DMSG - Deutsche Multiple Sklerose Gesellschaft Bundesverband e.V.

"Life"-Beobachtungen im Gehirn

Wissenschaftler der Uni Mainz zeigen mit neuem bildgebenden Verfahren, wie Zellen im Gehirn wandern.

Das Immunsystem ist eines der dynamischsten Organsysteme des Körpers. Die verschiedenen Zellen des Immunsystems sorgen für die rasche Ausschleusung oder Zerstörung von Eindringlingen (krankheitsauslösenden Bakterien oder Viren), für die ‚Duldung‘ von Bakterien, die natürlicherweise in unserem Körper leben (auch ‚Kommensalen‘ genannt) und für die Zerstörung von entarteten oder Virus-befallenen körpereigenen Zellen oder Krebszellen. Die Immunzellen werden dazu einerseits im Blutstrom/Lymphstrom zwischen den Organen transportiert, legen aber auch innerhalb der Organe Entfernungen zurück, die einem Vielfachen ihrer Größe entsprechen und stehen mit allen Zellen des Körpers in Wechselwirkung.

Kommt es zu Fehlfunktionen in diesen hoch spezialisierten Prozessen, so kann Autoimmunität entstehen. Fehlgeleitete Immunantworten führen zu Schädigungen bestimmter Organe, im Falle des zentralen Nervensystems meist zu der entzündlichen Entmarkungs-Erkrankung Multiple Sklerose.

Um eine wirkliche Heilung dieser Krankheiten vorantreiben zu können, ist die Erforschung der Abläufe in den entzündeten Geweben notwendig. Dank einem neuartigen bildgebenden Verfahren ist es an der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Mainz gelungen, die Prozesse am Tier in Echtzeit zu verfolgen und aufzuzeichnen. Im Gegensatz zu den Momentaufnahmen, die die bislang üblichen Verfahren bieten, kann die "Zwei-Photonenmikroskopie" dabei Aktionen und Interaktionen (Wechselwirkungen) von Immun- und Organzellen in Gewebestrukturen in lebenden Modellen über viele Stunden aufzeichnen. Es handelt sich hier um ein Fluoreszenz-basiertes Verfahren, das es ermöglicht, Zellen in mehreren hundert Mikrometern Tiefe im Gewebe sichtbar zu machen und bei der Wanderung durch das Gehirn in Echtzeit zu verfolgen. Damit lassen sich in Zielorganen von Entzündungsprozessen – also z.B. im Gehirn und Rückenmark – die Entwicklung von Läsionen und die dabei relevanten Mechanismen direkt untersuchen.

Mithilfe der "Zwei-Photonenmikroskopie" konnten wir die Nervenzellen zum Leuchten bringen und dank unterschiedlicher Farben beobachten, wie kranke Nervenzellen, beispielsweise bei einer Calcium-Überladung, nicht mehr richtig arbeiten. Ziel der Forschungen ist es, die fehlgeleiteten Prozesse umzukehren, also in diesem Fall, die Calcium-Überladung rechtzeitig zu blockieren, um somit die beeinträchtigten Nervenfasern und Nervenzellen "zu reparieren". Bei unseren Studien wurde die Rolle des Neurotransmitters Glutamat für die Schädigung der Nervenzellen in der akuten Entzündung deutlich. Glutamat ist in niedrigen Mengen ein Botenstoff im zentralen Nervensystem, wirkt allerdings in hohen Dosen toxisch auf Nervenzellen durch Überreizung.

Einen ähnlichen methodischen Ansatz wählten Kollegen um Prof Martin Kerschensteiner (Ludwig-Maximilian-Universität München) und Thomas Misgeld (Technische Universität München), die herausfanden, dass auch freie Radikale, die im Rahmen der Entzündung entstehen, zur akuten Schädigung der Nervenzellfortsätze beitragen. Auch hier gab es Möglichkeiten der Reparatur.
Somit eröffnen sich aus diesen aktuellen Erkenntnissen neue Wege für potentielle Therapien, die neben einer antientzündlichen Basistherapie auch direkt neuroprotektive, also Nerven schützende, Substanzen für die Behandlung der Multiplen Sklerose in Aussicht stellen.

Autoren:

Meldung aus dem Ärztlichen Beirat der Deutschen Multiple Sklerose Gesellschaft, Bundesverband e.V:

Autoren sind Prof. Dr. med. Frauke Zipp, Vorstandsmitglied im Ärztlichen Beirat des DMSG-Bundesverbandes und Dr. med. Volker Siffrin, Klinik und Poliklinik für Neurologie, Universität Mainz.

Literatur

Siffrin, V., H. Radbruch, R. Glumm, R. Niesner, M. Paterka, J. Herz, T. Leuenberger, S. M. Lehmann, S. Luenstedt, J. L. Rinnenthal, G. Laube, H. Luche, S. Lehnardt, H. Fehling, O. Griesbeck, and F. Zipp (2010) In vivo imaging of partially reversible th17 cell-induced neuronal dysfunction in the course of encephalomyelitis. Immunity 33: 424-436.

Nikiæ, I., Merkler, D., Sorbara, C., Brinkoetter, M., Kreutzfeldt, M., Bareyre, F. M., Brück, W., Bishop, D., Misgeld, T., und Kerschensteiner, M. (2011). A reversible form of axon damage in experimental autoimmune encephalomyelitis and multiple sclerosis. Nat. Med 17, 495-499.

- 12.05.2011