Welche Rolle spielt Kalzium bei Multipler Sklerose? DFG-Forschergruppe sucht Antworten

7. Januar 2019


Bei Multipler Sklerose greift das Immunsystem körpereigenes Nervengewebe an, Nervenzellen sterben ab. Könnte ein gestörter Kalzium-Haushalt der beteiligten Zellen Ursache und Antrieb der chronischen Erkrankung sein? Dieser zentralen Frage geht eine interdisziplinäre Forschungsgruppe unter Federführung von Professor Dr. Ricarda Diem, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg, und Professor Dr. Veit Flockerzi, Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität des Saarlandes, nach. Von der Deutschen Forschungsgemeinschaft wird die Forschergruppe jetzt erneut mit 2,7 Millionen Euro unterstützt. Beteiligt sind Wissenschaftlerteams aus Heidelberg, Homburg und Hamburg-Eppendorf.

 

In gemeinsamen interdisziplinären Projekten untersuchen die Wissenschaftler, auf welche Weise das Kalzium-Gleichgewicht gestört ist, wie sich dadurch die Interaktion von Immun- und Nervenzellen verändert und welche Bedeutung dies für den Verlauf der Multiplen Sklerose (MS) hat. Weiteres Ziel ist es, Ansatzpunkte für neue Therapien zu identifizieren, die regulierend in den Kalzium-Haushalt von Immun- oder Nervenzellen eingreifen können. Dazu gab es in der ersten Förderperiode bereits erfolgreiche Arbeiten, etwa von Frank Schmitz und Karin Schwarz (Anatomie und Zellbiologie, Homburg), die ein bisher unbekanntes Zielmolekül in der Netzhaut bei der autonomen Sehnervenentzündung entdeckten (publiziert 2018 in der Zeitschrift EMBO Molecular Medicine), sowie von Anja Scheller und Frank Kirchhoff (Physiologie, Homburg).

 

Deutschlandweit leiden rund 120.000 Menschen an Multipler Sklerose, die häufig bereits in jungen Jahren Nervenschäden und Behinderungen verursacht. Meist ist eine Entzündung des Sehnervs mit Schädigung der Netzhaut im Auge das erste Anzeichen einer Multiplen Sklerose, wiederholte Schübe können schließlich zur Erblindung führen. Medikamente, die das Immunsystem hemmen und die Entzündungsprozesse mildern, dämpfen zwar die Krankheitsschübe, können aber weder die Erkrankung selbst noch bereits entstandene Nervenschäden heilen. Es gibt bisher keine zugelassenen Wirkstoffe, die Nervenzellen schützen und ihr Absterben verhindern.

 

Kalzium-Überschuss macht Immunzellen aggressiv und Nervenzellen krank

Bisher ist noch nicht geklärt, welcher der beiden Hauptmechanismen bei Multipler Sklerose die treibende Kraft für die Entstehung und den Verlauf der Erkrankung ist: Steht am Beginn eine Überreaktion des Immunsystems auf körpereigenes Nervengewebe, was zum Absterben der Nervenzellen führt, oder aktiviert umgekehrt der Tod von Nervenzellen erst das Immunsystem? Aktuelle Forschungsergebnisse liefern Indizien für ein möglicherweise diesen beiden Mechanismen zugrunde liegendes Ausgangsproblem: ein Überschuss an dem Universal-Botenstoff Kalzium. Er lässt Nervenzellen absterben und macht Immunzellen aggressiv gegenüber körpereigenem Gewebe. „Wenn wir diesen Störungen auf den Grund gehen, finden wir möglicherweise den Ursprung der Erkrankung“, so Professor Ricarda Diem, Oberärztin an der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg.

 

In acht eng miteinander vernetzten Einzelprojekten widmen sich die Neurologen, Pharmakologen und Neurobiologen der Forschungsgruppe den verschiedenen Zelltypen, die bei Multipler Sklerose eine Rolle spielen, darunter Immun-, Blutgefäß- und Nervenzellen. Sie untersuchen auch Kalzium-abhängige Signalwege innerhalb und zwischen den Zellen, fahnden nach möglichen Defekten bei Kalzium-Transportproteinen und prüfen, wie das Ungleichgewicht an Kalzium zustande kommt und wie die einzelnen Zellen darauf reagieren. Zudem gehen sie der Frage nach, ob Kalzium die Blut-Hirn-Schranke, die normalerweise Immunzellen den Zutritt zum Gehirn verwehrt, durchlässig macht. Bei Multipler Sklerose passieren bestimmte Immunzellen die Blut-Hirn-Schranke, dringen ins Nervengewebe vor und lösen dort die Entzündungen aus.

 

Neuer Ansatz in der Erforschung der Multiplen Sklerose

Kalzium ist im Körper in alle Zellfunktionen, Signalwege und Netzwerkprozesse eingebunden. Jede Zelle verfügt daher über ein höchst komplexes Regulationssystem für diesen Universal-Botenstoff. „Die Frage ist, was dieses System bei Multipler Sklerose entgleisen lässt? Warum bringen Störungen an einzelnen Stellen das ganze System aus dem Gleichgewicht, obwohl den Zellen viele weitere Regulationsmechanismen zur Verfügung stehen?“, so die Neurologin. „Störungen in der Kalzium-Regulation sind bis jetzt in der Erforschung der Multiplen Sklerose wenig beachtet worden. Wir gehen davon aus, ein neues Forschungsfeld auf dem Gebiet der Neurologie zu erschließen.“

 

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft wird die Forschungsgruppe 2289 „Kalzium-Homöostase bei Neuroinflammation und -degeneration“ für weitere drei Jahre mit insgesamt 2,7 Millionen Euro fördern.

 

Weitere Informationen:

https://www.for2289.de/

http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/AG-Neuroinflammation.138086.0.html

http://www.pzMultipleSklerose.uni-saarland.de/index.php/prof-flockerzi

 

Neurologische Universitätsklinik Heidelberg:

http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Willkommen.628.0.html

 

Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität des Saarlandes:

www.pzMultiple Sklerose.uni-saarland.de/index.php/prof-flockerzi

Ansprechpartner:

Prof. Dr. med. Ricarda Diem

 

Neurologische Universitätsklinik Heidelberg

Tel.: 06221 56-37774

E-Mail: ricarda.diem@med.uni-heidelberg.de

 

Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie Universität des Saarlandes

Prof. Dr. med. Veit Flockerzi

Email: veit.flockerzi@uniklinikum-saarland.de