Multiple Sklerose: Neue Therapieansätze entdeckt

In der MS-Therapie werden derzeit große Fortschritte erzielt, weil die Pathomechanismen der Erkrankung immer besser verstanden werden. Hoffnung auf innovative Therapieoptionen machen aktuell besonders zwei Studien aus Deutschland. Eine identifizierte axonale Kaliumkanäle¹ und die zweite die Lungen-Hirn-Achse² als neue Therapietargets.

Neue Erkenntnisse zu den Pathomechanismen der Multiplen Sklerose (MS) machten die Entwicklung von Immuntherapien möglich, die die Schubfrequenz deutlich reduzieren können. Eine kausale Therapie ist aber immer noch nicht möglich, weshalb weiter an den pathophysiologischen Abläufen bei MS geforscht wird.

Die Forschungsteams um Prof. Lucas Schirmer (Universitätsmedizin Mannheim), Prof. Sven Meuth (Universitätsklinikum Düsseldorf) und Prof. David Rowitch (University of Cambridge) konnten nun zeigen, dass bestimmte Kaliumkanäle der Nervenbahnen bei MS offensichtlich eine bedeutsame Funktionsstörung aufweisen.¹ Die Wissenschaftler gingen der experimentell generierten Hypothese nach, dass eine chronische neuronale Übererregbarkeit eine grundlegende Rolle bei der MS-Pathogenese spielt. Diese chronische Übererregbarkeit führt im Verlauf zu einer metabolischen Erschöpfung der betroffenen Neuronen, sodass diese zugrunde gehen.

Die erhöhte Erregbarkeit ist wahrscheinlich Folge verschiedener Faktoren, die die Schwelle für die Erzeugung von Aktionspotenzialen im Zusammenhang mit der chronisch-entzündlichen Demyelinisierung senken. Für die schnelle Erregungsweiterleitung sind die Ranvier’schen Schnürringe entscheidend. Die Erregbarkeit der Neuronen an und um die Ranvier’schen Schnürringe wird durch Kaliumkanäle reguliert. Detaillierte Untersuchungen zeigten, dass axonale Kaliumkanäle Kaliumionen überwiegend von innen nach außen durch die Zellmembran leiten (auswärts-gleichrichtende Kv7-Kanäle) und oligodendrogliale Kaliumkanäle überwiegend von extra- nach intrazellulär (einwärts-gleichrichtende Kir4.1-Kanäle).

Die Analyse der räumlichen und funktionellen Beziehung zwischen Kv7- und Kir4.1-Kanälen sowie der funktionellen und transkriptionellen Signaturen von kortikalen und retinalen Projektionsneuronen im gesunden Zustand sowie unter entzündlich-demyelinisierenden Bedingungen zeigte, dass die Regulation beider Kanäle bei MS und bei der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis gestört ist. Die Kir4.1-Kanäle waren dauerhaft herabreguliert und Untereinheiten des Kv7-Kanals waren während der entzündlichen Demyelinisierung vorübergehend hochreguliert. Einen positiven Effekt zeigte die pharmakologische Öffnung des Kv7-Kanals mit Retigabin – es reduzierte die Übererregbarkeit humaner und muriner Neurone und verbesserte im Tiermodell die klinischen Symptome. „Die Normalisierung des Ionenungleichgewichtes stellt einen interessanten innovativen Therapieansatz dar“, erläutert Schirmer.

Darüber hinaus wurden im vergangenen Jahr unter anderem auch neue Erkenntnisse im Bereich Mikrobiom und MS veröffentlicht. Über die Bedeutung des Darmmikrobioms wurde bereits viel berichtet – ganz neu sind nun die Erkenntnisse eines Forschungsteams aus Göttingen zu dem Zusammenhang von Lungenmikrobiom und MS.² So konnte die Forschungsgruppe konnte im MS-Tiermodell zeigen, dass das pulmonale Mikrobiom die Fähigkeit zerebraler Mikroglia-Zellen zur Auslösung einer Autoimmunreaktion maßgeblich beeinflusst. Durch die direkt intratracheale Gabe des Antibiotikums Neomycin verschob sich die pulmonale Bakterienflora – es kam zu einer verstärkten Besiedelung mit Lipopolysaccharid (LPS)-produzierenden Bakterien. Mikroskopisch zeigte die Mikroglia daraufhin nicht nur sichtbare Veränderungen mit verminderter Zahl und Länge ihrer Zellfortsätze, sondern sie verlor auch ihre Reaktionsfähigkeit auf experimentelle Stimuli, mit denen bei unbehandelten Tieren sonst eine MS ausgelöst werden kann.

Die Beseitigung LPS-produzierender Bakterien in der Lunge mit einem anderen Antibiotikum hingegen verschlimmerte die zerebrale Autoimmunreaktion und die Symptome der Tiere; die erneute Zugabe von LPS kehrte den Effekt wieder um. Die Wissenschaftler schlussfolgern, dass die Ergebnisse wegweisende klinische Bedeutung haben, denn die pharmakologische Beeinflussung der Lungen-Hirn-Achse (d.h. der Signale des Lungenmikrobioms an die Mikroglia) könnten ein innovatives Therapietarget darstellen.