Die Parkinson-Krankheit ist eine fortschreitende neurologische Erkrankung, die das Gehirn auf vielfältige Weise beeinflusst. Sie ist gekennzeichnet durch den Verlust von Nervenzellen in bestimmten Hirnregionen, was zu einer Reihe von motorischen und nicht-motorischen Symptomen führt. Dieser Artikel beleuchtet die Veränderungen im Gehirn, die durch Parkinson verursacht werden, und bietet einen umfassenden Überblick über die Ursachen, Symptome, Diagnose und Behandlungsmöglichkeiten.
Verlust von Dopaminproduzierenden Nervenzellen
Bei allen Erkrankungen aus dem Parkinsonformenkreis kommt es zu einem Verlust von Nervenzellen im Mittelhirn des Hirnstamms, die den Botenstoff Dopamin produzieren. Dopamin ist entscheidend für die Feinabstimmung der Muskelbewegung und den Start von Bewegungen. Der Verlust dopaminerger Nervenzellen führt zu einem Dopaminmangel, der die motorischen Fähigkeiten beeinträchtigt. Unterschieden wird insbesondere zwischen dem klassischen Parkinson, auch Morbus Parkinson oder idiopathisches Parkinsonsyndrom genannt, und den atypischen Parkinsonsyndromen.
Hauptsymptome und ihre neurologischen Ursachen
Der Morbus Parkinson ist durch vier Hauptsymptome charakterisiert:
- Verlangsamung von Bewegungen (Bradykinesie, Hypokinesie, Akinesie): Durch den Verlust von Dopamin kommt es insbesondere zu einer Verlangsamung von Bewegungen.
- Steifigkeit in der Muskulatur (Rigor): Eine vermehrte Steifigkeit in der Muskulatur ist ein weiteres Hauptsymptom.
- Ruhetremor (Ruhezittern): Dabei handelt es sich um ein unwillkürliches Zittern der Hände. Im späteren Verlauf der Krankheit kann der Ruhetremor auch die Füße betreffen. Das Zittern tritt bei Parkinson nur auf, während Hände und Füße ruhen und verstärkt sich bei emotionaler Belastung.
- Posturale Instabilität (Mangelnde Stabilität der Körperhaltung): Hinter diesem Begriff verbergen sich Gleichgewichtsstörungen. Die Betroffenen gehen und stehen unsicher und können das Gleichgewicht nicht mehr halten, weshalb es zur Gefahr von Stürzen kommt.
Als weitere Symptome der Erkrankung können bereits vor Beginn der Bewegungsstörung eine Störung des Geruchssinns (Hyposmie), eine Depression oder eine Schlafstörung (REM-Schlaf-Verhaltensstörung) auftreten. Im weiteren Verlauf der Erkrankung können eine Störung der Blutdruckregulation (orthostatische Hypotension), Blasenfunktionsstörungen oder eine Demenz auftreten. Diese Beschwerden sind nicht immer auf den Verlust von dopaminergen Nervenzellen zurückzuführen, sondern können durch den Verlust weiterer Nervenzellen im Rahmen der Parkinsonerkrankung erklärt werden. So könnte der Verlust serotonerger und noradrenerger Nervenzellen die Entstehung einer Depression begünstigen, während der Verlust acetylcholinerger Nervenzellen die Entstehung einer Demenz begünstigen könnte.
Ursachen der Parkinsonkrankheit
Die Ursachen der Parkinsonerkrankung sind trotz intensiver Forschung noch immer nicht eindeutig geklärt. Dopaminerge Nervenzellen scheinen besonders viele Radikale unschädlich machen zu müssen, auf eine Störung im Abbau von Zellmüll weisen auch genetische Veränderungen bei einem Teil der Parkinsonpatienten hin. Umweltfaktoren als Ursache für die Parkinsonerkrankung sind ebenfalls nicht ausgeschlossen, derzeit aber im Vergleich zu den genetischen Veränderungen etwas in den Hintergrund gerückt.
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Ein Merkmal der Erkrankung ist, dass in den betroffenen Zellen sogenannte Lewy-Körperchen auftreten. Dabei handelt es sich um Ablagerungen, die einen Eiweißstoff namens Alpha-Synuclein enthalten.
Diagnose von Morbus Parkinson
Die Diagnosestellung erfolgt in der Regel durch eine neurologische Untersuchung mit Nachweis der für die Erkrankung typischen Beschwerden entweder beim niedergelassenen Neurologen oder in der Ambulanz für Bewegungsstörungen der Neurologischen Uniklinik. Weiterführende Untersuchungen können sehr hilfreich sein, um insbesondere in der Frühphase der Erkrankung oder bei Unsicherheit in Bezug auf die exakte Einordnung der Beschwerden eine verbesserte diagnostische Sicherheit zu erzielen. Zu diesen Untersuchungen gehören insbesondere ein sogenannter Parenchymultraschall, eine medikamentöse Testung und eine nuklearmedizinische Untersuchung.
Zur Diagnosesicherung erfolgt dann eine Darstellung des bei der Erkrankung betroffenen Dopaminsystems mithilfe einer nuklearmedizinischen Untersuchung (sogenanntes Dopamintransporter-SPECT) in der Abteilung Nuklearmedizin. Hierbei wird eine sehr geringfügige und klinisch unbedenkliche Menge radioaktiv markierten L-DOPA (Vorstufe des Botenstoffs Dopamin) intravenös injiziert und die Aufnahme im Gehirn auf Schnittbildern durch das Gehirn dargestellt. Eine Abnahme des „Dopaminsignals“ beweist dann das Vorliegen einer Erkrankung aus dem Parkinsonformenkreis.
Mit ergänzenden nuklearmedizinischen Untersuchungen können sowohl der Stoffwechsel im Gehirn (sogenanntes FDG-PET) als auch die Dopamin-Bindungsstellen (sogenanntes DMFP-PET) im Gehirn dargestellt werden.
Auswirkungen auf andere Hirnregionen
Die Parkinson-Krankheit ist eine Erkrankung des Gehirns, die zu schweren Bewegungsstörungen und Zittern, aber auch zu einer Vielzahl an nicht-motorischen Symptomen führt. Ein charakteristisches Merkmal ist der Verlust von Nervenzellen in der Substantia nigra (SN), einer Region des Mittelhirns, die motorische Funktionen vermittelt. Während diese Veränderung gut charakterisiert ist, ist über die Vorgänge in anderen Hirnregionen weniger bekannt. Im Hirnstamm beispielsweise kommt es schon früh zu Zellverlusten, die mit einer Reihe von nicht-motorischen Symptomen wie Schlafstörungen in Verbindung gebracht werden.
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Ein Team von Forschern hat herausgefunden, dass bei der Parkinson-Krankheit die Volumina bestimmter Hirnregionen im Laufe der Zeit nach einem bestimmten Muster abnehmen, das mit den klinischen Symptomen zusammenhängt und weitgehend mit dem Muster übereinstimmt, das in Braaks berühmter Stadientheorie beschrieben wird. Die Forscher fanden heraus, dass die Volumenverringerungen der kortikalen Bereiche, der Amygdala und des basalen Vorderhirns bei Parkinson-Patienten mit der Verschlechterung der klinischen Symptome korreliert waren.
Behandlungsmöglichkeiten zur Kompensation der Veränderungen
Medikamente können die motorischen Einschränkungen bei Parkinsonsyndromen deutlich verbessern. Zur diagnostischen Einschätzung und zur Beurteilung von Behandlungsmöglichkeiten bei Patienten mit Morbus Parkinson und atypischen Parkinsyndromen können L-DOPA-Tests und Apomorphin-Tests erfolgen. Hierbei werden genau definierte Mengen von L-DOPA (Vorstufe von Dopamin, das bei der Parkinsonerkrankung fehlt) oder Apomorphin (Dopaminagonist, Wirkung erfolgt über die Bindungsstellen für Dopamin im Gehirn) entweder zum Trinken gegeben (L-DOPA) oder unter die Haut injiziert (Apomorphin). Ein weiterer Test ist der sogenannte Clozapin-Test. Bei verschiedenen Formen von Tremorerkrankungen einschließlich des Parkinson-Tremors kann eine Behandlung mit Clozapin zu einem deutlichen Rückgang des Tremors führen.
Der Verlust dopaminerger Nervenzellen im Gehirn kann durch Tabletten-Gabe von L-DOPA, der Vorstufe von Dopamin, ausgeglichen werden. L-DOPA wird dann im Gehirn in Dopamin umgewandelt und kann dort seine Aufgaben weiterhin übernehmen. L-DOPA ist eindeutig der wirksamste für die Behandlung der Parkinsonerkrankung zur Verfügung stehende Wirkstoff, und jeder Parkinsonpatient wird irgendwann auf die Behandlung mit diesem Wirkstoff angewiesen sein. Hierzu gehören insbesondere die Dopaminagonisten, die an die gleichen Bindungsstellen wie Dopamin im Gehirn binden können und somit eine dem Dopamin vergleichbare Wirkung auslösen, ohne aber wie das Dopamin gleich wieder abgebaut zu werden. Mittlerweile stehen mehrere Dopaminagonisten zur Verfügung, die entweder als Tablette eingenommen oder als Pflaster appliziert werden. Ein besonderer Vorteil dieser Wirkstoffe ist die häufig lange Halbwertzeit, d.h.
Weiterhin effektiv zur Behandlung der Parkinsonerkrankung sind Wirkstoffe, die den Abbau von Dopamin verzögern, so dass Dopamin länger für eine Wirkung an den Dopaminbindungsstellen im Gehirn zur Verfügung steht. Zu diesen Wirkstoffen gehören die sogenannten MAO-B-Inhibitoren, die als zusätzlichen Effekt möglicherweise den Verlauf der Erkrankung verzögern können, und die sogenannten COMT-Hemmer. Bei einer Zunahme der Beschwerden der Erkrankung können die unterschiedlichen Wirkstoffe miteinander kombiniert werden und die Dosis der einzelnen Wirkstoffe gesteigert werden. Dennoch nehmen die Beschwerden im Verlauf der Erkrankung immer weiter zu, und es können ungleichmäßige Wirkungen der Antiparkinsonmedikation auftreten mit plötzlichen Phasen von Steifigkeit (Wearing-Off, Sudden-Off) oder Überbeweglichkeiten (Dyskinesien).
Als Pumpentherapien bei der Parkinsonerkrankung stehen die Apomorphinpumpe und die Behandlung mit einem L-DOPA-Gel (Duodopa-Pumpe) zur Verfügung. Entscheidendes Prinzip bei einer Pumpentherapie ist die gleichmäßige Gabe von Medikamenten im Gegensatz zu der ungleichmäßigen (pulsatilen) Gabe der Tabletten, und damit eine gleichmäßige Stimulation von Dopamin-Bindungsstellen im Gehirn. Apomorphin ist ein sogenannter Dopaminagonist, der an die Dopamin-Bindungsstellen im Gehirn bindet. Apomorphin kann über eine kleine Pumpe und eine Nadel gleichmäßig unter die Haut infundiert werden. Alternativ kann L-DOPA bei der Duodopa-Pumpe in Form eines Gels direkt in den Dünndarm infundiert werden.
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Tiefe Hirnstimulation als Therapieoption
Mittels tiefer Hirnstimulation können elektrische Impulse die Wirkung des Dopamins nachahmen, wie Forschende der Charité - Universitätsmedizin Berlin jetzt zeigen konnten. In der Fachzeitschrift Brain beschreiben sie den Einfluss des Botenstoffes auf Hirnnetzwerke, die die Absicht einer Bewegung weiterleiten. Ziel ist es, die tiefe Hirnstimulation weiterzuentwickeln. Durch gezielte tiefe Hirnstimulation konnten die Forscher den Effekt von Dopamin imitieren. Die Kommunikation im Hirnnetzwerk wurde schneller und die für Parkinson typische Bewegungsverzögerung verkürzte sich.
Entzündungsprozesse und Immunabwehr
Seit einigen Jahren häufen sich die wissenschaftlichen Indizien, dass entzündliche Veränderungen im Gehirn eine wesentliche Rolle bei Parkinson spielen. Im Deutschen Krebsforschungszentrum erforscht das Team um Prof. Ana Martin Villalba die Ursachen des Zelltods im zentralen Nervensystem. In Mäusen jedoch, deren Entzündungszellen (Monozyten, Microglia) kein CD95L bilden konnten, ließ sich mit MPTP nahezu kein Nervensterben auslösen. CD95L-tragende Entzündungszellen haben offensichtlich eine Mitschuld am Tod der Nervenzellen.
Auswirkungen auf die Kernkörperchen
Wissenschaftler des Nationalen Genomforschungsnetzes NGFN haben nun eine mögliche Ursache für das Sterben der Neuronen gefunden. Bei Parkinson-Patienten enthalten eben diese Dopamin produzierenden Nervenzellen im Zellkern defekte Strukturen, die oxidativen Stress auslösen und so die Neurodegeneration in Gang setzen. Die Dopamin produzierenden Nervenzellen von Parkinson-Patienten enthalten größtenteils defekte Kernkörperchen. Fehlerhafte Kernkörperchen bewirken also offenbar oxidativen Stress in der Nervenzelle. Dies wiederum kann die Zelle massiv schädigen und ist eine Voraussetzung für die typischen Nervenschäden bei Parkinson.
Kognitive Beeinträchtigungen und Demenz
Bei vielen Menschen mit Parkinson treten im Verlauf der Erkrankung kognitive Beeinträchtigungen auf. Von einer Parkinson-Demenz spricht man, wenn ein Mensch mit Parkinson mindestens zwei kognitive Einschränkungen aufweist, die sein unabhängiges Leben erschweren. Wie stark diese Einschränkungen sind, ist von Person zu Person unterschiedlich. Häufig sind die Aufmerksamkeit, die Problemlösefähigkeit, die Sprache oder die Orientierung betroffen. Auch das Lang- und Kurzzeitgedächtnis kann bei Menschen mit Parkinson-Demenz nachlassen. Menschen mit Parkinson-Demenz verarbeiten Informationen oft langsamer und es kann zu Persönlichkeitsveränderungen kommen.
Frühe Diagnose und Neuroprotektion
Eine frühzeitige Diagnose kann sehr hilfreich sein, damit der Zelluntergang der verbleibenden dopaminergen Nervenzellen verhindert werden kann. Dieser Nervenzellschutz wird als Neuroprotektion bezeichnet. Derzeit gibt es keine zugelassenen Wirkstoffe, die eine eindeutige Neuroprotektion gewährleisten. Es gibt aber einige erfolgversprechende Wirkstoffe in der klinischen Erprobung.
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