Astrozyten im Fokus der Epilepsieforschung

Ein deutsch-japanisches Team unter Beteiligung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat einen bisher noch wenig für die Epilepsietherapie beachteten Zelltyp im Gehirn untersucht: die Astrozyten. Diese sind möglicherweise ein neuer Ansatzpunkt für die Behandlung.

Bei rund zwei Dritteln der Epilepsie-Patienten gelingt es, die Anfälle medikamentös weitestgehend in den Griff zu bekommen. Ein Drittel der Betroffenen spricht jedoch nicht auf die verfügbaren Medikamente an. Für diese Patienten sind neue therapeutische Strategien notwendig.

Prof. Christine Rose und ihr Doktorand Jan Meyer vom Institut für Neurobiologie der HHU haben sich zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Japan mit der Frage beschäftigt, welche zellulären Mechanismen zur Entstehung von Epilepsien führen. Während sich die Mehrzahl solcher Untersuchungen bislang auf Nervenzellen konzentriert, fokussierte sich das Forschungsteam auf die Astrozyten, eine Klasse von Gliazellen. Sie sind unter anderem für den Ionenhaushalt im Gehirn verantwortlich, spielen aber auch bei der direkten Signalübertragung zwischen Neuronen eine wichtige Rolle.

Wie die Forscher nun zeigen, führen epileptische Entladungen zu einem Anstieg des pH-Werts in den Astrozyten; man spricht hierbei von einer Alkalinisierung. Diese pH-Änderung stört die Kommunikation innerhalb der zellulären Astrozyten-Netzwerke. Und eine solche verminderte Kommunikation scheint die epileptische Aktivität der Neuronen zu verstärken.

Diese Erkenntnis weist auch einen möglichen Weg zu einem neuen therapeutischen Werkzeug auf: die Veränderung des pH-Werts in den Astrozyten medikamentös zu unterbinden. Diese Option konnten die Forscher bei Experimenten im Tiermodell bestätigen: Tiere, die entsprechend medikamentös behandelt wurden, litten weniger stark an epileptischen Überregungen des Gehirns als unbehandelte Tiere.

„Diese Beobachtung stimmt uns hoffnungsvoll. Aber ob sie sich tatsächlich auf den Menschen übertragen lässt, muss noch untersucht werden. Und bis dann ein möglicher Wirkstoff für Patienten entwickelt werden kann, ist es noch ein sehr langer Weg”, sagte Rose.

Originalpublikation:
Onodera M et al. Exacerbation of epilepsy by astrocyte alkalization and gap junction uncoupling. Journal of Neuroscience, 21. Januar 2021