Immunsystem außer Rand und Band

Immunsystem außer Rand und Band

Wissenschaftliche Betreuung: Ricarda Diem

Veröffentlicht: 01.05.2017

Das Wichtigste in Kürze
  • Der Startschuss der MS erfolgt wohl im peripheren Immunsystem: Es verwechselt feindliche Viren mit den körpereigenen Myelinscheiden und leitet Abwehrmaßnahmen ein.
  • Im Zuge der ersten Maßnahmen gelangen T-Zellen als Teil der Immunabwehr von der Peripherie über die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn. Dort schütten sie Botenstoffe aus, die die Schranke öffnen.
  • Als Nachhut treffen dann weitere Entzündungszellen ein, die die Myelinscheiden angreifen und damit für die Schübe sorgen, in denen die Erkrankung in den frühen Phasen verläuft.
  • Anders als lange Zeit gedacht, gehen die Entzündungsreaktionen aber auch in späteren Phasen weiter, in denen die Erkrankung fortschreiten kann. Sie spielen sich aber hinter einer wieder geschlossenen Blut-Hirn-Schranke ab – abgekoppelt vom peripheren Immunsystem. In dieser Phase treiben wohl vor allem die hirneigenen Mikrogliazellen die Erkrankung voran.
  • In Zukunft wird es eine wichtige Aufgabe sein, MS gezielter zu behandeln und nur die schädlichen Immunzellen zu blockieren. Andere Immunzellen, die an der Regeneration von Nervengewebe beteiligt sind, gilt es dagegen zu schützen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Blut-Hirn-Schranke

Blut-Hirn-Schranke/-/blood brain barrier

Eine selektiv durchlässige Membran, die von den Zellen in den Wänden der kapillaren Blutgefäße im Gehirn gebildet wird. Sie verhindert das Eindringen von Schadstoffen über das Blut, erlaubt jedoch den Übergang von Nährstoffen aus dem Blut ins Gehirn.

Ursache unbekannt

Die eigentliche Ursache von Multiple Sklerose liegt trotz aller Anstrengungen seitens der Forschung im Dunkeln. „Für MS gibt es wahrscheinlich eine genetische Veranlagung", sagt Wolfgang Brück, Direktor des Instituts für Neuropathologie an der Universitätsmedizin Göttingen. Heute seien rund 200 Risikogene bekannt, die zum Ausbruch von MS beitragen. "Und auffällig ist: alle diese Risikogene hängen mit dem Immunsystem zusammen." Zudem gebe es wohl Umweltfaktoren wie Virusinfektionen, die zwar nicht direkt die Ursache der MS sind, aber möglicherweise für Veränderungen des Immunsystems sorgen, sodass letztlich Immunzellen körpereigenes Gewebe wie die Myelinscheiden angreifen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Startschuss: Peripherie oder Gehirn?

"Wir wissen, dass Immunzellen aus der Peripherie ins Gehirn einwandern", so Manuel Friese, Direktor des Instituts für Neuroimmunologie und Multiple Sklerose am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. "Allerdings ist bisher ungeklärt, ob die MS tatsächlich im Immunsystem in der Peripherie oder im Zentralen Nervensystem (ZNS) beginnt. Manche Forscher sehen diese Aktivität des Immunsystems lediglich als Reaktion auf Vorgänge, die im ZNS ihren Anfang nehmen. Was diese Vorgänge sein könnten, sei derzeit aber vollkommen unklar.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Es ist wie bei einem Dominospiel: Kaum fällt der erste Stein, setzt bei der Multiplen Sklerose (MS) eine fatale Kettenreaktion ein, die bis ins Gehirn reicht und dort verheerende Schäden anrichtet. Das Immunsystem spielt bei dieser neurodegenerativen Erkrankung verrückt und geht gegen körpereigenes Gewebe vor. Ohne eine medikamentöse Behandlung ist das Schicksal für die meisten Betroffenen letztlich der Rollstuhl. So klar die Patienten und behandelnden Ärzte die Folgen vor Augen haben, – die Anfänge der tückischen Erkrankung liegen noch ziemlich im Dunkeln.

Einer der ersten Steine des Dominospiels, der kippt und die anderen mit sich reißt, fällt vermutlich nicht im Gehirn. In frühen Phasen, in denen die Erkrankung in Schüben auftritt und zwischen denen Monate der Erholung liegen können, ist wohl das periphere Immunsystem der Auslöser der Kettenreaktion. Damit das Immunsystem seine Arbeit ordentlich machen kann, muss es zunächst unterscheiden, wer "Freund" und wer "Feind" ist; wer zu den körpereigenen Zellen gehört und wer ein körperfremder Eindringling ist. Doch das geht bei MS schief.

Vermutlich trägt es sich so zu: In der Peripherie des Körpers, vielleicht in den Lymphknoten oder der Milz bekommt das Immunsystem Teile eines Proteins zur Begutachtung vorgelegt: Es handelt sich um Fragmente der Myelinscheiden im Gehirn, die die Nervenleitungen elektrisch isolieren. Ebenfalls vermutlich sitzt das Immunsystem dabei schlicht einer Verwechslung auf. Es bringt Freund und Feind durcheinander, verwechselt bestimmte feindliche Viren mit den körpereigenen Myelinscheiden, weil manche Bestandteile dieser Viren in ihrer Struktur dem Myelin-Eiweiß sehr ähnlich sind. Was folgt ist keine harmlose Verwechslungskomödie, sondern ein veritables Drama für die Betroffenen. Nun hat das Immunsystem fälschlich die Myelinscheiden im Visier und leitet einen Angriff ein, wie er sonst nur Fremdstoffen blüht.

Sobald das Immunsystem Alarm schlägt, aktiviert es Entzündungszellen, darunter T-Zellen, die sich auf ihren Weg über den Blutkreislauf ins Gehirn aufmachen. Dort müssen sie zunächst die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Die mächtige Barriere trennt den Blutkreislauf vom Gehirn und sorgt dafür, dass keine fremden Stoffe, Krankheitserreger oder giftige Stoffwechselprodukte in das Denkorgan eindringen. "Durch die Blut-Hirn-Schranke gelangen die T-Zellen unter anderem über so genannte Integrinmoleküle, die auf ihrer Oberfläche sitzen", sagt Manuel Friese. "Diese Moleküle ermöglichen es den T-Zellen, an Bindungsstellen auf der Gefäßwand 'anzudocken' und ins Gewebe des Zentralen Nervensystems einzuwandern", so der Direktor des Instituts für Neuroimmunologie und Multiple Sklerose am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Im Gehirn angekommen schütten die T-Zellen dann Botenstoffe aus, die die zuvor noch intakte Schranke öffnen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Neurodegeneration

Neurodegeneration/-/neurodegeneration

Sammelbegriff für Krankheiten, in deren Verlauf Nervenzellen sukzessive ihre Struktur oder Funktion verlieren, bis sie teilweise sogar daran zugrunde gehen. Vielfach sind falsch gefaltete Proteine der Auslöser – wie etwa bestimmte Formen der Eiweiße Beta-​Amyloid und Tau im Falle von Alzheimer. Bei anderen Krankheiten, beispielsweise bei Parkinson oder Chorea Huntington, werden Proteine innerhalb der Neurone nicht richtig abgebaut. In der Folge lagern sich dort toxische Aggregate ab, was zu den jeweiligen Krankheitserscheinungen führt. Während Chorea Huntington eindeutig genetisch bedingt ist, scheint es bei Parkinson und Alzheimer allenfalls bestimmte Ausprägungsformen von Genen zu geben, welche ihre Entstehung begünstigen. Keine dieser neurodegenerativen Erkrankungen kann bisher geheilt werden.

Auge

Augapfel/Bulbus oculi/eye bulb

Das Auge ist das Sinnesorgan zur Wahrnehmung von Lichtreizen – von elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Frequenzbereiches. Das für den Menschen sichtbare Licht liegt im Bereich zwischen 380 und 780 Nanometer.

Blut-Hirn-Schranke

Blut-Hirn-Schranke/-/blood brain barrier

Eine selektiv durchlässige Membran, die von den Zellen in den Wänden der kapillaren Blutgefäße im Gehirn gebildet wird. Sie verhindert das Eindringen von Schadstoffen über das Blut, erlaubt jedoch den Übergang von Nährstoffen aus dem Blut ins Gehirn.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Entzündungen und Nervensterben

Da der Weg ins Gehirn nun frei ist, nimmt die Kettenreaktion ihren Lauf. Die nächsten Steine des Dominospiels fallen, indem weitere Entzündungszellen in die Denkzentrale eindringen und das Myelin der Nervenfasern angreifen. Ihrer Isolation beraubt, können die Nervenleitungen elektrische Impulse des Gehirns wie motorische Befehle nur noch schlecht weitergeben. Den Tast- und Temperaturfühlern in der Peripherie des Körpers fällt es ebenfalls schwer, ihre Signale zu übermitteln. "Mit jeder Welle von Entzündungszellen im Gehirn kommt es zu Schädigungen der Myelinscheiden und möglicherweise zu neuen Schüben bei den Patienten", sagt Wolfgang Brück, Direktor des Instituts für Neuropathologie an der Universitätsmedizin Göttingen. Früher dachte man solche Entzündungsprozesse würden lediglich in frühen, schubförmigen Phasen der MS auftreten. In späteren Phasen, in denen die Erkrankung weiter fortschreitet, würden dagegen Nervenzellen degenerieren. "Heute wissen wir allerdings, dass schon in frühen Phasen Nervenzellen und ihre Fortsätze degenerieren und auch in den fortschreitenden Phasen Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle spielen."

Allerdings sind die Umstände in den späten Phasen der Erkrankung andere. Die zuvor geöffnete Blut-Hirn-Schranke hat sich wieder geschlossen. Ab jetzt spielen sich die Entzündungsreaktionen direkt im Gehirn ab, gewissermaßen hinter einem geschlossenen Vorhang, – abgekoppelt vom peripheren Immunsystem. Denn schließlich verfügt auch das Gehirn über eine eigene Immunabwehr. In seinen Reihen stehen etwa die Mikrogliazellen, die andauernd mit haarfeinen Ärmchen das Gewebe durchkämmen. Gibt es einen Notfall, wandern sie geschwind zum Ort der Katastrophe und fressen Krankheitserreger auf. Bei der MS sorgen die Mikrogliazellen allerdings für eine chronische Entzündungsreaktion, die auch das Hirngewebe angreift.

Myelin

Myelin/-/myelin

Myelin ist eine fetthaltige Substanz, die aus Gliazellen gebildet wird. Sie umhüllt die Axone (lange faserartige Fortsätze) von Nervenzellen und isoliert diese, so dass Nachrichten nicht ungehindert auf benachbarte Nervenzellen übergehen können. Zudem wird so die Signalleitung enorm beschleunigt.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Neuron

Neuron/-/neuron

Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.

Blut-Hirn-Schranke

Blut-Hirn-Schranke/-/blood brain barrier

Eine selektiv durchlässige Membran, die von den Zellen in den Wänden der kapillaren Blutgefäße im Gehirn gebildet wird. Sie verhindert das Eindringen von Schadstoffen über das Blut, erlaubt jedoch den Übergang von Nährstoffen aus dem Blut ins Gehirn.

Therapie bislang nur einseitig

"Das erklärt zum Teil auch, warum anti-entzündliche Medikamente, die in der schubförmigen Phase der MS recht gut wirken, bei der fortschreitenden Form kaum Wirkung zeigen", sagt Wolfgang Brück. Diese Medikamente zielten nämlich auf das Immungeschehen in der Peripherie ab, sorgen etwa dafür, dass die T-Zellen nicht ins Zentrale Nervensystem eindringen. "Für eine effektive Therapie bräuchte man eigentlich Medikamente, die vor Ort, eben im Gehirn, ihre Wirkung tun."

Manuel Friese sieht es ähnlich: "Mit Medikamenten kann der Übertritt der T-Zellen ins Zentrale Nervensystem blockiert werden." Dadurch ließen sich zwar die Entzündungsschübe aufhalten und die Schädigungen im Gehirn vermindern. Aber das gewissermaßen unter den Schüben langsam ablaufende Fortschreiten der Erkrankung und der Behinderung werde damit nicht sicher verhindert. "Wahrscheinlich sind es gar nicht die T-Zellen, die die Erkrankung und die Behinderungen vorantreiben", vermutet Friese. Sie seien nur der Auslöser für eine später im Gehirn autonom ablaufende Entzündung. "Wahrscheinlich treiben eher ortsansässige Mikrogliazellen und andere Entzündungszellen im Gehirn die Erkrankung voran." Und diese chronische Aktivierung führe zum Untergang von Nervenzellen.

Multiple Sklerose

Multiple Sklerose/Encephalomyelitis disseminata/multiple sclerosis

Eine häufige neurologische Krankheit, die vorwiegend im jungen Erwachsenenalter auftritt. Aus noch ungeklärtem Grund greifen körpereigene Zellen die Myelinscheiden der Nervenzellen an und zerstören diese. Das kann im gesamten zentralen Nervensystem geschehen, weshalb zwei verschiedene Multiple-​Sklerose-​Patienten an ganz unterschiedlichen Symptomen leiden können. Besonders häufig sind Sehstörungen und Taubheitsgefühle in den Gliedmaßen.

Neuron

Neuron/-/neuron

Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.

Gute Seiten, schlechte Seiten

Dabei darf man allerdings nicht vergessen: Die Immunreaktion hat nicht nur ihre schlechten Seiten. "Sie sorgt wohl auch für eine Regeneration im Gehirn", sagt Wolfgang Brück. Es könne also nicht nur darum gehen, das Immunsystem zu bremsen und zu blockieren. "Damit würden wir auch die positiven Seiten der Immunreaktion unterdrücken." Bislang wisse man allerdings noch gar nicht, was genau die guten und was die schlechten Immunzellen sind. "Von daher entfernen wir momentan vollkommen unspezifisch etwa alle T-Zellen oder hindern sie am Einwandern ins Gehirn, – als wären alle Immunzellen schlecht." In Zukunft müsse man jene Untergruppen der Entzündungszellen identifizieren, die tatsächlich negativ sind, und diese therapeutisch gezielt anvisieren. "Den vorteilhaften Anteil der Entzündungszellen müssen wir dagegen schützen“, spekuliert Brück über die Zukunft der MS-Therapie.

zum Weiterlesen:

  • Dendrou CA. et al: Immunopathology of multiple sclerosis. Nat Rev Immunol. 2015 Sep 15;15(9):545-58. doi: 10.1038/nri3871. Epub 2015 Aug 7.
  • Mahad DH et al.: Pathological mechanisms in progressive multiple sclerosis. Lancet Neurol. 2015 Feb;14(2):183-93. doi: 10.1016/S1474-4422(14)70256-X.
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