Einblicke in
neurodegenerative Erkrankungen

Demenz hat viele Formen und Ursachen. Am häufigsten ist jedoch bei älteren Erwachsenen die Alzheimer-Krankheit. Die genauen Mechanismen, wie und warum sich die verschiedenen Formen der Demenz entwickeln, werden noch erforscht.
Bei Alzheimer können die Gehirnveränderungen bereits ein Jahrzehnt oder länger einsetzen, bevor der kognitive Abbau bemerkt wird. Abnormale Ablagerungen von Proteinen – amyloide Plaques und Tau-Fibrillen – bilden sich im ganzen Gehirn und verhindern die Kommunikation von Nervenzellen (Neuronen) untereinander. Gesunde Neuronen funktionieren nicht mehr, verlieren ihre Verbindungen mit anderen Neuronen und sterben ab. Die Schädigung scheint zunächst in den Gehirnteilen aufzutreten, die für die Bildung von Erinnerungen wichtig sind. Wenn immer mehr Neuronen absterben, werden auch andere Gehirnteile angegriffen und beginnen zu schrumpfen.

Die verschiedenen Formen der Demenz sind diagnostisch schwer zu differenzieren. Der Arzt oder die Ärztin kann zum Beispiel:

• die Patient*innen und Pflegepersonen nach dem allgemeinen Gesundheitszustand, Medikamenteneinnahme, Ernährung, früheren medizinischen Problemen, der Fähigkeit, tägliche Aktivitäten auszuführen, und Verhaltens- oder Persönlichkeitsveränderungen fragen;
• Gedächtnis-, Problemlösungs-, Aufmerksamkeits-, Zähl- und Sprachtests durchführen;
• medizinische Standardtests anordnen, wie etwa Blut- und Urinproben, um andere mögliche Ursachen der Symptome zu ermitteln;
• mittels Magnetresonanztomographie (MRT) Veränderungen im Gehirn sichtbar machen, wie Atrophie der weißen und grauen Substanz;
• mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) amyloide bzw. Tau-Ablagerungen sichtbar machen;
• eine Lumbalpunktion durchführen, bei der eine kleine Probe Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit aus dem Wirbelkanal entnommen und im Labor auf Amyloide und Tau-Moleküle untersucht wird.

Die Behandelnden können diese Tests wiederholen, um zu verfolgen, wie sich die Krankheit im Zeitverlauf entwickelt.

Zwei pathologische Veränderungen gelten als charakteristische Anzeichen von Parkinson. Die erste ist der Abbau und das Absterben von Dopamin-produzierenden Zellen in der Substantia nigra, einer von mehreren Strukturen im Hirnstamm, die zusammen die für die Motorik extrem wichtigen Basalganglien bilden. Die Wissenschaft weiß noch immer nicht, was das Absterben dieser Zellen verursacht. Ein sinkender Dopaminspiegel führt jedoch zu abnormaler Gehirnaktivität, die zu Bewegungsstörungen und anderen Symptomen von Parkinson führt. Bis ein*e Parkinson-Patient*in stirbt, kann die Person bis zu 70 Prozent der Dopamin-Neuronen in dieser Region verloren haben. Im Zuge des Fortschreitens der Krankheit beginnen auch Neuronen in anderen Bereichen des Gehirns und des Hirnstamms abzusterben.
Forscher*innen haben auch Verklumpungen bestimmter Substanzen innerhalb der Gehirnzellen festgestellt, die sogenannten Lewy-Körper. Unter den darin enthaltenen Substanzen interessiert die Wissenschaft vor allem ein Protein namens Alpha-Synuclein (a-Synuclein). Es kommt in allen Lewy-Körpern in einer verklumpten Form vor, welche die Zellen nicht abbauen können.

Normal (links), Parkinson-Krankheit (rechts): Computerillustration, die gesunde Substantia nigra und degenerierte Substantia nigra im menschlichen Gehirn zeigt. Die Substantia nigra spielt eine wichtige Rolle bei Belohnung, Sucht und Bewegung. Ihre Degeneration ist charakteristisch für die Parkinson-Krankheit.

Es gibt keinen spezifischen Labor- oder bildgebenden Test zur eindeutigen Diagnose von Parkinson. Da jedoch mehrere andere Erkrankungen ähnliche Symptome hervorrufen können, ist es wichtig, die Diagnose so schnell wie möglich zu stellen. Diese erfolgt aufgrund einer Patient*innenanamnese, einer Beurteilung der Anzeichen und Symptome sowie einer körperlichen und neurologischen Untersuchung. Der*die Ärzt*in kann auch Labor- oder Bildgebungstests anordnen, um andere Erkrankungen auszuschließen.

Eine Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT)  – ein sogenannter Dopamin-Transporter oder DaT-Scan – kann den Verdacht auf Parkinson erhärten. Die Diagnose Parkinson lässt sich jedoch oft erst dann bestätigen, wenn eine Parkinson-Medikation eingeleitet wird und zu deutlichen Verbesserungen führt. Eine Parkinson-Diagnose braucht häufig Zeit. Die Behandelnden können regelmäßige Nachsorgetermine empfehlen, um Zustand und Symptome des*der Patient*in im Zeitverlauf zu beurteilen.

Gegenwärtig gibt es keine Heilung für Parkinson, jedoch eine Reihe von Medikamenten, die die Symptome erheblich lindern. Die Behandlung richtet sich nach den individuellen Symptomen. Medikamente können helfen, Symptome zu kontrollieren und oft auch deutlich zu lindern. Die Auswirkungen der Krankheit können sie jedoch nicht rückgängig machen. Zu den Arzneien gehören

• Medikamente, die den Dopaminspiegel im Gehirn erhöhen;
• Medikamente, die andere Gehirnchemikalien beeinflussen;
• Medikamente, die nicht bewegungsbezogene Symptome kontrollieren helfen

Im Lauf der Zeit lässt die Wirkung der Medikamente jedoch häufig nach oder wird unbeständiger. 

Weitere Behandlungen umfassen physikalische, ergotherapeutische und logopädische Therapien, die bei Bewegungs- und Gleichgewichtsstörungen, Zittern und Steifheit, nachlassender Denkleistung und Sprachproblemen helfen. Weitere unterstützende Maßnahmen sind gesunde Ernährung und mehr Ruhe.

Bei einigen Patient*innen im fortgeschrittenen Stadium, die nicht stabil auf Medikamente ansprechen, kann eine Operation zur tiefen Hirnstimulation (deep brain stimulation, DBS) ratsam sein. Dabei werden Elektroden in einen bestimmten Teil des Gehirns implantiert und mit einem kleinen Generator verbunden, der in der Brust implantiert wird. Das Gerät und die Elektroden stimulieren schmerzlos das Gehirn und blockieren Signale, die viele der bewegungsbezogenen Symptome von Parkinson verursachen – wie Zittern, verlangsamte Bewegungen und Steifheit. Auch wenn die DBS Symptome nachhaltig lindern kann, verhindert sie nicht das Fortschreiten von Parkinson. Einige Symptome können auch allmählich zurückkehren.

Multiple Sklerose (MS) ist eine Autoimmunerkrankung. Das körpereigene Immunsystem greift die Myelinscheiden an, die die Axone umhüllen und schützen. Diese Nervenfasern verbinden Nervenzellen innerhalb des zentralen Nervensystems (d. h. Gehirn und Rückenmark). Axone sind wie Kabel, die von den fettigen Myelinscheiden isoliert werden. Wird diese Isolierung zerstört, wird die elektrische und chemische Signalleitfähigkeit der Nerven je nach Schwere der Schädigung langsamer, unkoordinierter oder verschwindet ganz. Mit der Zeit sterben die nicht isolierten Nervenfasern selbst und sogar ganze Nervenzellen ab, was zu einer Hirnathropie führt. Die Schädigung bestimmter Hirnregionen kann dazu führen, dass bestimmte in dieser Region angesiedelte Fähigkeiten nicht mehr gut ausgeführt werden können.
Es gibt zwei Formen von MS: Bei der schubförmig-remittierenden MS durchleben die Patient*innen Phasen, in denen die Symptome aufflammen, und Phasen, in denen sie sich wieder beruhigen; bei der progressiven MS verschlimmern sich die Symptome kontinuierlich.

Es gibt keinen einzelnen Test für MS. Anhand einer Kombination von Tests werden andere Krankheiten mit ähnlichen Symptomen ausgeschlossen und MS diagnostiziert. Nach der Anamnese und körperlichen Untersuchung kann ein*e Ärzt*in die folgenden Tests anordnen:

• Bluttests werden derzeit hauptsächlich eingesetzt, um andere Krankheiten mit ähnlichen Symptomen auszuschließen. Es wird allerdings daran geforscht, auch MS-bezogene Biomarker im Blut nachzuweisen.
• Mit Magnetresonanztomographie (MRT) lassen sich Schäden oder Vernarbungen der Myelinscheiden in Gehirn und Rückenmark erkennen.
• Bei einer Lumbalpunktion wird eine kleine Probe Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit aus dem Wirbelkanal entnommen und dann im Labor untersucht. Diese Probe kann Anomalien in Immunzellen und Antikörpern aufzeigen, die mit MS in Verbindung gebracht werden.
• Tests mit evozierten Potentialen messen die winzigen elektrischen Signale, die in bestimmten Gehirnbereichen als Reaktion auf Stimulation auftreten, z. B. durch Schall, Berührung oder Sehen. Sie lassen sich durch auf der Kopfhaut angebrachte Elektroden messen.

Die Behandelnden können diese Tests wiederholen, um zu verfolgen, wie sich die Krankheit im Zeitverlauf entwickelt.

Die biomedizinische Forschung hat jedoch viele Ähnlichkeiten zwischen den Krankheiten aufgedeckt, darunter atypische Proteinanhäufungen und induzierter Zelltod. Diese Ähnlichkeiten lassen vermuten, dass therapeutische Fortschritte im Kampf gegen eine dieser neurodegenerativen Erkrankungen auch die Therapien für andere Erkrankungen verbessern könnten.Die meisten der heute verfügbaren Medikamente behandeln lediglich die Symptome, was den Erkrankten eine gewisse Erleichterung verschafft, aber ein weiteres Fortschreiten der Erkrankung nicht verhindert. Um die zugrunde liegenden Ursachen anzugehen, braucht es krankheitsmodifizierende Therapien (disease-modifying therapies, DMT), die den Verlauf des klinischen und kognitiven Verfalls nachhaltig beeinflussen können. Die Fortschritte haben sich jedoch als schwierig erwiesen.

Zu den wissenschaftlichen Schwierigkeiten bei neurodegenerativen Erkrankungen gehören die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke, die Suche nach geeigneten Tiermodellen, die Aufschluss über die Wirksamkeit beim Menschen geben können, der Mangel an validierten molekularen Zielen für die Arzneimittelentwicklung und der Mangel an genau definierten Biomarkern, mit denen sich die Konsistenz der Behandlungswirkung in klinischen Studien messen lässt[11]. Außerdem sind viele neurodegenerative Erkrankungen heterogene Erkrankungen mit vielfältigen Ursachen, die es schwierig machen, Patient*innen zu diagnostizieren, Behandlungen zu identifizieren sowie vorherzusagen, wie einzelne Erkrankte darauf ansprechen werden.