Welche Rolle spielt Kalzium bei Multipler Sklerose?

Forschungsgruppe beschäftigt sich mit neuem Ansatz. Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt mit 2,7 Millionen Euro.

Entzündungsherde bei Multipler Sklerose (so genannte MS-Läsionen): Die rot eingefärbten Nervenzellen sind von den blau eingefärbten Entzündungszellen umgeben. (Foto: Dr. Richard Fairless, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg)

Entzündungsherde bei Multipler Sklerose (so genannte MS-Läsionen): Die rot eingefärbten Nervenzellen sind von den blau eingefärbten Entzündungszellen umgeben. (Foto: Dr. Richard Fairless, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg)

Diesen Nervenzellen (ebenfalls aus einer MS-Läsion) fehlt ein Protein, das sogenannte beta3, welches für die Aufrechterhaltung des Kalziumgleichgewichts in der Zelle notwendig ist. Die Dichte der überlebenden Nervenzellen und die Vernetzung sind hier geringer, die Nervenzellen scheinen empfindlicher zu sein für schädliche Außenreize. (Foto: Dr. Richard Fairless, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg)

Diesen Nervenzellen (ebenfalls aus einer MS-Läsion) fehlt ein Protein, das sogenannte beta3, welches für die Aufrechterhaltung des Kalziumgleichgewichts in der Zelle notwendig ist. Die Dichte der überlebenden Nervenzellen und die Vernetzung sind hier geringer, die Nervenzellen scheinen empfindlicher zu sein für schädliche Außenreize. (Foto: Dr. Richard Fairless, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg)

Bei Multipler Sklerose (MS) greift das Immunsystem körpereigenes Nervengewebe an, Nervenzellen sterben ab. Könnte ein gestörter Kalzium-Haushalt der beteiligten Zellen Ursache und Antrieb der chronischen Erkrankung sein?

Dieser zentralen Frage geht ab sofort eine neue Forschergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter Federführung von Professor Dr. Ricarda Diem, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg nach. Beteiligt sind Wissenschaftlerteams aus Heidelberg, Homburg, Hamburg-Eppendorf und Münster. In gemeinsamen interdisziplinären Projekten werden sie untersuchen, was das Kalzium-Gleichgewicht durcheinanderbringt, wie sich dadurch die Interaktion von Immun- und Nervenzellen verändert und welche Bedeutung das für den Verlauf der MS hat.

Weiteres Ziel ist es, Ansatzpunkte für neue Therapien zu identifizieren, die regulierend in den Kalzium-Haushalt von Immun- oder Nervenzellen eingreifen können. Die DFG fördert die Forschergruppe „Kalzium-Homöostase bei Neuroinflammation und –degeneration“ zunächst drei Jahre lang mit insgesamt 2,7 Millionen Euro.

Deutschlandweit leben rund 120.000 Menschen mit MS, die häufig bereits in jungen Jahren Nervenschäden und Behinderungen verursacht. Meist ist eine Entzündung des Sehnervs mit Schädigung der Netzhaut im Auge das erste Anzeichen einer MS, wiederholte Schübe können schließlich zur Erblindung führen. Medikamente, die das Immunsystem hemmen und die Entzündungsprozesse mildern, dämpfen zwar die Krankheitsschübe, können aber weder die Erkrankung selbst, noch bereits entstandene Nervenschäden heilen. Es gibt bisher keine zugelassenen Wirkstoffe, die Nervenzellen schützen und ihr Absterben verhindern.

Kalzium-Überschuss macht Immunzellen aggressiv und Nervenzellen krank

Bisher ist noch nicht geklärt, welcher der beiden Hauptmechanismen bei MS die treibende Kraft bei Entstehung und Verlauf der Erkrankung ist: Steht am Beginn eine Überreaktion des Immunsystems auf körpereigenes Nervengewebe, was zum Absterben der Nervenzellen führt, oder aktiviert umgekehrt der Tod von Nervenzellen erst das Immunsystem? Aktuelle Forschungsergebnisse liefern Indizien für ein möglicherweise beiden Mechanismen zugrunde liegendes Ausgangsproblem: ein Überschuss an dem Universal-Botenstoff Kalzium. Er lässt Nervenzellen absterben und macht Immunzellen aggressiv gegenüber körpereigenem Gewebe. „Wenn wir diesen Störungen auf den Grund gehen, finden wir möglicherweise den Ursprung der Erkrankung“, hofft Professor Ricarda Diem, Oberärztin an der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg.

In neun eng miteinander vernetzten Einzelprojekten widmen sich die Neurologen, Pharmakologen und Neurobiologen der Forschergruppe den verschiedenen Zelltypen, die bei MS eine Rolle spielen, darunter Immun-, Blutgefäß- und Nervenzellen. Sie untersuchen Kalzium-abhängige Signalwege innerhalb und zwischen den Zellen, fahnden nach möglichen Defekten bei Kalzium-Transportproteinen, prüfen, wie das Ungleichgewicht an Kalzium zustande kommt und wie die einzelnen Zellen darauf reagieren. Zudem gehen sie der Frage nach, ob Kalzium die Blut-Hirn-Schranke, die normalerweise Immunzellen den Zutritt zum Gehirn verwehrt, durchlässig macht. Bei MS passieren bestimmte Immunzellen die Blut-Hirn-Schranke, dringen ins Nervengewebe vor und lösen dort die Entzündungen aus.

Neuer Ansatz in der Erforschung der Multiplen Sklerose

Kalzium ist im Körper in alle Zellfunktionen, Signalwege und Netzwerkprozesse eingebunden. Jede Zelle verfügt daher über ein höchst komplexes Regulationssystem für diesen Universal-Botenstoff. „Die Frage ist, was dieses System bei MS entgleisen lässt? Warum bringen Störungen an einzelnen Stellen das ganze System aus dem Gleichgewicht, obwohl den Zellen viele weitere Regulationsmechanismen zur Verfügung stehen?“, so die Neurologin. „Störungen in der Kalzium-Regulation sind bis jetzt in der Erforschung der MS wenig beachtet worden. Wir gehen davon aus, ein neues Forschungsfeld auf dem Gebiet der Neurologie zu erschließen.“

(RP/PM)

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