Glutamat & Co.

Glutamat und Multiple Sklerose – Kleine Insulte fördern Immunsystem-Attacke

Eine seltene Erkrankung führte zu der Erkenntnis, dass nach kleineren Hirntraumen eine Kaskade von Prozessen im Komplementsystem abläuft, die zur Schädigung von Neuronen führt. Zwei Forschern der Duke University in North Carolina, USA, gelang es, Licht ins Dunkel dieser Prozesse zu bringen. Kleine Insulte sensibilisieren die Neurone für Komplementfaktoren, die in Kombination mit dem Transmitter Glutamat Komplexe bilden. In der Folge werden die Neurone geschädigt. Substanzen, die diese Kaskade hemmen, könnten ein Fortschritt in der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen sein.

Bei kleinen Gehirntraumen, z. B. kurzen epileptischen Anfällen, transienten ischämischen Attacken und orthostatisch bedingten Bewusstlosigkeiten, kommt es zu einem minimalen exzitatorischen Insult. In der Folge wird das Komplementsystem aktiviert, das, so die Forscher Zhi-Qi Xiong und James McNamara, aus einem frühen und einem terminalen Aktivierungspfad besteht. Während die frühe Aktivierung einen protektiven Effekt aufweist, ist der spät formierte Komplementkomplex für die Zerstörung der sensibilisierten Neurone verantwortlich. Kleine Insulte fördern den Wechsel vom frühen zum terminalen Aktivierungsweg und somit vom protektiven zum zerstörenden Effekt.

Diese Erkenntnis stammt aus einem früheren Forschungsprojekt der beiden Forscher: Die Rasmussen-Enzephalitis, eine entzündliche und nur bei Kindern auftretende Unterform der Epilepsia partialis continua, führt zu neurologischen Funktionsverlusten nach einer Reihe kleiner epileptischer Anfälle. Die Wissenschaftler konnten anschließend Anhäufungen von Komplementkomplexen in den Neuronen feststellen.

Eine weitere wichtige Rolle im Prozess der Neuronenschädigung spielt Glutamat. In Tierversuchen konnte bereits nachgewiesen werden, dass Insulte zu einer exzitatorischen Überlast dieses Transmitters führen. In Zellkulturen zerstörten Komplementkomplexe die Astrozyten, im Gehirn lagerten sie sich an Neurone an. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass erst die Interaktion zwischen sensibilisierten Nervenzellen und Glutamat zu einer Schädigung der Neurone führt. Erste Experimente der Forscher konnten diese Hypothese belegen.

Ein niedermolekularer Hemmstoff des terminalen Aktivierungsweges könnte demnach sehr vorteilhaft für Patienten sein, die an einer neurodegenerativen Erkrankung im Spätstadium leiden. Dieser würde eine weitere Hirnschädigung vermhindern. Es ist denkbar, dass weitere Komplement-assoziierte Erkrankungen wie Rheumatoide Arthritis und Lupus Erythematodes nun besser verstanden und in der Zukunft behandelt werden können.
(Quelle: Nach Informationen des Duke News Service, Duke University, Durham, North Carolina/USA, 2002)

[...] Eine weitere Rolle kommt Botenstoffen des Nervensystems zu. Offenbar liegen im Gehirn MS-Kranker übergroße Mengen eines Neurotransmitters vor. Schon länger ist bekannt, dass ein Glutamatüberschuss Neuronen zerstören kann. Forscher vom Albert Einstein College of Medicine in New York City sowie von den Eisai London Research Laboratories in London fanden inzwischen Hinweise, dass Glutamat auch an der Schädigung der Oligodendrozyten beteiligt sein könnte - also der Zellen, die die Myelinscheide bilden. Die Folge der Überaktivierung durch Glutamat: Diese Zellen sterben ab. [...]
(Quelle: Livingbridges.com)

[...] Multiple Sklerose (MS) wird durch fehlgeleitete Immunreaktionen gegen Proteine in den Myelinscheiden verursacht. Diese Myelinscheiden sind essentiell zur normalen Signalleitung in den Nervenfasern (Axonen) im Zentralnervensystem, v.a. im optischen Nerv und im Rückenmark. In unseren Studien in einem Tiermodell für MS, (Experimentelle Autoimmune Enzephalomyelitis - EAE) fanden wir einen neuen Mechanismus, die sogenannte Glutamatexzitotoxizität, die die myelinproduzierenden Zellen, die sog. Oligodendrozyten, abtötet, und auch zur Schädigung der Axone beiträgt. Oligodendrozyten haben Rezeptoren für die Aminosäure Glutamat auf ihrer Zelloberfläche, und können hierdurch elektrisch gereizt, aber eben auch überreizt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass:

aktivierte Immunzellen in den Entzündungsherden in MS und EAE aktiv Glutamat produzieren,
Glutamataufnahme und -abbau in der entzündeten weißen Substanz verringert ist und beides
zur Überstimulation von Glutamatrezeptoren auf Oligodendrozyten führt, was wiederum zum Absterben dieser Zellen und zur Schädigung von Axonanen beiträgt.

In einem Mausmodel von MS (EAE) konnte gezeigt werden, dass eine Substanz, die die Aktion von Glutamat an spezifischen Rezeptoren blockiert (AMPA/Kainat-Antagonist), den Verlust von Oligodendrozyten und axonalen Schaden verringern kann.

Unsere Studien in Autopsiegewebe von MS Patienten bestätigen unsere Annahmen im Tiermodel. Die derzeitige Forschung ist der Suche nach Glutamatantagonisten und anderen Wirkstoffen, die in Zukunft klinisch erprobt werden können gewidmet, als auch dem besseren Verstehen der Störungen des Glutamatgleichgewichtes und der Vulnerabilität des betroffenen Gewebes in MS. [...]
(Quelle: Genopia.de)