Zerstörung der Myelinscheide: Ursachen und Mechanismen der Multiplen Sklerose

Einführung

Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), die durch vielfältige Symptome im Alltag der Betroffenen und deren Angehörigen eine tiefgreifende Veränderung im Leben darstellt. Ein wesentlicher Mechanismus der MS ist die autoimmune Zerstörung der Myelinscheide, einer Schutzschicht um die Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark. Die genaue Ursache der Erkrankung ist noch nicht vollständig geklärt, jedoch spielen genetische Aspekte und Umweltfaktoren eine Rolle. Weltweit sind etwa 2,9 Millionen Menschen von Multipler Sklerose betroffen, wobei die Mehrheit der Diagnosen im Alter zwischen 20 und 40 Jahren gestellt wird. MS ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen bei jungen Erwachsenen und tritt bei Frauen im Verhältnis drei zu eins häufiger auf als bei Männern.

Die Rolle des Immunsystems bei der Zerstörung der Myelinscheide

Die Pathogenese der Multiplen Sklerose (MS) wird durch eine autoimmune Zerstörung der Myelinscheide im ZNS bestimmt. Multiple Sklerose wird im Allgemeinen zu den Autoimmunerkrankungen gezählt. Das sind Erkrankungen, bei denen die Abwehrzellen des Immunsystems aufgrund einer Fehlsteuerung körpereigenes Gewebe „aus Versehen“ angreifen. Bei MS richtet sich der Angriff gegen das zentrale Nervensystem (ZNS). Die Abwehrzellen - insbesondere T-Lymphozyten, aber auch B-Lymphozyten - verursachen dort Entzündungen im Bereich der Nervenzellen. Der entzündliche Schaden betrifft vor allem das Myelin, die „weiße Substanz“. Das ist die Schutzschicht, welche die Nervenfasern abschnittsweise umhüllt. Diese Myelinscheiden (Markscheiden) funktionieren wie eine elektrische Isolierung und ermöglichen außerdem eine schnelle Weiterleitung der Nervenimpulse (Erregungsweiterleitung). Man geht davon aus, dass bei MS unter anderem bestimmte Eiweiße (Proteine) auf der Oberfläche der Myelinscheiden attackiert werden. Dadurch werden Entzündungsprozesse in Gang gesetzt. Die Folge ist eine Zerstörung der umhüllenden Myelinscheide. Das bezeichnet man als Entmarkung oder Demyelinisierung.

Im Rahmen der MS richten sich T-Lymphozyten gegen Myelin. Diese T-Zellen werden in der Peripherie aktiviert, überwinden die Blut-Hirn-Schranke und dringen in das ZNS ein. Neben den T-Zellen spielen auch B-Lymphozyten eine wichtige Rolle. Nachdem die Blut-Hirn-Schranke durchlässiger wird, gelangen B-Zellen ins Gehirn, wo sie Zytokine (Botenstoffe) sezernieren, die die Zerstörung der Myelinscheide weiter verstärken. Diese entzündlichen Prozesse führen zu Läsionen im ZNS, die durch entzündliche Infiltrate charakterisiert sind.

Virale Infektionen als mögliche Auslöser

Virale Infektionen gelten als mögliche Trigger für MS. Insbesondere das Epstein-Barr-Virus (EBV) wird als potenzieller Auslöser der Krankheit diskutiert. Eine Längsschnittstudie bestätigte mit hoher Wahrscheinlichkeit, dass das Epstein-Barr-Virus (EBV) ein zentraler Auslöser der MS ist. In dieser Studie erkrankten Soldaten, die sich während ihrer Dienstzeit mit dem humanen Herpesvirus infizierten, in den Folgejahren 32-fach häufiger an MS als Nicht-Infizierte. Ein neuer Nachweistest, der zwischen den zwei verschiedenen Typen des humanen Herpesvirus 6 (HHV-6) unterscheidet, gibt Hinweise darauf, dass die Virus-Ätiologie von MS korrekt sein könnte. Wie genau eine Infektion mit EBV (oder anderen Erregern) zur Entstehung von MS beiträgt, ist bislang nicht bekannt. Möglicherweise lösen die normalen Reaktionen des Immunsystems auf eine Infektion bei entsprechend veranlagten Menschen die Entstehung von MS aus. Da Infektionen mit dem Virus als Risikofaktor für MS gelten, könnte die Impfung möglicherweise in Zukunft dazu beitragen, Menschen auch vor MS zu schützen, zumal sich ein Impfstoff gegen das Eppstein-Barr-Virus sich aber derzeit in der Entwicklung befindet.

Genetische Faktoren und Umweltfaktoren

Neben den immunologischen und viralen Mechanismen gibt es Hinweise auf eine genetische Komponente in der Pathogenese der MS. Verschiedene Beobachtungen deuten auf eine genetische Komponente bei der Entstehung von MS hin. Zum einen kommt Multiple Sklerose in manchen Familien gehäuft vor: Für Verwandte ersten Grades von MS-Betroffenen besteht ein erhöhtes Risiko, ebenfalls die chronische Nervenerkrankung zu entwickeln. Zum anderen scheinen bestimmte genetische Konstellationen mit dem Auftreten von MS in Verbindung zu stehen. Im Blickpunkt stehen hier besonders die sogenannten Humanen-Leukozyten-Antigene (HLA). Sie spielen eine Rolle bei der Immunabwehr. Auch alle anderen genetischen Risikofaktoren, die wissenschaftlich bislang mit Multipler Sklerose in Verbindung gebracht wurden, hängen mit dem Immunsystem zusammen. Zu einem gewissen Teil ist Multiple Sklerose also vererbbar - allerdings wird nicht die Erkrankung selbst vererbt, sondern nur die Neigung, an MS zu erkranken. Erst im Zusammenspiel mit anderen Faktoren (vor allem Umweltfaktoren wie Infektionen) kommt es bei einigen Menschen zum Ausbruch der Krankheit.

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Umwelt- beziehungsweise bestimmte Lebensstil-Faktoren wirken möglicherweise ebenfalls bei der Entstehung von Multipler Sklerose mit. Ein ungesunder Lebensstil ist für sich genommen aber nicht ausreichend, um MS auszulösen. Ein kritischer Faktor bei der MS-Krankheit ist offenbar Rauchen. So haben Raucher im Vergleich zu Nichtrauchern ein höheres Risiko, an Multipler Sklerose zu erkranken. Zudem scheint Nikotin den Krankheitsverlauf zu verschlechtern. Einen Mangel an Vitamin D - dem „Sonnenvitamin“ - diskutieren Wissenschaftler ebenfalls als möglichen Risikofaktor für Multiple Sklerose. Dieser Verdacht basiert auf der Beobachtung, dass es einen Zusammenhang zwischen MS und der geografischen Breite gibt: Je weiter man sich vom Äquator entfernt (in Richtung Nord- beziehungsweise Südpol), desto häufiger tritt Multiple Sklerose in der Bevölkerung auf. Das liegt eventuell an der abnehmenden Sonnen-Exposition: Je weiter entfernt vom Äquator die Menschen leben, desto weniger intensiv ist die Sonnen-Einstrahlung. Und je weniger Sonne auf die Haut fällt, desto weniger Vitamin D wird in der Haut produziert.

Weitere Faktoren, die zur Entstehung von MS beitragen können

Das Geschlecht wirkt ebenfalls mit bei der Entstehung von MS. Frauen erkranken häufiger an Multipler Sklerose als Männer. Warum das so ist, weiß man bislang nicht. Untersuchungen zufolge erhöhen eine fettreiche „westliche“ Ernährung und ein damit verbundenes Übergewicht das Risiko für MS. Als weitere mögliche beeinflussende Faktoren werden eine erhöhte Kochsalz-Zufuhr und die Darmflora diskutiert. Die ethnische Zugehörigkeit scheint ebenfalls einen Einfluss zu haben: Beispielsweise ist Multiple Sklerose bei weißen Menschen deutlich häufiger anzutreffen als bei anderen Ethnien. So erkranken männliche Schwarze, die in den USA leben, seltener an MS als männliche weiße US-Amerikaner - allerdings häufiger als männliche Schwarze in Afrika. Hier scheint wieder der Einfluss anderer Faktoren zum Tragen zu kommen.

Die Rolle der Oligodendrozyten und Axone

Die Einbettung der Nervenbahnen (Axone) in eine Isolierschicht aus Myelin ist eine wichtige Voraussetzung für die Reizweiterleitung innerhalb des Nervensystems. Im zentralen Nervensystem übernehmen diese Aufgabe die Oligodendrozyten, die Axone mit ihren Ausläufern in mehreren Lagen umwickeln und so eine kompakte Isolierschicht bilden. Wird diese Schutzschicht beschädigt, entstehen neurologische Erkrankungen wie z.B. die Multiple Sklerose (MS). Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für experimentelle Medizin in Göttingen ist es jetzt gelungen, genetisch nachzuweisen, dass Oligodendrozyten nicht nur für die Produktion des Myelins, sondern auch für das Überleben der Nervenbahnen selbst verantwortlich sind.

Jede Nervenzelle steht mit unzähligen anderen Nervenzellen in Kontakt - hauptsächlich über lange Fortsätze, die man Axone nennt. Die Axone sind von einer Myelinschicht, der Markscheide, umgeben, die im zentralen Nervensystem von den Oligodendrozyten und im peripheren Nervensystem von den Schwannschen Zellen gebildet wird. Schwannsche Zellen und Oligodendrozyten sind Gliazellen: Neurone und Oligodendrozyten stehen ein Leben lang in engem räumlichen Kontakt. Ist die Kommunikation zwischen ihnen gestört, hat das fatale Folgen. Bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS) ist der Verlust der "weißen Substanz" auch mit einem Verlust von Nervenfasern (Axonen) verbunden. Dies weist auf eine komplexe Interaktion zwischen Neuronen/Axonen und Oligodendrozyten hin, über deren Mechanismen jedoch nur wenig bekannt ist. Um einer Antwort auf diese Frage näher zu kommen, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Experimentelle Medizin (Göttingen) bei Mäusen ein Gen inaktiviert, das für ein gliales Enzym kodiert. Dieses als 2´3´-zyklische 3´-Phosphodiesterase (CNP) bezeichnete Protein ist spezifisch für myelinisierende Gliazellen und wird nicht in Neuronen exprimiert. Nach der experimentellen Inaktivierung des CNP-Gens entwickelten sich die Mutanten völlig normal zu erwachsenen Mäusen, ohne abnormales Verhalten und mit normaler Myelin-Produktion. Doch etwa vier Monate später begannen die Mäuse eine Reihe von neurologischen Störungen zu zeigen, wie Bewegungsprobleme, Krämpfe und eine verkrampfte Haltung. Sie zeigten dabei abnorme axonale Schwellungen im Gehirn und neurodegenerative Veränderungen. Im Alter von etwa sieben Monaten führt die Neurodegeneration sogar zum Hydrocephalus und zum vorzeitigen Tod. Damit ist den Max-Planck-Wissenschaftlern gelungen, zwei Funktionen von Oligodendrozyten genetisch zu entkoppeln, die Generierung von Myelin einerseits und die Erhaltung des Axons andererseits,. Dieser Befund ist auch von großer Bedeutung für humane Myelin-Erkrankungen. Bei der entzündlichen MS wird zum Beispiel der fokale Verlust der weißen Substanz von einem Verlust an Axonen begleitet, und die Degeneration von Axonen ist in erster Linie für die anhaltenden Behinderungen der Patienten verantwortlich. Jedoch ist der genaue Zusammenhang zwischen Entzündung, Demyelinisierung und Degeneration der Axone noch unklar. Die Mäuse mit der Mutation des CNP-Gens zeigen nun, dass der Verlust ihrer Axone - bei Abwesenheit einer Entzündungsreaktion - allein durch die Fehlfunktion von Oligodendrozyten verursacht wird. Weiter werfen die Forschungsergebnisse die klinisch bedeutsame Möglichkeit auf, dass eine Reihe von neurodegenerativen Erkrankungen beim Menschen auf Defekten in den Myelin-bildenden Zellen beruhen, auch wenn es keine offensichtlichen Myelin-Schädigungen gibt. So können genetische Defekte oder andere Faktoren, die primär die Myelin-produzierenden Zellen betreffen, indirekt auch für eine Reihe anderer neurodegenerativer Erkrankungen verantwortlich sein. "Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass wir bei der Suche nach den molekularen Ursachen neurodegenerativer Krankheiten und der Entwicklung neuer Therapien künftig auch die Oligodendrozyten und die Schwannzellen einbeziehen müssen," sagt Prof.

Symptome und Diagnose von MS

Welche Symptome bei Multipler Sklerose (MS) auftreten, kann je nach betroffenem Bereich des zentralen Nervensystems variieren. Multiple Sklerose ist bekannt für ihre vielfältigen und oft unvorhersehbaren Symptome, die sich im Laufe der Zeit ändern können und häufig in Schüben auftreten. Die Symptome hängen davon ab, welche Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark betroffen sind. Häufig tritt eine Optikusneuritis auf, bei der es zu einer Entzündung des Sehnervs kommt.

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Multiple Sklerose ist oft schwer zu diagnostizieren, da sie eine Vielzahl unterschiedlicher Symptome aufweist, die in Schüben auftreten und sich plötzlich verbessern und verschlechtern können. Trotzdem haben Ärztinnen und Ärzte die Möglichkeit, durch eine Kombination aus klinischer Untersuchung, Magnetresonanztomographie (MRT) und Lumbalpunktion die Diagnose Multiple Sklerose zu stellen. Bei der Diagnostik von Multipler Sklerose können Ärztinnen und Ärzte in mehreren Schritten vorgehen: Klinische Untersuchung: Zunächst erfolgt eine ausführliche Anamnese und körperliche Untersuchung. Hierbei werden neurologische Funktionen wie Reflexe, Koordination, Gleichgewicht, Sehkraft und Sensibilität getestet, um Anzeichen von Schüben und neurologischen Ausfällen zu erkennen. Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT ist ein zentrales Diagnoseinstrument bei MS. Sie ermöglicht die Darstellung von Entzündungsherden und Schädigungen im Gehirn und Rückenmark, die typisch für MS sind. Durch die Verwendung von Kontrastmitteln können aktive Entzündungen sichtbar gemacht werden. Lumbalpunktion (Liquoruntersuchung): Bei einer Lumbalpunktion wird Nervenwasser (Liquor) aus dem Rückenmark entnommen und auf bestimmte Marker untersucht, die bei MS häufig vorkommen, wie oligoklonale Banden. Diese Marker deuten auf eine entzündliche Krankheitsaktivität im zentralen Nervensystem hin. Visuell evozierte Potenziale (VEP): Dieser Test misst die elektrische Aktivität im Gehirn als Reaktion auf visuelle Reize. Verzögerungen in diesen Reaktionen können auf eine Schädigung der Sehnerven durch MS hinweisen. Blutuntersuchungen: Bluttests werden durchgeführt, um andere Erkrankungen auszuschließen, die ähnliche Symptome wie MS verursachen können.

Therapieansätze bei Multipler Sklerose

Die Behandlung von Multiple Sklerose umfasst krankheitsmodifizierende Therapien (disease-modifying therapies, kruz DMTs), die das Fortschreiten verlangsamen, und symptomatische Behandlungen zur Verbesserung der Lebensqualität. Krankheitsmodifizierende Therapien wie Interferon-beta, Glatirameracetat, Fingolimod, Teriflunomid und Dimethylfumarat zielen darauf ab, die Krankheitsaktivität zu reduzieren und das Fortschreiten der MS zu verlangsamen. Diese Medikamente modulieren das Immunsystem und verringern die Anzahl der Schübe. Zur symptomatischen Behandlung gehören Physiotherapie und Ergotherapie, welche die Mobilität unterstützen und den Betroffenen helfen, ihren Alltag besser zu bewältigen. Zusätzlich werden Medikamente zur Kontrolle von Spastik, Schmerzen, Fatigue und Blasenproblemen eingesetzt. Bei akuten Schüben werden hochdosierte Kortikosteroide verabreicht, um die Entzündungen schnell zu reduzieren und die Symptome zu lindern. Psychosoziale Unterstützung durch psychologische Betreuung und Selbsthilfegruppen spielt eine wichtige Rolle im Umgang mit MS. Die Forschung entwickelt ständig neue Behandlungsansätze, darunter Stammzelltherapien und neue Immunmodulatoren, um die Behandlungsmöglichkeiten für Patientinnen und Patienten weiter zu verbessern.

Verlaufsformen der Multiplen Sklerose

Multiple Sklerose kann in verschiedenen Verlaufsformen auftreten, die sich in ihrer Krankheitsaktivität unterscheiden: Schubförmig-remittierende MS (RRMS): Dieser Subtyp ist der häufigste und ist gekennzeichnet durch klar definierte Schübe mit neurologischen Symptomen, gefolgt von vollständigen oder teilweisen Remissionen. Sekundär progrediente MS (SPMS): Beginnt oft als RRMS und entwickelt sich später in eine Phase stetiger Verschlechterung der neurologischen Funktion ohne klare Schübe. Primär progrediente MS (PPMS): Etwa 10 bis 15 Prozent der Betroffenen haben diesen Subtyp, der von Anfang an eine kontinuierliche Verschlechterung der neurologischen Funktion zeigt, ohne erkennbare Schübe. Klinisch isoliertes Syndrom (CIS): Ein erstes Ereignis mit neurologischen Symptomen, das mindestens 24 Stunden anhält und auf eine Entzündung oder Demyelinisierung im zentralen Nervensystem hinweist, aber nicht immer zu MS führt.

Medikamente zur Behandlung von MS

Es gibt eine Reihe von Medikamenten, die zur Behandlung von MS eingesetzt werden. Diese Medikamente sind Teil der krankheitsmodifizierenden Therapien, die darauf abzielen, das Fortschreiten der MS zu verlangsamen und die Häufigkeit von Schüben zu reduzieren:

• Natalizumab Wirkstoff: Monoklonaler Antikörper Verhindert das Eindringen von Immunzellen in das zentrale Nervensystem, um Entzündungen zu reduzieren.
• Mitoxantron Wirkstoff: Chemotherapeutikum Unterdrückt das Immunsystem und verlangsamt das Fortschreiten der MS.
• Fingolimod Wirkstoff: Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Modulator Reduziert die Anzahl der Lymphozyten im Blut, um Entzündungen im zentralen Nervensystem zu verringern.
• Ocrelizumab Wirkstoff: Monoklonaler Antikörper Reduziert die Anzahl der B-Zellen, um die Krankheitsaktivität zu senken.
• Teriflunomid Wirkstoff: Immunmodulator Hemmt die Vermehrung aktivierter Lymphozyten, um die Entzündung zu kontrollieren.
• Dimethylfumarat Wirkstoff: Immunmodulator Aktiviert das antioxidative Abwehrsystem, um Entzündungen zu reduzieren.
• Alemtuzumab Wirkstoff: Monoklonaler Antikörper Zerstört spezifische Immunzellen, um das Fortschreiten der MS zu verhindern.
• Siponimod Wirkstoff: Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Modulator Ähnlich wie Fingolimod, aber mit zusätzlicher Wirkung auf sekundär progrediente MS.
• Cladribin Wirkstoff: Chemotherapeutikum Zerstört selektiv bestimmte Immunzellen, um die Krankheitsaktivität zu reduzieren.
• Ofatumumab Wirkstoff: Monoklonaler Antikörper Zielt auf CD20-positive B-Zellen ab, um die Krankheitsaktivität zu kontrollieren.

Leben mit Multipler Sklerose und Ausblick

Die Prognose für Multiple Sklerose variiert stark, aber dank moderner Therapien hat sich die Lebenserwartung für Betroffene deutlich verbessert. Auch wenn MS weiterhin nicht heilbar ist, können viele Menschen mit MS ein weitgehend normales Leben führen und eine gute Lebensqualität erreichen. Die Lebenserwartung von Menschen mit Multiple Sklerose (MS) hat sich dank moderner Therapien fast der der allgemeinen Bevölkerung angenähert, mit einer durchschnittlichen Reduktion um etwa 5 bis 10 Jahre.

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Die Forschung konzentriert sich weiterhin auf das Verständnis der komplexen Mechanismen der MS und die Entwicklung neuer Therapien, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen oder sogar stoppen können. Dazu gehören auch Ansätze zur Regeneration der Myelinscheide und zum Schutz der Nervenzellen vor Schäden.

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