Zwei potenzielle Therapieansätze bei Spastik im Fokus der Forschung

Im März 2016 informierte das Institut für Neurosciences de la Timone der CNRS/Aix-Marseille Universität in Frankreich in einer Pressemitteilung über zwei potenzielle Therapieansätze bei Spastizität bei Querschnittlähmung. 

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Nach einer Rückenmarksverletzung kommt es oft zu einer Spastik (siehe: Spastik als Folge einer Querschnittlähmung), da dem Zentralnervensystem dämpfende Impulse fehlen, die zu besagten unkontrollierten Muskelspannungen führen können. Französische Neurowissenschaftler haben nun einen der molekularen Mechanismen entdeckt, die dafür verantwortlich sind. Außerdem schlägt das Team Behandlungsansätze vor, die sich in Tierversuchen bereits bewährt haben. Eine dieser Methode soll bereits 2016 beim Menschen getestet werden können. So sollen neue Therapiemöglichkeiten erschlossen werden, da die Wissenschaftler um Studienleiter Frédéric Brocard die bisherigen Behandlungen als unzureichend erachten*.

Was passiert bei einer Spastik?

Die Erregbarkeit von Neuronen ist zum Teil von Natriumkanälen auf der Membran des Neurons verursacht. Wenn diese geöffnet werden kommt es zu einer vorübergehenden Belebung des Motoneurons, was eine kurze Muskelkontraktion hervorruft (A1). Wenn eine Spastik vorliegt, dauern diese Natriumeinströmungen länger und werden als « anhaltend » beschrieben, was zu einer Überreizbarkeit des Neurons führt. Die französischen Forscher fanden heraus, dass dies von einer Entregulierung des Natriumkanals im Neuron ausgelöst wird. Das schnelle Schließen eines Calciumkanals geschieht unter normalen Bedingungen aufgrund einer « Molekularschleife », die den Zustrom eröffnet und kurz darauf wieder abbricht (A2 und A3). Diese Hemmung des Natriumkanals ermöglicht die Regulierung der Erregbarkeit der Motoneuronen. Die vorliegenden Studienergebnisse zeigen, dass nach einer Rückenmarksverletzung das Enzym Calpain überaktiv ist. Dieses Enzym hemmt den Natriumkanal, und bremst so den Inaktivierungsprossees aus (B1). Die Mikropore bleibt dann offen und löst einen Anhaltenden und verlängerten Natriumstrom aus (B2 und B3).

 

 

Bild calpain_spasticity_web Copyright F. Brocard, 2016 Quelle: http://www2.cnrs.fr/sites/en/fichier/pr_calpain_spasticity_ok.pdfWirkungsweise des Natriumkanals des Motoneurons unter normalen Bedingungen (A) und unter gestörten Bedingungen (B).

Das Öffnen des Calciumkanals führt zu einem Zustrom von Natrium Na+ Ionen (A1), der schnell gestoppt wird, wenn die entsprechende Mikropore geblockt wird (A2). Dies resultiert in einer kurzen Reizung der Motoneuronen und führt zu einer vorübergehenden Muskelkontraktion (A3). Nach einer Rückenmarksverletzung sind die Mechanismen, die für eine Blockierung sorgen, gestört (B1). Dies resultiert in einem anhaltenden Calciumstrom, INaP (B2), der zu einer verlängerten Reizung der Motoneuronen und dadurch zu anhaltenden Kontraktionen der Muskeln führt (B3).

 

 

 

 Spastik behandeln mit Calpain und Riluzole

An Ratten, denen unter Laborbedingungen Querschnittlähmungen zugefügt worden waren, testeten die Wissenschaftler zwei mögliche Behandlungsformen der oben beschriebenen Abläufe:

Eines der dabei verwendeten Moleküle ist ein Calpain Hemmer. Bei einer kurzen Anwendedauer von zehn Tagen, stellte es die korrekte Funktion der Natriumkanals wieder her und reduzierte erheblich das Ausmaß auftretender Spastiken. Auch einen Monat nach Ende der Behandlung hielten diese positiven Effekte weiterhin an.

Der andere getestete Stoff, Riluzole, verhält sich als Hemmstoff für den anhaltenden Natriumstrom. Auch bei der Verwendung von Riluzole, wurde die Spastik gemindert, doch hielten die positiven Effekte nur halb so lange (zwei Wochen) an. Riluzole ist trotzdem das heißere Eisen im Feuer, da es für Patienten mit Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) bereits zugelassen ist. Eine klinische Studie (Phase II), die noch in diesem Jahr an der Klinik Hôpital de la Timone (Marseille, France) durchgeführt werden soll, wird seine Wirksamkeit bei von Spastik betroffenen Querschnittgelähmten testen.

Weitere Forschungen zum Thema Spastik und zur Rolle von Calpain bei der Dysregulation von Neuronen laufen.

Weitere Informationen

Ein möglicher Grund für das Auftreten von Spasmen könnte ein Serotoninüberschuss sein. Siehe: Serotoninüberschuss verursacht Spastik

*Das Medikament, das am häufigsten verwendete wird, ist Baclofen, das allerdings nicht vollständig vom Blut ins Rückenmark übertreten kann. Betroffene müssen daher große Mengen einnehmen, was erhebliche Nebenwirkungen, z. B. Schlafstörungen, Auswirkungen auf Psyche und Verdauung und Einschränkungen der Sexualfunktion, haben kann. Andere Behandlungen, wie intramuskuläre Injektionen müssen alle 2-3 Monate vorgenommen werden, oder sind irreversibel, wie z. B. chirurgische Eingriffe an den betroffenen Nerven zur Durchtrennung des sakralen Nervenbogens. Methoden der Physiotherapie können die Symptomatik lediglich verbessern.