um die Autoimmunreaktion zu unterdrücken und die Bildung von Autoantikörpern zu reduzieren.
  • Intravenöse Immunglobuline (IVIG): IVIG sind eine konzentrierte Lösung von Antikörpern, die intravenös verabreicht werden. IVIG können bei Myasthenia gravis und anderen Autoimmunerkrankungen der neuromuskulären Endplatte eingesetzt werden, um das Immunsystem zu modulieren.
  • Monoklonale Antikörper: Rituximab ist ein monoklonaler Antikörper, der gegen B-Zellen gerichtet ist, die Autoantikörper produzieren. Rituximab kann bei Myasthenia gravis eingesetzt werden, wenn andere Therapien nicht ausreichend wirksam sind. Eculizumab ist ein monoklonaler Antikörper, der den Komplementweg hemmt, ein Teil des Immunsystems, der bei Myasthenia gravis eine Rolle spielt.
• Thymektomie: Bei Myasthenia gravis kann die operative Entfernung des Thymus (Thymektomie) in einigen Fällen zu einer Verbesserung der Symptome führen. Der Thymus ist ein Organ, das eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Immunsystems spielt. Bei Myasthenia gravis kann der Thymus Autoantikörper produzieren oder die Bildung von Autoantikörpern fördern.
• Plasmapherese: Bei der Plasmapherese wird das Blut des Patienten außerhalb des Körpers filtriert, um Autoantikörper und andere schädliche Substanzen zu entfernen. Die Plasmapherese kann bei schweren Fällen von Myasthenia gravis eingesetzt werden, um schnell eine Besserung der Symptome zu erzielen.
• Symptomatische Therapie:
  • Physiotherapie: Physiotherapie kann helfen, die Muskelkraft und Ausdauer zu verbessern.
  • Ergotherapie: Ergotherapie kann helfen, die Aktivitäten des täglichen Lebens zu erleichtern.
  • Logopädie: Logopädie kann helfen, Sprech- und Schluckbeschwerden zu verbessern.
  • Atemtherapie: Atemtherapie kann bei Patienten mit Atemmuskelschwäche helfen, die Atmung zu verbessern.
• Behandlung von Komplikationen: Bei Patienten mit schweren Schädigungen der neuromuskulären Endplatte können Komplikationen wie Ateminsuffizienz, Aspirationspneumonie oder Dekubitus auftreten, die entsprechend behandelt werden müssen.

Maligne Hyperthermie

Die maligne Hyperthermie (MH) ist eine seltene, aber lebensbedrohliche Stoffwechselentgleisung der Skelettmuskulatur, die durch bestimmte Narkosemittel (volatile Inhalationsanästhetika und depolarisierende Muskelrelaxanzien wie Succinylcholin) ausgelöst werden kann. Sie ist zwar keine direkte Schädigung der neuromuskulären Endplatte, aber die Kenntnis dieser Komplikation ist im Kontext von neuromuskulären Erkrankungen wichtig.

Pathophysiologie

Die MH ist durch eine genetisch bedingte Überempfindlichkeit der Skelettmuskulatur gegenüber bestimmten Triggersubstanzen gekennzeichnet. Diese Substanzen führen zu einer unkontrollierten Freisetzung von Kalzium aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR) der Muskelzellen. Die erhöhte Kalziumkonzentration im Zytosol aktiviert die kontraktilen Filamente, was zu einer anhaltenden Muskelkontraktion führt. Dieser Prozess verbraucht große Mengen an Energie (ATP) und Sauerstoff, was zu einer massiven Stoffwechselsteigerung, Hyperthermie, Hyperkapnie, Azidose und Rhabdomyolyse führt.

Symptome

Die klinischen Symptome der MH können sehr variabel sein und reichen von milden Verlaufsformen bis hin zu fulminanten Krisen. Typische Symptome sind:

• Muskuläre Rigidität: Insbesondere ein Masseterspasmus (Kieferkrampf) nach Gabe von Succinylcholin kann ein frühes Warnzeichen sein.
• Tachykardie und Arrhythmien: Erhöhte Herzfrequenz und unregelmäßiger Herzschlag.
• Hyperkapnie: Anstieg des Kohlendioxidgehalts im Blut.
• Azidose: Übersäuerung des Blutes.
• Hyperthermie: Anstieg der Körpertemperatur, oft sehr rasch.
• Rhabdomyolyse: Zerfall von Muskelzellen mit Freisetzung von Myoglobin und Kreatinkinase ins Blut.

Diagnose

Die Diagnose der MH wird in erster Linie klinisch gestellt, basierend auf den oben genannten Symptomen und dem zeitlichen Zusammenhang mit der Narkose. Wichtige diagnostische Maßnahmen sind:

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• Kontinuierliche Überwachung: EKG, Blutdruck, Pulsoxymetrie, Kapnometrie.
• Blutgasanalyse: Messung von pH-Wert, Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt im Blut.
• Elektrolyte und Kreatinkinase: Bestimmung von Elektrolyten (insbesondere Kalium) und Kreatinkinase im Serum.
• Myoglobin im Urin: Nachweis von Myoglobin im Urin als Zeichen einer Rhabdomyolyse.

Ein positiver Koffein-Halothan-Kontrakturtest sichert den MH-Verdacht.

Therapie

Die Therapie der MH-Krise muss unverzüglich erfolgen und umfasst folgende Maßnahmen:

1. Absetzen der Triggersubstanzen: Sofortiges Beenden der Zufuhr aller volatilen Anästhetika und Succinylcholin.
2. Dantrolen: Intravenöse Gabe von Dantrolen, einem Muskelrelaxans, das die Kalziumfreisetzung aus dem SR hemmt. Die Initialdosis beträgt 2,5 mg/kgKG i.v., die bei Bedarf wiederholt werden kann (kumulative Dosis bis 10 mg/kgKG und mehr).
3. Sauerstoff: Beatmung mit reinem Sauerstoff und maximalem Frischgasfluss.
4. Kühlung: Aktive Kühlung des Patienten, z. B. mit Eispackungen, kalten Infusionen und Magenspülungen mit kalter Lösung.
5. Korrektur der Azidose: Gabe von Natriumbikarbonat oder TRIS-Puffer.
6. Behandlung von Arrhythmien: Antiarrhythmische Therapie, falls erforderlich.
7. Überwachung undSupport: Kontinuierliche Überwachung der Vitalfunktionen undSupportder Organfunktionen.

Prävention

Patienten mit Verdacht auf MH oder mit einer positiven Familienanamnese sollten vor einer Operation auf ihre MH-Veranlagung getestet werden. BeiOperationen an MH-gefährdeten Patienten müssen triggerfreie Anästhetika verwendet werden.

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