Multiple Sklerose ist die häufigste entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, von der weltweit mittlerweile etwa 2,8 Millionen Menschen betroffen sind.  Zu den Symptomen zählen u.a. Bewegungsschwierigkeiten, Schwäche, Muskelkrämpfe, Steifheit, Depressionen und allgemeine Schmerzen. Es gibt bislang kein Heilmittel. Stattdessen konzentrieren sich die Behandlungen darauf, Patienten dabei zu helfen, ihre Symptome zu bewältigen, Schübe zu kontrollieren und das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen. Neurowissenschaftler der University of Virginia Health haben einen möglichen Weg entdeckt, um die chronische Entzündung zu unterbrechen, die für Multiple Sklerose verantwortlich ist.

Die neue Studie identifiziert einen wesentlichen Beitrag zur hyperaktiven Autoimmunreaktion und Neuroinflammation, die die Kennzeichen von MS sind. Das Blockieren dieses Dreh- und Angelpunkts in einem MS-Forschungsmodell linderte die Entzündung und gab den Forschern ein Hauptziel bei der Entwicklung neuer Behandlungen für Multiple Sklerose und andere Autoimmunerkrankungen. Die Forschung wurde von Andrea Merchak, einer Doktorandin in Neurowissenschaften, und ihren Kollegen im Labor von Alban Gaultier vom Department of Neuroscience der University of Virginia School of Medicine und ihrem Center for Brain Immunology and Glia oder BIG durchgeführt.

Welche Rolle das Darmmikrobiom bei Multiple Skleorse spielt

Wissenschaftler sind fortwährend dabei, die Ursachen von MS zu verstehen, und Forschungen haben bereits gezeigt, dass das Darmmikrobiom dabei involviert ist.  Die neuen Erkenntnisse der University of Virginia School of Medicine untermauern dies, indem festgestellt wurde, dass ein Immunsystem-Controller, der in „Barrieregeweben“ wie dem Darm gefunden wird, eine entscheidende Rolle bei der Krankheit spielt. Dieser Regulator kann laut den Wissenschaftlern das Darmmikrobiom umprogrammieren, um schädliche, chronische Entzündungen zu fördern. Durch die Modulation des Mikrobioms (Ansammlung von Mikroorganismen, die natürlicherweise in uns leben) machen wir Fortschritte in dem Verständnis, wie die Immunantwort bei Autoimmunität außer Kontrolle geraten kann. Diese Informationen können genutzt werden, um frühzeitige Interventionen zu finden.

Die Experten blockierten die Aktivität des Regulators, genannt „Aryl Hydrocarbon Receptor“, in Immunzellen, den sogenannten T-Zellen, was zu einer dramatischen Auswirkung auf die Produktion von Gallensäuren und anderen Metaboliten in den Mikrobiomen von Labormäusen führte. Wenn dieser Rezeptor außer Betrieb war, nahm die Entzündung ab und die Mäuse erholten sich.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Ärzte eines Tages in der Lage sein könnten, einen ähnlichen Ansatz zu verfolgen, um die schädliche Entzündung bei Menschen mit MS zu unterbrechen. Das wird jedoch viel mehr Forschung erfordern. Laut den Wissenschaftlern ist es wichtig, die Wechselwirkungen zwischen Immunsystem und Mikrobiom besser zu verstehen. Dennoch legt diese neue Forschung eine wichtige Grundlage für zukünftige Bemühungen, das Mikrobiom anzugreifen, um Entzündungen zu reduzieren, die Multiple Sklerose und andere Autoimmunerkrankungen verursachen.

Aufgrund der Komplexität der Darmflora sind Probiotika schwierig klinisch einzusetzen. Dieser Rezeptor kann leicht mit Medikamenten angegriffen werden, sodass dies ein zuverlässigerer Weg sein könnte, um ein gesundes Darmmikrobiom zu fördern. Die Forscher sind der Ansicht, dass die Feinabstimmung der Immunantwort mithilfe des Mikrobioms Patienten davor bewahren könnte, sich mit den starken Nebenwirkungen von Immunsuppressiva auseinanderzusetzen.

In der Leber produziertes Protein und Multiple Sklerose

In einem Tiermodell für Multiple Sklerose (MS) schützte die Verringerung der Menge eines in der Leber gebildeten Proteins signifikant vor der Entwicklung der charakteristischen Symptome der Krankheit und förderte die Genesung bei symptomatischen Tieren. Die Ergebnisse, die von Science Translational Medicine veröffentlicht wurden, könnten zu neuen Behandlungsstrategien für diese neurologische Erkrankung und andere Erkrankungen führen, die durch chronische Entzündungen gekennzeichnet sind.

1997 entdeckten Forscher ein im Gehirn abgesondertes Protein namens Reelin. Nachfolgende Arbeiten zeigten, dass Reelin dem Gehirn zu helfen scheint, sich während der Entwicklung zu organisieren und im Erwachsenenalter bei der Bildung von Verbindungen zwischen Gehirnzellen zu helfen. Als die Forscher jedoch mehr über Reelin erfuhren, entdeckten sie, dass große Mengen davon in der Leber produziert werden und dass Zellen, die Blutgefäße auskleiden, Rezeptoren für dieses Protein haben.

Eine Studie von Joachim Herz, M.D., Direktor des Zentrums für transnationale Neurodegenerationsforschung und Professor in den Abteilungen für Molekulargenetik, Neurologie und Neurotherapie sowie Neurowissenschaften an der UTSW, und seinen Kollegen aus dem Jahr 2016 zeigte, dass die Verringerung des zirkulierenden Reelin-Spiegels Mäuse vor Arteriosklerose schützte. Als sie den Mechanismus hinter diesem Phänomen genauer untersuchten, stellten sie fest, dass Reelin die Produktion von Adhäsionsmolekülen an den Wänden der Blutgefäße zu regulieren scheint, die zirkulierende Monozyten, eine Art entzündungsauslösender Immunzellen, einfangen. Als die Wissenschaftler Reelin in Tiermodellen verringerten, sanken auch die Konzentrationen dieser Adhäsionsmoleküle, wodurch sie daran gehindert wurden, Monozyten einzufangen und Entzündungen zu verursachen.

Senkung der Reelin-Spiegel, um Multiple Sklerose wirksam zu behandeln

Herz fragte sich, ob Reelin bei anderen entzündlichen Erkrankungen eine ähnliche Rolle spielt, und untersuchte zusammen mit Laurent Calvier, Ph.D., einem Ausbilder in der Abteilung für Molekulargenetik an der UTSW, und ihren Kollegen die Rolle dieses Proteins bei Multiple Sklerose. Sie begannen mit der Untersuchung der Blutkonzentrationen von Reelin bei Patienten mit schubförmig remittierender MS, der häufigsten Form der Krankheit. Sie fanden heraus, dass die Reelin-Konzentrationen bei Patienten in Remission ungefähr gleich waren wie bei Patienten ohne Erkrankung, während die Konzentrationen bei Patienten während eines Rückfalls erhöht waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die zirkulierenden Reelin-Spiegel mit dem Schweregrad und den Stadien der MS korrelieren, und dass die Senkung der Reelin-Spiegel ein neuer Weg zur Behandlung von MS sein könnte.

Bei weiteren Untersuchungen arbeiteten die Forscher mit Mäusen, die von einer Krankheit namens experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) betroffen waren, einer Erkrankung, die der menschlichen MS nachempfunden ist. Als diese Tiere gentechnisch verändert wurden, um die Reelin-Produktion zu kontrollieren, stellten sie fest, dass der Wegfall dieses Proteins die krankheitstypischen Lähmungen deutlich linderte oder sogar ganz beseitigte, im Gegensatz zu Mäusen mit normalen Reelin-Spiegeln. Diese Wirkungen schienen von der fehlenden Monozytenadhäsion an den Blutgefäßwänden der veränderten Tiere herzurühren, was den Eintritt in das Zentralnervensystem verhinderte.

Auch bei anderen Erkrankungen möglich

Die Forscher hatten weitere Erfolge bei der Verhinderung von Lähmungen, als unveränderte Tiere mit EAE Antikörper erhielten, die Reelin inaktivierten. Diese Strategie war sogar bei Tieren wirksam, die bereits Symptome der Krankheit zeigten – eine Situation, die menschliche Patienten, bei denen MS diagnostiziert wurde, eher nachahmt –, reduzierte die Schwere der Lähmung und förderte die Heilung.

Herz und Calvier schlagen vor, dass die Verringerung der Fähigkeit von Immunzellen, sich anzusammeln und Entzündungen zu verursachen, durch Veränderung des Reelin-Spiegels eine neue Strategie zur Behandlung von Patienten mit MS darstellen könnte, einer Krankheit, für die es mehrere wirksame Medikamente gibt, die jedoch erhebliche Nebenwirkungen haben können. Darüber hinaus kann die Reduzierung von Reelin den Verlauf mehrerer anderer Erkrankungen verändern, die durch chronische Entzündungen gekennzeichnet sind, darunter Psoriasis, Morbus Crohn und rheumatoide Arthritis .In Vorbereitung auf zukünftige klinische Studien am Menschen arbeiten di Forscher an der Humanisierung eines monoklonalen Antikörpers, der Reelin aus menschlichem Blut entfernen kann.