Fress-Zellen als Krankheitsverstärker

Neuer Therapieansatz gegen erbliche Erkrankung der Nerven

Wissenschaftler der Universität Würzburg haben einen vielversprechenden Ansatz für eine Therapie gegen ein erblich bedingtes Nervenleiden entdeckt. Dabei greifen sie nicht auf gentherapeutische Maßnahmen zurück, sondern stoppen Fress-Zellen, die sie als Krankheitsverstärker identifizieren konnten.

Querschnitt durch eine erkrankte Nervenfaser einer CMT-Modellmaus, mit dem Elektronenmikroskop aufgenommen. Das Axon (Ax) hat seine Markscheide verloren und ist nur noch von der Schwann´schen Zelle (SZ) umgeben. Der Schwann´schen Zelle angelagert ist ein mit Markscheidenresten angefüllter Makrophage, hier rötlich eingefärbt. In engem Kontakt dazu (Pfeile) ein endoneurialer Fibroblast (grün eingefärbt). Diese Zelle aktiviert den Makrophagen über das Zytokin CSF-1, was zum Auffressen der Markscheide führt. (Foto: AG Martini)

Nervenerkrankungen vom Charcot-Marie-Tooth-(CMT-)Typ sind genetisch bedingte Erkrankungen des peripheren Nervensystems, die meist durch den Verlust von Nervenfasern, Muskelschwund und Empfindungsstörungen charakterisiert sind. Die Betroffenen entwickeln zunächst Lähmungen und Muskelschwund der Fuß- und Beinmuskulatur, später dehnen diese sich auf Hände und Unterarme aus. In schweren Fällen sind die Erkrankten deshalb auf den Rollstuhl angewiesen; eine wirksame Therapie existiert bislang nicht.

Das könnte sich in absehbarer Zeit ändern: Wissenschaftler der Neurologischen Universitätsklinik Würzburg haben einen Ansatz entdeckt, der im Tierversuch erfolgreich angewendet werden konnte. Das Team um Prof. Rudolf Martini, Leiter der Sektion „Experimentelle Entwicklungsneurobiologie“ an der Neurologischen Klinik, hat diese Ergebnisse jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Brain veröffentlicht.

„Eigentlich müsste man ja erwarten, dass ein gentherapeutischer Ansatz gewählt werden muss, wenn man eine Erbkrankheit behandeln möchte“, erklärt Martini. Diesen Weg haben die Mitarbeiter seiner Arbeitsgruppe allerdings nicht eingeschlagen. Stattdessen blockierten sie einen Rezeptor auf der Oberfläche spezieller Zellen des Immunsystems – sogenannter Makrophagen.

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Ein Botenstoff gibt das Signal zum Angriff
In früheren, jahrelangen Untersuchungen hatten die Wissenschaftler an Modellmäusen zeigen können, dass diese Makrophagen den genetisch angelegten Nervenschaden erst entstehen lassen – „Man könnte sagen: Sie wirken als ‚Krankheitsverstärker‘“, so Martini. Ein spezieller Botenstoff gibt dabei den Makrophagen das Signal zum Angriff auf die Nervenfasern, das Zytokin Colony-stimulating factor (CSF) -1.

„Erstaunlicherweise wird CSF-1 nicht etwa von den mutierten Schwann´schen Zellen selbst, sondern von bislang wenig beachteten Nerv-Fibroblasten exprimiert“, sagt Martini. Schwann-Zellen bilden im peripheren Nervensystem die Myelinscheiden, sozusagen die Isolation der markhaltigen Nervenfasern; sie sind ferner essenziell für das Überleben der Nervenfasern und somit für die Funktionserhaltung der Nerven.

Im Fall der CMT-Neuropathien sind zwar mittlerweile rund 80 Krankheitsgene identifiziert, die drei häufigsten Formen dieser Krankheit werden jedoch durch Mutationen von Myelin-assoziierten Genen der Schwann´schen Zellen verursacht. Wie die Fibroblasten über den Schwannzell-Defekt informiert werden, ist noch unbekannt; die Wissenschaftler hoffen, den Mechanismus im Laufe zukünftiger Studien entschlüsseln zu können.

Sichtbare Erfolge ohne Nebenwirkungen
In ihrer Studie haben die Wissenschaftler Mäuse, die an CMT erkrankt waren, mit einem synthetischen CSF-1-Rezeptor-Inhibitor gefüttert. In der Folge besserten sich die Symptome bei zwei verschiedenen Formen der CMT deutlich und nachhaltig, ohne dass dabei Nebenwirkungen auftraten. Besonders eindrucksvoll und für Patienten relevant fielen die Ergebnisse in den Muskelkraft-Experimenten aus: „Während die unbehandelten Modell-Mäuse bis zu 25 Prozent ihrer Muskelkraft krankheitsbedingt einbüßen, sind die behandelten Mutanten hinsichtlich ihrer Muskelkraft von genetisch gesunden Mäusen nicht zu unterscheiden“, so Martini.

Hoffnung auf rasche Übertragbarkeit in die Klinik
Die Wissenschaftler glauben nun, dass dieser Ansatz auch für die Behandlung von Menschen eine hohe Bedeutung hat. „Ähnliche Inhibitoren sind bereits in klinischen Studien zur Behandlung der Rheumatoiden Arthritis und von verschiedenen Tumoren im Einsatz“, erklärt Martini. Langwierige Zulassungsverfahren zum Einsatz des Inhibitors beim Menschen seien somit schon im Gange.

Neben Mitgliedern der AG Martini ist Dr. Brian West Mitautor der wissenschaftlichen Studie. Er ist Forschungsdirektor bei der kalifornischen Firma Plexxikon, dem Entwickler des Inhibitors. Die Studie stieß bereits auf große Aufmerksamkeit, was sich unter anderem durch einen wissenschaftlichen Kommentar vom internationalen Experten auf dem Gebiet der CMT, Prof. Steven S. Scherer (Philadelphia), zeigt. Ein wichtiger Geldgeber war neben der Deutschen Forschungsgemeinschaft die Charcot-Marie-Tooth-Association in den USA, die kürzlich Prof. Rudolf Martini in ihren wissenschaftlichen Beirat berufen hat.

Nach Martinis Ansicht zeigt das erfolgreiche Forschungsprojekt, dass Experimente an Tiermodellen nach Ausschöpfung aller anderen Wege unerlässlich sind, um neue Ansätze für die Behandlung und eventuelle Heilung bislang unheilbarer Erkrankungen des Menschen zu finden.

Publikation:
Targeting the colony stimulating factor 1 receptor alleviates two forms of Charcot-Marie-Tooth disease in mice. Dennis Klein, Ágnes Patzkó , David Schreiber, Anemoon van Hauwermeiren, Michaela Baier, Janos Groh, Brian L. West and Rudolf Martini. BRAIN, published online August 21, 2015. DOI:10.1093/brain/awv240.

Kontakt:
Prof. Dr. Rudolf Martini
E-Mail: rudolf.martini@mail.uni-wuerzburg.de

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