Unter Multipler Sklerose (MS) versteht man allgemein eine Autoimmunerkrankung, bei der der Körper die schützende Myelinscheide um die Nervenfasern angreift. Eine bahnbrechende Studie, die in Nature veröffentlicht wurde, enthüllt jedoch einen tiefer liegenden, heimtückischeren Mechanismus, der die schwächendste Phase der Krankheit auslöst: den Tod bestimmter Gehirnzellen, die der menschlichen Wahrnehmung zugrunde liegen.
Forscher haben herausgefunden, warum bestimmte Neuronen besonders anfällig für MS sind, und einen biologischen Fehler aufgedeckt, der erklären könnte, warum aktuelle Behandlungen den kognitiven Verfall und die Schrumpfung des Gehirns in fortschreitenden Stadien der Krankheit nicht aufhalten können.
Die versteckten Kosten des Menschseins
Die Studie konzentriert sich auf eine bestimmte Gruppe von Neuronen, die als CUX2-Zellen bekannt sind und sich in der äußersten Schicht der Hirnrinde befinden. Diese Zellen sind für komplexe kognitive Funktionen wie logisches Denken und Gedächtnisverarbeitung von entscheidender Bedeutung – Merkmale, die die menschliche Intelligenz von der anderer Säugetiere unterscheiden.
Obwohl diese Zellen für das Denken auf hoher Ebene unerlässlich sind, gehen sie mit einem biologischen Kompromiss einher. Während der frühen Gehirnentwicklung vermehren sich CUX2-Neuronen außergewöhnlich schnell. Diese Geschwindigkeit erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass sich in den Zellen DNA-Schäden ansammeln.
Um diesen Entwicklungsstress zu überstehen, sind diese Zellen auf ein spezielles „Reparaturset“ angewiesen, das von einem Protein namens ATF4 angetrieben wird. Dieses Protein beschleunigt die DNA-Reparaturreaktion und verhindert so katastrophale Schäden, wenn die Neuronen reifen. Ohne ATF4 können diese Zellen ihrem eigenen schnellen Wachstum nicht standhalten und sterben ab.
Wenn der Reparaturmechanismus versagt
Die entscheidende Entdeckung liegt darin, was passiert, wenn diese bereits gestressten Zellen auf die Entzündung der Multiplen Sklerose stoßen.
In gesunden Gehirnen hält das ATF4-vermittelte Reparatursystem DNA-Schäden in Schach. Bei Patienten mit MS überfordert die chronische Entzündung dieses System jedoch. Die Forscher fanden Folgendes heraus:
* Höhere DNA-Schäden: Gehirngewebe von MS-Patienten zeigte im Vergleich zu gesunden Gehirnen deutlich höhere DNA-Schäden in den Schichten, in denen sich CUX2-Neuronen befinden.
* Zellkollaps: Bei Mäusen, die so konstruiert wurden, dass sie MS-Bedingungen nachahmen, starben CUX2-Zellen aufgrund dieser akkumulierten DNA-Schäden.
* Anfälligkeitsschwelle: Die durch MS verursachte Entzündung bringt diese Zellen über ihre Bruchgrenze hinaus. Da sie bereits durch die Risiken ihrer schnellen frühen Entwicklung belastet sind, fehlt ihnen die Widerstandskraft, um mit dem zusätzlichen Stress einer Autoimmunattacke umzugehen.
„Wir sehen ein einheitliches Thema darin, dass diese Zellen mit diesem zusätzlichen Stress einfach nicht gut umgehen“, sagt David Rowitch, Entwicklungsneurowissenschaftler an der Universität Cambridge und Mitautor der Studie.
Ein neues Behandlungsziel
Dieser Befund stellt den traditionellen Fokus der MS-Forschung in Frage. Seit Jahrzehnten zielen Therapien in erster Linie darauf ab, das Myelin wiederherzustellen oder das Immunsystem zu unterdrücken, um Entzündungen zu reduzieren. Während diese Ansätze bei der Bewältigung von Symptomen und Schüben helfen, gehen sie nicht auf die zugrunde liegende zelluläre Anfälligkeit ein, die zu einer fortschreitenden Hirnatrophie führt.
„Die Entdeckung weist auf einen neuen Ansatzpunkt für zukünftige Behandlungen hin“, bemerkt Rowitch. Derzeit gibt es keine wirksame Behandlung für die fortschreitende Phase der MS, in der Neuronen absterben und die Patienten einen starken Rückgang des Gedächtnisses und des logischen Denkens verspüren.
Don Mahad, ein Neurologe an der Universität Edinburgh, der nicht an der Forschung beteiligt war, betont den Perspektivwechsel, den diese Studie erfordert. „Das zeigt uns, dass wir diese intrinsischen Schwachstellen der Nervenzelle tatsächlich nicht ignorieren können und dass dies ein Behandlungsziel sein muss“, sagt er.
Fazit
Die Identifizierung der CUX2-Neuronenanfälligkeit bietet ein entscheidendes fehlendes Glied zum Verständnis der progressiven Multiplen Sklerose. Durch die Erkenntnis, dass die DNA-Reparaturkapazität ebenso entscheidend ist wie die Immunsuppression, können Wissenschaftler nun Therapien erforschen, die diese fragilen Zellen vor inneren Schäden schützen und so möglicherweise den kognitiven Verfall aufhalten, der derzeit die späteren Stadien der Krankheit kennzeichnet.
