MS: Neue Erkenntnisse könnten "den zukünftigen Verlust von Gehirnzellen verhindern"
Das Blockieren einer einzigartigen Art von Zelltod, die bei Multipler Sklerose auftritt, könnte laut neuen Forschungen eine Möglichkeit sein, die schwächende Krankheit zu stoppen.
Pyroptose oder „feuriger Tod“ ist der Zelltodprozess, auf den sich die neue Studie bezieht.
Es ist auch der „primäre Mechanismus“ hinter der Zerstörung des nervenisolierenden Myelins, das bei Multipler Sklerose (MS) auftritt, sagen die Forscher.
Ein Artikel, der jetzt in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften berichtet, wie die Wissenschaftler den Prozess in einem Tiermodell von MS und im Gehirngewebe von Patienten mit der Krankheit beobachteten.
Die Studie ist die erste, die erklärt, wie Pyroptose auf molekularer Ebene im menschlichen Gehirn funktioniert.
"Dies könnte ein Spielveränderer sein", erklärt der leitende Studienautor Prof. Christopher Power, Co-Direktor des MS-Zentrums an der Universität von Alberta in Kanada, "weil wir einen grundlegenden Mechanismus entdeckt haben, durch den Gehirnzellen geschädigt werden." MS, die Entzündungen mit Neurodegeneration verbindet. “
Er und seine Kollegen fanden auch einen Weg, das Enzym, das den Mechanismus steuert, mit einem experimentellen Medikament namens VX-765 zu blockieren, das zur Behandlung von Epilepsie getestet wird. "Es ist bereits bekannt, dass das Medikament beim Menschen sicher ist", fügt er hinzu.
MS und die Zerstörung von Myelin
MS ist eine lebenslange, derzeit nicht heilbare Krankheit, die das Zentralnervensystem (ZNS) betrifft, das das Gehirn, das Rückenmark und die Sehnerven umfasst, die die Augen mit dem Gehirn verbinden.
Viele Wissenschaftler glauben heute, dass MS eine Autoimmunerkrankung ist, die auftreten kann, wenn das Immunsystem gesundes Gewebe als Bedrohung verwechselt und es angreift, was zu Entzündungen und zur Zerstörung des gesunden Gewebes führt. Was das Immunsystem dazu veranlasst, sich auf diese Weise zu verhalten, ist jedoch noch unklar.
Bei MS greift das Immunsystem Myelin an, die Proteinhülle, die die Nervenfasern umgibt und isoliert, die Signale zum und vom ZNS übertragen. Diese Anfälle können manchmal die Nervenfasern selbst schädigen. Das Immunsystem greift auch Oligodendrozyten oder die Zellen an, die Myelin im ZNS bilden.
Das Ergebnis ist eine Vielzahl von Symptomen, je nachdem, welche Teile des ZNS betroffen sind, die sich im Laufe der Zeit zwischen Individuen und auch bei demselben Individuum unvorhersehbar unterscheiden.
Typische Symptome sind unter anderem: Seh- und Empfindungsstörungen, Mobilitätsprobleme, Taubheitsgefühl, Sprachschwierigkeiten und immense Müdigkeit.
Schätzungen zufolge leben weltweit mehr als 2,3 Millionen Menschen mit MS. Es gibt jedoch keine offiziellen Zahlen für die Vereinigten Staaten, da Ärzte keine neu diagnostizierten Fälle melden müssen.
Eine auf einer Konferenz im Jahr 2017 vorgestellte Studie ergab jedoch, dass in den USA möglicherweise fast 1 Million Menschen an MS leiden.
„Feuriger Zelltod“ bei MS
Wissenschaftler dachten einmal, der Zelltod sei nur eine unvermeidliche „falsche Folge des Zelllebens“.
Zunehmende Beweise in den letzten Jahrzehnten haben jedoch gezeigt, dass es - abgesehen vom „zufälligen Zelltod“ - viele Formen des „regulierten Zelltods“ gibt.
Diese genetisch programmierten Prozesse beschneiden überschüssige Zellen und zerstören diejenigen, die Schaden anrichten oder dauerhaft beschädigt werden können.
Experten erwägen eine neue Methode zur Klassifizierung des Zelltods, bei der die molekularen Eigenschaften stärker berücksichtigt werden.
Pyroptose oder feuriger Zelltod ist eine davon. Es hat seinen Namen von der Tatsache, dass es durch Entzündungsmoleküle oder "Inflammasomen" ausgelöst wird.
In ihrer Studienarbeit erklären Prof. Power und Kollegen, dass Forscher kürzlich festgestellt haben, dass der Haupt- „Henker“ dieser Art von durch Entzündungen hervorgerufenem Zelltod ein „porenbildendes Protein“ namens Gasdermin D (GSDMD) ist.
Sie stellen auch fest, dass, obwohl bekannt war, dass das Molekül Caspase-1 GSDMD aktivieren kann, nicht klar war, ob „dieser Prozess zur Neuroinflammation beiträgt“.
„Molekulare Hinweise“ auf Pyroptose bei MS
Ihre Studie lieferte „molekulare Beweise“ dafür, dass Pyroptose die Form des Zelltods ist, die bei MS auftritt, und dass sie durch Enzyme aktiviert wird, die GSDMD auslösen.
Die Autoren waren überrascht, dass Pyroptose nicht nur in „myeloischen Zellen“, sondern auch in „myelinbildenden Oligodendrozyten“ auftrat. Sie beobachteten dies im Gewebe des ZNS von Menschen mit MS sowie in einem Tiermodell von MS.
In weiteren Experimenten setzten die Forscher beide Zelltypen „entzündlichen Reizen“ aus und stellten fest, dass sie „Entzündungsaktivierung und Pyroptose“ auslösten.
Schließlich zeigte das Team, dass ein kleines Molekül namens VX-765 Caspase-1 inhibierte und „die Pyroptose in experimentellen MS-Modellen verhinderte, wodurch Demyelinisierung und Neurodegeneration reduziert wurden“.
"Wir glauben, dass dieses Medikament", sagt die Erststudienautorin Brienne A. McKenzie, die als Doktorandin im Labor von Prof. Power arbeitet, "den Kreislauf neurotoxischer Entzündungen durchbrechen und so den zukünftigen Verlust von Gehirnzellen bei MS verhindern würde." . ”
Die Forscher schlagen vor, dass ihre Ergebnisse auch zu neuen Methoden zur Überwachung des Fortschritts bei MS führen könnten, was derzeit sehr schwierig ist, da die Symptome so unterschiedlich sind und sich im Laufe der Zeit ändern können.
Dr. Avindra Nath, klinischer Direktor des Nationalen Instituts für neurologische Störungen und Schlaganfall in Bethesda, MD, kommentiert die Bedeutung der Studie und sagt, dass die derzeitigen Behandlungen für MS darauf abzielen, „Entzündungen zu reduzieren, aber es gibt nichts, was auf die Gehirnzellen abzielt sich."
"Dieses Papier identifiziert einen klinisch relevanten neuen Weg, der die Türen zu neuen therapeutischen Zielen öffnet, die Zellschäden verhindern."
Dr. Avindra Nath
