Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), deren genaue Ursachen bis heute nicht vollständig geklärt sind. Es wird angenommen, dass ein Zusammenspiel genetischer Prädisposition und Umweltfaktoren eine Rolle spielt. Die Erkrankung äußert sich durch vielfältige Symptome und verläuft oft in Schüben. Die moderne Therapie der MS zielt auf die Modulation des Immunsystems, den Erhalt der Immunabwehr und die Anpassung von Umweltfaktoren ab. Ein vielversprechender neuer Therapieansatz ist die Verwendung von Propionsäure, einer kurzkettigen Fettsäure, die vom Darm-Mikrobiom gebildet wird.
Multiple Sklerose und das Immunsystem
Bei MS greift das Immunsystem die körpereigenen Markscheiden an, die die Nervenfasern im ZNS umhüllen. Dies führt zu Entzündungen und Schädigungen der Nerven, was wiederum zu den vielfältigen Symptomen der MS führt. Regulatorische T-Zellen (Treg) spielen eine wichtige Rolle bei der Beendigung überschießender Entzündungsreaktionen und der Reduktion autoimmuner Zellen, die bei Autoimmunerkrankungen wie MS auftreten.
Die Rolle von Propionsäure
Propionsäure ist eine kurzkettige Fettsäure, die von bestimmten Bakterien im Darm produziert wird, wenn diese Ballaststoffe abbauen. Sie gelangt über die Darmwand in den Organismus und beeinflusst das Immunsystem. Studien haben gezeigt, dass Propionsäure in Zellkulturen und im Tiermodell die Bildung von Treg fördert und die Aktivität dieser regulatorischen Immunzellen stimuliert.
Forschungsergebnisse zur Propionsäure bei MS
Mehrere Studien haben die Auswirkungen von Propionsäure auf MS-Patienten untersucht. Eine Studie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) zeigte, dass MS-Patienten ein verändertes Darmmikrobiom haben und weniger Propionsäure produzieren als gesunde Menschen. Insbesondere in der Frühphase der MS konnte ein Mangel an Propionsäure im Serum und im Stuhl der Patienten nachgewiesen werden.
Nach der Supplementierung der Kost von MS-Patienten mit Propionat zeigte die funktionelle Analyse des Mikrobioms einen Anstieg der Expression Treg-induzierender Gene im Kolon. Anzahl, Stoffwechsel und Funktion der Treg sowie die Interleukin-10 (IL-10) Produktion stiegen an, während die Anzahl von Th17-Zellen abnahm. Eine Post-hoc-Analyse des klinischen Verlaufs der MS bei dreijähriger Supplementierung zeigte eine Senkung der jährlichen Schubrate, eine verringerte Behinderungszunahme und eine Reduktion des Gehirnschwundes aufgrund des krankheitsbedingten Nervenzelluntergangs.
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Mechanismus der Propionsäure-Wirkung
Forschungen haben auch Einblicke in den Mechanismus der Propionsäure-Wirkung gegeben. Es wurde gezeigt, dass die Substanz den Rezeptor FFAR3 auf der Oberfläche von Nervenzellen und Schwannzellen anspricht und außerdem das Ablesen der DNA über Histon-Moleküle beeinflusst.
Propionsäure als Adjuvanz in der MS-Therapie
Die Ergebnisse der Studien deuten darauf hin, dass Propionsäure als Adjuvanz in der Behandlung von MS von Bedeutung sein könnte. Durch die Förderung der Bildung und Funktion von Treg kann Propionsäure dazu beitragen, überschießende Entzündungsreaktionen zu beenden und autoimmune Prozesse zu reduzieren.
Professor Aiden Haghikia vom Universitätsklinikum Magdeburg untersuchte mit seinem Team Stuhlproben und das Blutserum von MS-Patienten und stellte dabei einen Mangel von Propionsäure fest. Er rät trotz veränderter Bakterienzusammensetzung im Darm, die zu einem Mangel an Propionsäure führt, dazu, die Ernährung möglichst auf pflanzliche Nahrungsmittel umzustellen. Pflanzliche, ballaststoffreiche Lebensmittel regen bei gesunden Menschen die Bildung kurzkettiger Fettsäuren, wie das Propionat, an.
Ernährungsempfehlungen für MS-Patienten
Basierend auf den Forschungsergebnissen können MS-Patienten folgende Ernährungsempfehlungen gegeben werden:
- Ballaststoffreiche Ernährung: Eine Ernährung, die reich an Ballaststoffen ist, fördert die Produktion von Propionsäure im Darm. Gute Ballaststoffquellen sind Haferflocken, Karotten, Pastinaken, Bohnen, Hülsenfrüchte und Gemüse.
- Vegetarische Ernährung: Eine überwiegend vegetarische Ernährung kann ebenfalls die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren fördern.
- Vorsicht bei Weizenprodukten: Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Weizenprodukte aufgrund von ATI-Proteinen (Amylase-Trypsin-Inhibitoren) negative Auswirkungen auf die MS-Erkrankung haben können.
- Vermeidung von Rauchen: Rauchen verschlechtert das Risiko und den Verlauf der MS-Erkrankung.
Weitere Forschungsfragen
Die Ergebnisse der Studien bereiten den Boden für weitere Forschungsfragen:
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Immunmodulatorische Therapien bei MS
Immunmodulatorische Therapien haben die Behandlung der MS revolutioniert. Ein verstärktes Verständnis der Krankheitsbiologie und des genetischen Hintergrunds führte zur Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen, die auf die Funktion von spezifischen Immunpopulationen fokussiert sind. B-Zell-gerichtete Therapien überzeugen zunehmend mit einem guten Nutzen-Risiko-Profil, sodass die formale Zulassung bald erwartet wird.
Mit einer Vielzahl von Basis- und Eskalationstherapien sowie weiteren, die sich kurz vor der Zulassung oder in Phase-III-Studien befinden, ist es notwendig, deren Platz im Rahmen individualisierter Therapieansätze einzuordnen. Daher wird jetzt für Patienten mit schubförmiger MS die „Freiheit von klinisch relevanter und messbarer Krankheitsaktivität“ (NEDA, no evidence of disease activity) als neues Therapieziel definiert. Dies bedeutet: keine Schübe, kein Fortschreiten der Behinderung und keine kernspintomografische Aktivität.
Im Gegensatz dazu stellt das gesteigerte Risiko für lebensbedrohliche Nebenwirkungen unter Immuntherapeutika im klinischen Alltag eine Herausforderung dar. Mit dem sich ständig ausweitenden Spektrum an hochaktiven Substanzen sind genaue Kenntnisse der therapieassoziierten Nebenwirkungen sowie der entsprechenden Schutz- und Gegenmaßnahmen erforderlich. Eine individuelle Stratifizierung des Nebenwirkungsrisikos sowohl bei der Auswahl des Immuntherapeutikums als auch beim Monitoring und nach serieller Applikation verschiedener Wirkstoffe ist dringend notwendig.
Umweltfaktoren und MS
Die Umweltfaktoren, die als Trigger der MS-Manifestation und -Progression diskutiert werden (unter anderem Virusinfektionen, Vitamin-D-Mangel, salzreiche Nahrung, zu viel überlange Fettsäuren sowie Zigarettenkonsum), befinden sich im Fokus derzeitiger Forschungsanstrengungen. Eine Serie von Studien hat gezeigt, dass Rauchen den MS-Krankheitsverlauf negativ beeinflusst. Auch bei der progredienten MS waren niedriges Vitamin D und Zigarettenrauchen signifikant mit der Entwicklung einer höheren Behinderung verbunden. Werden diese beiden Risikofaktoren ausgeschaltet, kann das Fortschreiten der Behinderung verlangsamt werden.
Antikörpertherapien bei MS
Neben Propionsäure und anderen immunmodulatorischen Therapien gibt es auch verschiedene Antikörpertherapien zur Behandlung von MS. Einige Beispiele sind:
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- Daclizumab: Ein humanisierter monoklonaler Antikörper, der die Alpha-Kette des Interleukin-(IL-)2-Rezeptors (CD25) auf T-Zellen inaktiviert.
- Alemtuzumab: Ein humanisierter monoklonaler Antikörper, der spezifisch an das Glykoprotein CD52 auf der Zelloberfläche der meisten Leukozyten bindet und diese zerstört.
- Rituximab, Ocrelizumab und Ofatumumab: Chimäre Antikörper gegen das CD20-Antigen, was sich auf B- und Vorläufer-B-Zellen, nicht jedoch auf antikörperproduzierenden Plasmazellen und Stammzellen auswirkt.
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