Das Syndrom des ersten Motoneurons: Definition, Neurologie und klinische Relevanz

Einleitung

Das Verständnis der Motoneuronerkrankungen ist in der Neurologie von zentraler Bedeutung. Diese Erkrankungen, die selektiv bestimmte Nervenzellen im Gehirn und Rückenmark angreifen, präsentieren sich in unterschiedlichen Formen und Schweregraden. Dieser Artikel beleuchtet das Syndrom des ersten Motoneurons, seine Definition, neurologischen Grundlagen und klinische Relevanz, wobei insbesondere auf die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und andere verwandte Erkrankungen eingegangen wird.

Grundlagen der Motoneurone

Die Motoneurone sind Nervenzellen, die für die Steuerung der Muskeln verantwortlich sind. Sie lassen sich in zwei Haupttypen unterteilen:

• Erstes Motoneuron (Oberes Motoneuron): Diese Nervenzellen befinden sich im Gehirn, genauer gesagt im motorischen Kortex, und reichen mit ihren Axonen bis zum Rückenmark. Sie steuern die Aktivität der zweiten Motoneurone.
• Zweites Motoneuron (Unteres Motoneuron): Diese Nervenzellen befinden sich im Rückenmark und senden ihre Axone direkt zu den Muskeln, um deren Kontraktion zu steuern.

Die oberen/ersten Motoneurone und die unteren/zweiten Motoneurone bilden zusammen einen neuronalen Bewegungskreislauf. Rückenmark zu den Skelettmuskeln. Rückenmark.

Motoneuronerkrankungen: Ein Überblick

Motoneuronerkrankungen sind degenerative Erkrankungen, die durch den Abbau dieser motorischen Nervenzellen in Gehirn und Rückenmark gekennzeichnet sind. Sie führen zu einem Abbau dieser motorischen Nervenzellen in Gehirn und Rückenmark. Dadurch kann es zu Lähmungen, Muskelabbau und Spastik kommen. Zu den wichtigsten Motoneuronerkrankungen gehören:

• Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine progressive neurodegenerative Erkrankung, die sowohl das erste als auch das zweite Motoneuron betrifft.
• Spinale Muskelatrophie (SMA): Eine genetisch bedingte Erkrankung, die hauptsächlich das zweite Motoneuron betrifft.
• Spastische Spinalparalyse (HSP): Eine Gruppe von hereditären Erkrankungen, die hauptsächlich das erste Motoneuron betreffen.
• Primäre Lateralsklerose (PLS): Eine seltene Erkrankung, die ausschließlich das erste Motoneuron betrifft.
• Spinobulbäre Muskelatrophie Typ Kennedy: X-chromosomale Störung des Hirnstamms und der unteren Motoneurone, die klassischerweise bei Männern im Alter von 20-50 Jahren auftritt und sich im Laufe der Zeit zunehmend verschlechtert.

Das Syndrom des ersten Motoneurons: Definition und Merkmale

Das Syndrom des ersten Motoneurons bezieht sich auf eine Gruppe von Symptomen, die durch eine Schädigung des ersten Motoneurons verursacht werden. Diese Läsionen zeigen sich klinisch mit Symptomen von Schwäche, Spastizität, Klonus und Hyperreflexie. Ursachen können unter anderem Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma, Hirntumor, infektiöse und entzündliche Erkrankungen sowie Stoffwechsel- und neurodegenerative Erkrankungen sein.

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Klinische Manifestationen:

Eine Betroffenheit des ersten Motoneurons führt zu einer unkontrolliert gesteigerten Muskelspannung, die sich in Steifigkeit (Spastik) sowie einer verminderten Geschicklichkeit und Feinmotorik äußert.

• Spastik: Erhöhter Muskeltonus, der zu Steifigkeit und Schwierigkeiten bei der Bewegung führen kann.
• Hyperreflexie: Übersteigerte Muskeleigenreflexe.
• Klonus: Rhythmische, unwillkürliche Muskelzuckungen.
• Schwäche: Verlust der Muskelkraft.
• Positives Babinski-Zeichen: Dorsalextension der Großzehe bei Stimulation der Fußsohle.

Ursachen:

Die Ursachen für eine Schädigung des ersten Motoneurons können vielfältig sein:

• Schlaganfall: Auch bekannt als zerebrovaskuläres Ereignis. Ein Schlaganfall kann ischämisch (zerebraler Blutgefäßverschluss durch Thrombose oder Embolie) oder seltener hämorrhagisch (intrakranielle Blutung) verursacht sein.
• Schädel-Hirn-Trauma
• Hirntumor
• Infektiöse und entzündliche Erkrankungen
• Stoffwechselerkrankungen
• Neurodegenerative Erkrankungen wie ALS und PLS

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Eine detaillierte Betrachtung

Die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine progrediente neurodegenerative Erkrankung, die sowohl das erste als auch das zweite Motoneuron betrifft. Es sind primär das 1. und 2. Motoneuron (MN) in einem variablen Ausmaß betroffen, wobei abseits des motorischen Systems häufig auch extramotorische neuronale Zentren involviert sind. Die ALS ist durch eine fortschreitende Muskellähmung gekennzeichnet, die zu Mobilitätseinschränkungen, Sprech- und Schluckstörungen sowie Atemfunktionsstörungen führen kann.

Pathophysiologie:

Wesentliche zugrunde liegende Pathomechanismen sind nach wie vor ungeklärt. Eine Reihe neuer Erkenntnisse hat jedoch in den vergangenen Jahren zur Entwicklung innovativer Erkrankungsmodelle und zur Definition neuer Diagnosekriterien geführt. Die ALS ist durch den Untergang (Degeneration) motorischer Nervenzellen in Gehirn und Rückenmark entsteht. Die Schädigung des ersten Motoneurons (im motorischen Kortex) verursacht eine Spastizität (Bewegungsstörung), während die Degeneration des zweiten Motoneurons (im Myelon) mit Muskelschwäche (Parese), Muskelatrophie (Myatrophie) oder Muskelzuckungen (Faszikulationen) verbunden ist. Ein morphologisches Merkmal der ALS ist die Zusammenballung und Anreicherung (Aggregation) von Eiweißen im Motoneuron, die als “Proteinopathie” bezeichnet wird. TDP-43 spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese der ALS. Die Proteinablagerungen von TDP-43 gehören zu den Hauptmerkmalen der ALS und überschneiden sich pathologisch mit der frontotemporalen Demenz, was die mögliche Kombination beider Erkrankungen erklärt.

Genetische Faktoren:

Bei 5-6 % aller Menschen mit ALS sind mehrere Familienmitglieder von ALS betroffen - es liegt eine “familiäre ALS” (F-ALS) vor. Die Rolle genetischer Faktoren wird noch unterschätzt, da bei mindestens 10 % aller Patienten, die keine Familiengeschichte einer ALS aufweisen, genetische Veränderungen vorliegen (“genetische ALS”). Die häufigsten Mutationen finden sich in den Genen „C9orf72“, „SOD1“, „FUS“, „TARDBP“ und „TBK1“.

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Symptome:

Zu Beginn der ALS nehmen Patienten überwiegend Muskelschwäche (Parese), Muskelschwund (Atrophie) sowie Muskelsteifigkeit (Spastik) wahr. Die individuellen Beschwerden hängen davon ab, welches Motoneuron und welche Muskelgruppe stärker betroffen ist.

• Muskelschwäche und -schwund
• Spastik und Steifigkeit
• Faszikulationen (Muskelzuckungen)
• Dysarthrie (Sprechstörung)
• Dysphagie (Schluckstörung)
• Atemfunktionsstörung

Diagnose:

Für die Diagnose der ALS sind in erster Linie der klinische Nachweis einer Motoneuronschädigung sowie ein progredienter Erkrankungsverlauf essenziell. Wichtig ist auch der Ausschluss möglicher Differenzialdiagnosen, der je nach klinischer Befundkonstellation verschiedene Untersuchungsmodalitäten einschließt. Die wesentlichen Hinweise für eine ALS ergeben sich bereits durch eine körperliche Untersuchung. Neurologisch ausgebildete Ärzte sind in der Lage, ALS-typische Symptome festzustellen. Typischerweise liegen bei ALS-Patienten keine Gefühlsstörung, Nervenschmerzen oder geistigen Einschränkungen vor. Die Prüfung der Muskelkraft und der Muskelreflexe ist für die Diagnose von Bedeutung. Die äußerlich erkennbaren Symptome können durch zusätzliche Diagnoseverfahren bestätigt und gemessen werden (Elektromyographie, Elektroneurographie, motorisch-evozierte Potentiale). Bildgebende Untersuchungen gehören ebenfalls zur Diagnostik. Eine Kernspintomographie (MRT) des Kopfes und der Hals-, Brust- oder Lendenwirbelsäule (je nach dem Ort des Beginns der Symptome) ist Standard.

Therapie:

Leider gibt es noch keine Therapie, die Motoneuron-Erkrankungen heilen kann. In einigen Fällen kann eine medikamentöse Behandlung den Verlauf der Erkrankung verzögern. Der symptomatischen Therapie von Lähmungen, Schluck-, Sprech- und Atemstörungen kommt eine wichtige Rolle zu. Neben medikamentösen Maßnahmen sind Physiotherapie, Ergotherapie und Logopädie notwendig, die ambulant durchgeführt werden können. Das bisher einzige zur Therapie der ALS zugelassene Medikament Riluzol bewirkt eine moderate Verlängerung der Lebenserwartung. Für Patienten mit Mutationen im SOD1-Gen ist das Antisense-Oligonukleotid Tofersen zur Therapie zugelassen und in ALS-Zentren verfügbar. Daneben steht eine Reihe von symptomorientierten Behandlungsmaßnahmen zur Verfügung, die die Symptome mildern und die Lebensqualität der Betroffenen bessern können. Im Vordergrund steht dabei die physiotherapeutische Behandlung. Technische Atemhilfen, insbesondere die Beatmung über eine Gesichtsmaske, (nicht-invasive Beatmung, NIV), vor allem nächtlich, gewinnen an Bedeutung und können das Überleben verlängern und die Lebensqualität entscheidend verbessern.

Primäre Lateralsklerose (PLS): Eine seltene Variante

Die primäre Lateralsklerose (PLS) ist eine seltene neurodegenerative Erkrankung, die ausschließlich das erste Motoneuron betrifft. Sowohl die primäre Lateralsklerose als auch die hereditäre spastische Paraparese sind selten. Nur wenige Patienten mit eindeutiger primärer Lateralsklerose ohne Übergang in eine amyotrophe Lateralsklerose sind beschrieben worden, wobei es umstritten bleibt, nach welchem Beobachtungszeitraum der Übergang in eine ALS ausgeschlossen werden kann. Die Erkrankung präsentiert sich ähnlich wie ALS, allerdings mit langsamerem Verlauf und ohne pathologische Befunde der zweiten Motoneurone. Innerhalb von 4 Jahren nach Auftreten der Symptome schreitet bei der Mehrheit der betroffenen Patient*innen die primäre Lateralsklerose zu einer ALS fort.

Symptome:

• Spastik und Steifigkeit in den Beinen und Armen
• Schwäche in den Beinen und Armen
• Dysarthrie (Sprechstörung)
• Dysphagie (Schluckstörung)

Diagnose:

Die Diagnose der PLS basiert auf den klinischen Befunden und dem Ausschluss anderer Erkrankungen, die ähnliche Symptome verursachen können.

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Therapie:

Es gibt keine Heilung für die primäre Lateralsklerose und die Therapie ist rein symptomatisch, ähnlich wie bei der ALS. Die Behandlung zielt darauf ab, die Symptome zu lindern und die Lebensqualität zu verbessern.

Hereditäre Spastische Paraplegie (HSP)

Hereditäre spastische Paraplegie (HSP): neurodegenerative Erkrankung mit beidseitiger Schwäche und Spastik der unteren Extremität. Die Erkrankung beruht auf eine erbliche Funktionsstörung der oberen Motoneurone.

Symptome:

Charakteristisches Leitsymptom der Erkrankung ist die spastische Paraparese mit gelegentlich auch spontan auftretendem positivem Babinski-Zeichen, Achilles- und Patellarsehnenkloni, gekreuzten Adduktorenreflexen und dem typischem Gangbild: Der Patient geht bei beidseits erhöhtem Tonus der Gastroknemii die Fußspitzen zirkumduzierend auf den Zehenspitzen mit einwärts gedrehten Knien (erhöhter Adduktorentonus, Abb. 1). Ein erstes Zeichen der Erkrankung kann das Aneinanderschlagen der Knie beim schnellen Laufen sein. Falls die Erkrankung früh beginnt, kommt es zu einer Verzögerung der motorischen Entwicklung; einige Kinder sind nicht in der Lage, laufen zu lernen. Bei solchen Patienten mit frühem Krankheitsbeginn kann im Verlauf des Lebens die Parese, mehr als die Spastik, in das Zentrum des klinischen Bilds treten. Bei Beginn im Adoleszentenalter geht der eigentlichen Entwicklung der Symptomatik häufig eine Periode voraus, die durch eine gewisse Ungeschicklichkeit beim Sport geprägt ist. Erst später entwickelt sich dann das Vollbild, und nicht selten sind die Patienten im Verlauf auf Gehhilfen oder sogar auf einen Rollstuhl angewiesen. In Einzelfällen treten bevorzugt im höheren Lebensalter auch spastische Beugekontrakturen auf. Ein Pes cavus gehört regelmäßig mit zum klinischen Bild. Die Bauchhautreflexe sind bei der überwiegenden Mehrzahl der Patienten normal. Gelegentlich, häufiger im späteren Verlauf der Erkrankung finden sich auch an den oberen Extremitäten gesteigerte Muskeleigenreflexe mit lebhaftem Knips- und Trömner-Reflex und ein positives Hoffmann-Zeichen, während eine spastische Tonuserhöhung der Arme eine rare Ausnahmeerscheinung darstellt. Eine Reduktion der Feinmotorik der Hand kann auftreten. Sehr selten sind Zeichen der Pseudobulbärparalyse, am ehesten wird noch ein gesteigerter Masseterreflex beobachtet. Mit großer Regelmäßigkeit findet sich neben der Paraspastik auch eine Störung der Tiefensensibilität, spezifisch des Vibrationsempfindens, die auf eine Läsion der Hinterstränge hindeutet und nicht selten das Gangbild im Sinne einer sensibel-ataktischen Komponente mit beeinträchtigt. Der imperative Harndrang gehört bei vielen Patienten mit zum Bild, wobei Inkontinenz nur in Ausnahmefällen beobachtet wird. Zu Beginn der Symptomatik kann eine gewisse Asymmetrie der Gesamtsymptomatik vorherrschen, die aber später meist verschwindet. In den betroffenen Familien treten immer wieder klinisch scheinbar asymptomatische Genträger auf, die erst bei sorgfältiger klinischer Untersuchung ebenfalls leichte Zeichen der Erkrankung aufweisen.

Diagnose:

MRT, Lumbalpunktion, ggf. Differenzialdiagnostisch beachtet werden müssen die Zerebralparesen, eine Kompression des Rückenmarks durch Tumoren oder Bandscheibenvorfälle, die Syringomyelie sowie die Neurolues und die Myelopathie bei B12-Mangel. Selten können MS oder NMOSD differenzialdiagnostische Probleme bereiten; die MRT, die Serum- und die Liquoruntersuchung sind entscheidend.

Therapie:

Die Therapie ist ähnlich wie bei der ALS, aber mit einer besseren Prognose; das Fortschreiten der Krankheit ist viel langsamer und die Symptome sind in der Regel auf die unteren Extremitäten beschränkt. Die Therapie der spastischen Spinalparalyse betrifft vornehmlich die Hilfsmittelversorgung, aber auch eine krankengymnastische Behandlung kann einen deutlichen positiven Einfluss haben. Bei einigen Patienten wird man versuchen, Antispastika einzusetzen, wobei der Erfolg häufig unbefriedigend ist und durch die Möglichkeit einer Zunahme der Paresen limitiert wird. Die Grundlage der Therapie der Blasenstörung ist das Führen eines Miktionskalenders und die Regelung des Miktionsverhaltens (Blasentraining).

Differenzialdiagnosen

Es ist wichtig, das Syndrom des ersten Motoneurons von anderen Erkrankungen abzugrenzen, die ähnliche Symptome verursachen können. Zu den wichtigsten Differenzialdiagnosen gehören:

• Multiple Sklerose (MS)
• Zervikale Myelopathie
• Spinale Muskelatrophie (SMA)
• Myopathien
• Polyneuropathien
• Hirntumore
• Stoffwechselerkrankungen
• Infektiöse Erkrankungen des Nervensystems

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