MS: Betroffene Zelltypen im Gehirn identifiziert

Sogenannte Projektionsneurone spielen bei den Gehirnveränderungen, die mit der Multiplen Sklerose (MS) einhergehen, eine zentrale Rolle. Neue Forschungsergebnisse zeigen nun, dass solche Projektionsneurone durch körpereigene Immunzellen geschädigt werden und diese Schädigung die mit der MS verbundene Schrumpfung des Gehirns wie auch damit einhergehende kognitive Veränderungen unterstützen könnte.

Im Verlauf der Multiplen Sklerose (MS) kommt es im Gehirn der Betroffenen zur kortikalen Atrophie und damit verbundenen kognitiven Einschränkungen. Bislang war jedoch unklar, welche Mechanismen diese kortikale Schrumpfung auslösen. In einer neuen internationalen Studie, unter der Beteiligung der Universität Heidelberg, Medizinische Fakultät Mannheim, der University of Cambridge und der University of California in San Francisco, nutzten die Forscher Gehirnproben von verstorbenen MS-Patienten, um an diesen Proben eine Vielzahl von verschiedenen Zelltypen zu studieren, von denen vermutet wird, dass sie eine Rolle bei der Multiplen Sklerose spielen. Ihre an diesen Gehirnproben gewonnenen Ergebnisse verglichen sie mit denen von Menschen ohne MS.

„Wir wollten verstehen, warum einige Zellen anfälliger für Schäden bei der MS sind als andere und setzten dafür eine neue Methode, das Single-Nucleus-RNA-Sequencing, ein. Wir können damit die genetische Ausstattung einzelner Gehirnzellen untersuchen“, erklärte PD Dr. Lucas Schirmer, leitender Wissenschaftler in diesem Projekt. Der Neurologe forschte früher an der University of California in San Francisco und ist heute Oberarzt an der Neurologischen Klinik der Universitätsmedizin Mannheim (UMM). „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die als Projektionsneuronen bezeichneten Nervenzellen besonders anfällig für Schäden im Gehirn von MS-Patienten sind.“

Projektionsneurone sind bei gesunden Menschen an der Informationsvermittlung zwischen verschiedenen Bereichen des Gehirns beteiligt. Es scheint daher wahrscheinlich, dass die Schädigung dieser Zellen die kognitiven Fähigkeiten bei MS-Patienten beeinträchtigen kann. Darüber hinaus erklärt der Verlust dieser bestimmten Zelltypen auch, warum das Gehirn von MS-Patienten mit der Zeit schrumpft – je mehr Zellen beschädigt werden und verloren gehen, desto weniger Platz nimmt das Gehirn ein.

Die Forscher konnten außerdem zeigen, dass Immunzellen im Gehirn von MS-Patienten auf Projektionsneuronen abzielten und die Zellen dabei stressten und schädigten. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Zelltherapien, die auf die Immunzellen abzielen, Projektionsneurone schützen und damit eine neuartige Behandlung für die progressive MS darstellen könnten“, erklärte Prof. David Rowitch, leitender Wissenschaftler an der University of Cambridge, der die Forschung koordiniert hat.

Dr. Dimitry Velmeshev und Prof. Arnold Kriegstein von der University of California in San Francisco haben gemeinsam die Techniken entwickelt, mit denen der genetische Code in den einzelnen Gehirnzellen analysiert werden kann. „Diese neuen Techniken haben eine breite Anwendbarkeit für das Verständnis von neurologischen Entwicklungsstörungen und neurologischen Erkrankungen des Menschen“, sagte Kriegstein.

Originalpublikation:
Schirmer L.et al.: Neuronal vunerability and multilineage diversity in multiple sclerosis. Nature, 17. Juli 2019