Kreislauf: Gedanken und Schmerzverstärkung bei Rückenschmerzen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wann Rückenschmerzen chronisch werden

Die Psyche spielt eine entscheidende Rolle, wenn aus akuten Schmerzen andauernde werden. 

Warum manche Menschen gefährdeter sind als andere. 
 

• Bei rund 35 bis 40 Prozent aller Rückenschmerzpatienten sind die Beschwerden von Dauer. 

Die Art und Weise, wie man die Schmerzen empfindet und wie sehr sie in der Folge das eigene Leben beeinträchtigen, kann jedoch von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein.

Prof. Dr. Monika Hasenbring beschäftigt sich seit langem mit der Frage, welche Bedeutung die individuelle Schmerzverarbeitung für die Entwicklung chronischer Beschwerden hat, denn sie weiß, dass diese kein rein medizinisches, sondern auch ein psychologisches Phänomen sind.

Vier Risikogruppen

Als Leiterin der Abteilung für medizinische Psychologie und medizinische Soziologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat sie bereits vor Jahren ein Modell der Schmerzverarbeitung entwickelt, bei dem sie Patienten einer von vier Risikogruppen zuordnen kann.

Dieses Modell helfe, geeignete Diagnose- und Therapieformen auf die verschiedenen Risikogruppen abzustimmen.

Die erste Gruppe reagiert demnach sehr ängstlich auf Schmerz und deutet ihn typischerweise als Symptom einer schweren Erkrankung. In der Folge vermeiden diese Menschen alle möglichen Situationen, die eventuell den Schmerz auslösen könnten. Inaktivität und Muskelschwäche sind die Folgen, welche wiederum Schmerzen und die negative Stimmung begünstigen.

• Durchhalteparolen verschlimmern den Schmerz

Zur zweiten Gruppe gehören Menschen, die die Schmerzen unterdrücken – sowohl gedanklich als auch in ihrem Verhalten. Mit Leitsätzen wie „Stell dich nicht so an“ oder „Denk nicht an den Schmerz“ zwingen sie sich selbst zum Durchhalten. Eine Strategie, die sich nicht unbedingt positiv auswirkt, denn diese Personen legen keine entspannungsfördernden Pausen ein. So kann es auch hier zu einer Verstärkung der Schmerzen kommen.

In der dritten Gruppe finden sich Patienten, die sich vom Schmerz ablenken können. Sie schaffen es, eine positive Stimmung aufrechtzuerhalten. Da sie aber auch dazu neigen, ihren Körper nicht zu schonen, kommt es bei ihnen ebenfalls häufig zu einer Verschlimmerung der Beschwerden.

• Balance zwischen Be- und Entlastung

Einzig Personen, die sich der vierten Gruppe zuordnen lassen, schaffen es durch ihre Einstellung und ihr Verhalten, ihre Schmerzen zu reduzieren. „Diese Menschen reagieren recht flexibel auf den Schmerz“, beschreibt Monika Hasenbring ihre Erfahrungen. „Sie finden eine Balance zwischen Be- und Entlastung und legen auch mal Pausen ein, meiden Bewegungen aber nicht“, so die Wissenschaftlerin.

Auch Leistungssportler leiden unter Rückenschmerzen

Aktuell beschäftigt sich Monika Hasenbring mit der Frage, ob dieses Modell auch auf Leistungssportler mit Rückenschmerzen anzuwenden ist. Im Rahmen des bundesweiten interdisziplinären Forschungsnetzwerks Medicine in Spine Exercise, welches unter dem Label „Ran Rücken“ vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft gefördert wurde, verglich sie Daten aus der Allgemeinbevölkerung mit denen von 200 Sportlerinnen und Sportlern, die angaben, unter Rückenschmerzen zu leiden. Das Ergebnis der Befragungen: Obwohl man denken könnte, dass Leistungssportlerinnen und Leistungssportler ein besonderes Verhältnis zu ihrem Körper haben, sind sie hinsichtlich ihrer Risikofaktoren für die Chronifizierung von Rückenschmerzen der Allgemeinbevölkerung sehr ähnlich, sie passen in dasselbe Modell.

„Unsere Erkenntnisse können den Betroffenen helfen, denn die kognitive Einstellung zum Schmerz ist etwas, was wir durch Psychotherapie ändern können“, erklärt Hasenbring.

 „Wenn wir den Patientinnen und Patienten klarmachen können, in welchem Kreislauf aus Gedanken und Schmerzverstärkung sie sich befinden, können wir ihnen auch Lösungen aufzeigen, besser mit der Situation umzugehen.“

Ausführlicher Beitrag in Rubin

Einen ausführlichen Beitrag zu dem Thema finden Sie im Wissenschaftsmagazin Rubin.

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Patienten mit Muskelschwund: Neuromuskuläre Erkrankung

Medizin am Abend Berlin Fazit: Krankhafte Muskelveränderungen schnell und zielsicher erkennen

Dr. Lara Schlaffke, Mitarbeiterin der Neurowissenschaftlichen Forschung der Neurologischen Klinik am Bergmannsheil (Direktor: Prof. Dr. Martin Tegenthoff), erhält den mit 15.000 Euro dotierten Förderpreis der Sophia & Fritz Heinemann-Stiftung. In ihrem preisgekrönten Forschungsprojekt untersucht die Wissenschaftlerin, wie man mit bildgebenden Verfahren krankhafte Prozesse im Muskelgewebe zuverlässig und ohne invasiven Eingriff diagnostizieren kann.

Bild (v.l.): Dr. Anne-Katrin Güttsches und Dr. Lara Schlaffke im Labor des Muskelzentrums im Bergmannsheil Bildnachweis: Volker Daum/Bergmannsheil

• Solche Verfahren könnten Medizinern wichtige Anhaltspunkte liefern, um die Behandlung von Patienten mit Muskelschwund zu optimieren. 

Dr. Lara Schlaffke erhielt den Preis im Rahmen der diesjährigen FoRUM-Tagung der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum (RUB) am 14. November 2018, die in diesem Jahr im Knappschaftskrankenhaus Bochum stattfand. Die Auszeichnung übergab Rita Gruska (Commerzbank Bochum) im Namen der Sophia & Fritz Heinemann-Stiftung.

Neuromuskuläre Erkrankungen besser verstehen

Neuromuskuläre Erkrankungen gibt es in vielfältigen und oft sehr seltenen Ausprägungen. 

Über 800 Varianten sind bekannt. Dr. Lara Schlaffke beschäftigt sich in ihrem Forschungsprojekt mit der sogenannten sporadischen Einschlusskörpermyositis (sIBM):

• Dabei handelt es sich um eine entzündliche, eher im höheren Lebensalter auftretende Muskelerkrankung, die sich in Muskelschwäche und Muskelschwund äußert und im Verlauf immer weiter fortschreitet. 

Betroffene sind daher im fortgeschrittenen Stadium oft auf einen Rollstuhl angewiesen. Die Ursachen der Erkrankung sind bislang nicht endgültig geklärt. Derzeit gibt es keine Möglichkeit der Heilung. Mithilfe spezieller diagnostischer Methoden mittels der Magnetresonanztomographie (MRT) will Lara Schlaffke neue quantitative Biomarker identifizieren, die Aufschluss über die Ausprägung und den Verlauf der Erkrankung geben könnten. „Mit solchen Verfahren könnten wir die Therapieplanung bei betroffenen Patienten optimieren und den idealen Zeitpunkt für den Behandlungsbeginn besser festlegen“, erklärt sie. „In Zusammenarbeit mit dem Muskelzentrum Ruhrgebiet, das am Bergmannsheil angesiedelt ist, haben wir hier hervorragende Voraussetzungen, um unseren Forschungsansatz weiterzuentwickeln und neue Türen für eine verbesserte Diagnostik dieser schweren Erkrankung aufzustoßen.“ Auch Dr. Anne-Katrin Güttsches, Mitarbeiterin der Neurologischen Klinik Bergmannsheil, beschäftigt sich wissenschaftlich mit der sIBM-Erkrankung.

Sie hat in grundwissenschaftlichen Untersuchungen gezeigt, dass bei betroffenen Patienten Funktionsstörungen in zellulären Abbaumechanismen vorliegen, die offenbar ebenfalls einen Einfluss auf die Entstehung dieser Erkrankung haben. Ihre Arbeit wurde auf der FoRUM-Tagung der RUB mit einem Posterpreis gewürdigt.

Über die Sophia & Fritz Heinemann-Stiftung

Ziel der Sophia & Fritz Heinemann-Stiftung ist unter anderem die Förderung und Unterstützung von Wissenschaft und Forschung auf dem Gebiet der Humanmedizin, vornehmlich an der Medizinischen Fakultät in Bochum. Für diesen Zweck stellt die Stiftung der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum in diesem Jahr einen Förderpreis in Höhe von 15.000 Euro zur Verfügung. Die Stiftung trägt ihren Namen nach dem ehemaligen Bochumer Bürgermeister (1952-1969) Fritz Heinemann (* 1903, † 1975) und seiner Gemahlin Sophia. Die Stiftung wird von der Commerzbank AG verwaltet.

Über das Bergmannsheil

Das BG Universitätsklinikum Bergmannsheil zählt zu den größten Akutkliniken der Maximalversorgung im Ruhrgebiet. 1890 als erste Unfallklinik der Welt zur Versorgung verunglückter Bergleute begründet, vereint das Bergmannsheil heute 23 hochspezialisierte Kliniken und Fachabteilungen mit insgesamt 707 Betten unter einem Dach. Mehr als 2.300 Mitarbeiter stellen die qualifizierte Versorgung von rund 89.000 Patienten pro Jahr sicher.

Das BG Universitätsklinikum Bergmannsheil gehört zur Unternehmensgruppe der BG Kliniken. In ihr sind neun berufsgenossenschaftliche Akutkliniken, zwei Kliniken für Berufskrankheiten und zwei Unfallbehandlungsstellen verbunden. Mit 12.500 Mitarbeitern und jährlich über 550.000 Patienten ist die Gruppe einer der größten Klinikverbünde Deutschlands. Darüber hinaus ist das Bergmannsheil Teil des Universitätsklinikums der Ruhr-Universität Bochum (UK RUB). Weitere Informationen: www.bergmannsheil.de, www.bg-kliniken.de

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Dr. rer. nat. Lara Schlaffke
M.Sc. Biologie
Neurologische Universitätsklinik
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Tel.: 0234 / 302-6098
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Robin Jopp
Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil gGmbH
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Onkologische REHA: Peripheren Nervensystem: Muskeln und die Sinnesstrukturen der Haut

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wenn die Kraft im Alter fehlt

Altersbedingte Veränderungen in den peripheren Nerven können die Lebensqualität drastisch einschränken. Würzburger Wissenschaftler haben jetzt einen Auslöser dieser Veränderungen identifiziert. 
 
Die durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen ist so hoch wie nie zuvor und nimmt weiter zu.

Damit einhergeht ein Zuwachs an altersbedingten Krankheiten, die das Nervensystem betreffen, wie beispielsweise Morbus Alzheimer und andere Formen der Demenz.

Solche krankhaften Veränderungen finden sich allerdings nicht nur im Gehirn. 

• Auch im peripheren Nervensystem, das beispielsweise Muskeln und die Sinnesstrukturen der Haut versorgt, steigt das Risiko für Degenerationserscheinungen mit zunehmendem Alter.

Zunehmende Muskelschwäche

Die Folgen für die Betroffenen sind ernst:

• Sie leiden oft unter Missempfindungen und quälenden Schmerzen in den Extremitäten. 

• Die zunehmende Muskelschwäche ist besonders bedeutungsvoll, schränkt sie doch die Betroffenen in ihrer Mobilität deutlich ein und führt nicht selten zu gefährlichen Stürzen, die dann häufig den Verlust der Selbstständigkeit nach sich ziehen.

Obwohl die Konsequenzen der altersbedingten Degeneration peripherer Nerven von großer Bedeutung für die Lebensqualität im Alter und für die Volkswirtschaft sind, wurden deren Ursachen bislang nicht systematisch untersucht. Das hat sich jetzt geändert: In einem neuen Projekt haben Wissenschaftler der Neurologischen Klinik des Würzburger Universitätsklinikums einen wichtigen und möglicherweise therapierbaren Teilaspekt der altersbedingten Nervendegeneration genauer untersucht. Verantwortlich dafür war Professor Rudolf Martini, Leiter der Sektion Experimentelle Entwicklungsneurobiologie an der Neurologischen Klinik. In der Fachzeitschrift Journal for Neuroscience haben die Forscher die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlicht.

Makrophagen im Visier

„In Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Aachen haben wir zuerst systematisch die Veränderungen erfasst, die sich in peripheren Nerven von Menschen im Alter zwischen 65 und 79 Jahren finden“, beschreibt Rudolf Martini die Vorgehensweise seines Teams.

• In ihren Proben stießen die Forscher dabei auf eine erhöhte Anzahl von Makrophagen. 

Makrophagen sind Zellen, die zum Abwehr- und Entsorgungssystem des Körpers gehören.

• Sie nehmen beispielsweise Krankheitserreger, Fremdpartikel sowie alternde Körperzellen auf und verdauen und entsorgen diese. 

• Sie setzten Entzündungsprozesse in Gang, helfen dabei, Wunden zu heilen, und reinigen das Gewebe. 
• Unglücklicherweise richten sie aber auch bei einigen Erkrankungen Schaden an.

Ob dies bei den altersbedingten degenerativen Veränderungen in den Nerven ebenfalls der Fall war, haben die Wissenschaftler im Experiment mit Mäusen studiert. „Wir haben dafür die Nerven von 24 Monate alten Mäusen genau untersucht, was für Mäuse schon ein ziemlich hohes Alter ist“, erklärt Rudolf Martini. Dabei zeigte sich, dass die altersbedingten Veränderungen in den peripheren Nerven der Mäuse denen in den Nerven der Menschen stark ähnelten. Wie beim Menschen war auch bei den Mäusen die Anzahl der Makrophagen erhöht. Ebenso hatten die älteren Tiere weniger Kraft als jüngere Exemplare, und ihre motorischen Endplatten – die Synapsen zwischen Nerven und Muskelfasern – waren ebenfalls weniger intakt.

Erfolgreiche Therapie im Tierversuch

In einem weiteren Schritt untersuchten Martini und sein Team, ob tatsächlich Makrophagen als Auslöser dieser Veränderungen in Frage kommen.

Dafür haben sie Mäusen im fortgeschrittenen Alter von 18 Monaten eine spezielle Substanz im Futter verabreicht, die ein Absterben der Makrophagen bewirkte.

 „Nach sechsmonatiger Behandlung konnten wir feststellen, dass die degenerativen Altersveränderungen in den behandelten Mäusen wesentlich schwächer ausgeprägt waren“, schildert Martini das Ergebnis.

Dementsprechend verfügten die Tiere über stärkere Muskeln und ihre motorischen Endplatten waren besser erhalten, verglichen mit unbehandelten Exemplaren.

Für Martini und seine Kollegen steht damit fest: 

• „Unsere Studie zeigt nicht nur einen kausalen Zusammenhang von entzündlichen Reaktionen in alternden Nerven mit degenerativen Alterungsprozessen, sondern auch eine potenzielle Therapierbarkeit.“

• Ihrer Ansicht nach kann eine gezielte und möglichst spezifische Behandlung altersbedingter, Makrophagen-vermittelter Entzündungsreaktionen zu einer Verbesserung von Struktur und Funktion der Nerven führen – und damit einhergehend - zu einer verbesserten Mobilität und höheren Lebensqualität.

Für Infektionen und Diabetes von Bedeutung

Die Interpretation der jetzt gewonnenen Erkenntnisse lässt allerdings noch weitergehende Schlüsse zu: Weil bei Infektionen oder im Alter häufig auftretenden chronischen Krankheiten wie Diabetes mellitus im Körper ebenfalls Entzündungsreaktionen ablaufen, bilden diese ein zusätzliches Risiko für alternde Nerven. Die Forscher hoffen deshalb, dass ihre Erkenntnisse dazu beitragen, die Erforschung und Entwicklung von Wirkstoffen anzustoßen, die speziell an Makrophagen ansetzen.

Martini und sein Team wollen in weiteren Experimenten untersuchen, wie es zur altersbedingten Entzündungsreaktion im Nerven kommt.

Sie wollen herausfinden, welche Zellen im Nerven für die erhöhte Anzahl der Makrophagen verantwortlich ist, und ob es neben einer medikamentösen Therapie möglicherweise andere Ansätze zur Behandlung der degenerativen Veränderungen gibt – beispielsweise spezielle physiotherapeutische Trainingsprogramme, wie man sie von anderen entzündlichen Erkrankungen kennt. 

Neben diesen wichtigen Erkenntnissen zur Entstehung von Nervendegeneration im Alter zeigt diese Studie erneut die Unverzichtbarkeit von präzise geplanten Tierversuchen für die Entwicklung von Therapien bei bislang unbehandelbaren Erkrankungen des Menschen.

Macrophage depletion ameliorates peripheral neuropathy in aging mice. Xidi Yuan, Dennis Klein, Susanne Kerscher, Brian L. West, Joachim Weis, Istvan Katona and Rudolf Martini. Journal of Neuroscience 30 April 2018, 3030-17; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3030-17.2018

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Prof. Dr. Rudolf Martini, Universitätsklinikum Würzburg, Neurologische Klinik, Sektion Experimentelle Entwicklungsneurobiologie, E-Mail: rudolf.martini@mail.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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97070 Würzburg
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Gunnar Bartsch
Redakteur
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Schwere Muskelschwäche: Therapie von Myasthenien

Medizin am Abend Berlin Fazit: Deutschlandweit einzigartig: Therapie von Myasthenien bei Kindern und Erwachsenen

Die Klinik für Neurologie ist jetzt zum integrierten Myastheniezentrum vom Deutschen Myastheniegesellschaft (DMG e.V.) zertifiziert worden. 

Auch das Myastheniezentrum in der Neuropädiatrie der Kinderklinik ist bereits zertifiziert. 

Somit ist die Universitätsmedizin Essen nun deutschlandweit der einzige Standort, an dem sowohl Erwachsene als auch Kinder wegen dieser schweren Muskelschwäche therapiert werden können. 

Der fließende Übergang in der Behandlung von Patienten auf der Schwelle zum Erwachsenwerden – die so genannte Transition – ist so möglich. 
 
„Kinder- und Erwachsenenneurologen begleiten die Jugendlichen ein Jahr lang in gemeinsamen Sprechstunden“, hebt der Leiter des Zentrums PD Dr. Tim Hagenacker hervor, der hier immer im engen Kontakt mit Prof. Dr. Ulrike Schara, Leiterin des Myastheniezentrums der Kinderklinik, ist.

Für die meist schwerkranken Patienten ein großer Vorteil. So haben die Experten die Möglichkeit, die Behandlung genau aufeinander abzustimmen, sodass kein Leerlauf oder Unstimmigkeiten in der Behandlung, beispielsweise bei der Dosis von Medikamenten, entstehen.  

• Bei Myasthenien handelt es sich um eine der häufigsten Muskelschwäche, die durch ein fehlgesteuertes Immunsystem entsteht und bei der die Signalübertragung auf den Muskel gestört ist. 

• Die Betroffenen haben meist zunächst Probleme mit der Augenmuskulatur, hinzu können Atembeschwerden, Schluckbeschwerden, Müdigkeit und Schwierigkeiten mit der Arm- und Beinmuskulatur kommen. 

Geheilt werden kann diese Autoimmunkrankheit nicht. 

Das Ziel der Therapie besteht darin, dass die Betroffenen möglichst symptomfrei leben können.

Schwere Muskelerkrankung ist nicht heilbar


Die Mediziner des Esseners Zentrums sehen jährlich rund 250 Patienten – meist mehrmals.

Damit gehört es deutschlandweit zu den größten spezialisierten Zentren. 

Eine Myasthenie kann sich vom Kindesalter über Jugend- bis ins hohe Lebensalter manifestieren, daher können sowohl Neuropädiater als auch Neurologen in die Behandlung der Erkrankung eingebunden sein.

Die Autoimmunerkrankung ist nicht heilbar.

Erhalten die Patienten jedoch eine auf sie genau abgestimmte Behandlung, haben sie e ine ganz normale Lebenserwartung – und was auch sehr wichtig, ihre Lebensqualität ist meist gut. 

Dafür ist ein komplexes Fachwissen und langjährige Erfahrung in der Behandlung nötig“, so PD. Dr. Hagenacker.

Hinzu kommt, dass die Erkrankung auch nur sehr schwer zu diagnostizieren ist.

Auch hier bedarf es meist des Know-hows eines extra darauf ausgerichteten Zentrums.

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Hufelandstraße 55
45147 Essen
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45122 Essen
Deutschland
Nordrhein-Westfalen  

PD Dr. Tim Hagenacker
Leitender Oberarzt der Klinik der Neurologie
Tel.: 0201/723 – 84487
tim.hagenacker@uk-essen.de
www.uk-essen.de/neurologie

Prof. Dr. Ulrike Schara
Leitende Ärztin Neuropädiatrie, Kinderklinik 1
Tel 0201/723-2508
Ulrike.schara@uk-essen.de

Kristina Gronwald
Tel.: 0201/723-3683
kristina.gronwald@uk-essen.de
www.uk-essen.de
www.facebook.com/ukessen
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Über die Essener Universitätsmedizin
Die Essener Universitätsmedizin umfasst das Universitätsklinikum Essen (UK Essen) und seine Tochterunternehmen Ruhrlandklinik, St. Josef Krankenhaus, Herzzentrum Huttrop und Westdeutsches Protonentherapiezentrum Essen. Die Essener Universitätsmedizin ist mit ca. 1.700 Betten das führende Gesundheits-Kompetenzzentrum des Ruhrgebiets: Alleine im vergangenen Jahr (2016) behandelten unsere rund 7.900 Beschäftigten fast 70.000 stationäre Patientinnen und Patienten. Herausragende Schwerpunkte sind die Onkologie, die Transplantation sowie die Herz- und Gefäßmedizin: Mit dem Westdeutschen Tumorzentrum (WTZ), einem der größten Tumorzentren Deutschlands, dem Westdeutschen Zentrum für Organtransplantation (WZO), ein international führendes Zentrum für Transplantation, in dem unsere Spezialisten mit Leber, Niere, Bauchspeicheldrüse, Herz und Lunge alle lebenswichtigen Organe verpflanzen, und dem Westdeutschen Herz- und Gefäßzentrum (WHGZ), in dem wir jährlich mehr als 2.000 Operationen durchführen, hat die Essener Universitätsmedizin eine weit über die Region reichende Bedeutung für die Versorgung von Patientinnen und Patienten. Wesentliche Grundlage für die klinische Leistungsfähigkeit ist die Forschung an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen mit ihrer klaren Schwerpunktsetzung in Onkologie, Transplantation, Herz-Gefäß-Medizin, sowie den übergreifenden Forschungsschwerpunkten Immunologie, Infektiologie und Genetik.

Muskelathrophie - Druck und Dehnung in Muskeln und Haut

Medizin am Abend Berlin Fazit: Neue Art von Muskelatrophie entdeckt - PIEZO2 Mutationen stören Propriozeption

Die Forschergruppe um Prof. Dr. Brunhilde Wirth am Institut für Humangenetik der Uniklinik Köln und vom Zentrum für molekulare Medizin Köln (ZMMK) haben Mutationen im PIEZO2 Gen identifiziert, welche eine neue Art von Muskelatrophie verursachen. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse jetzt im renommierten The American Journal of Human Genetics veröffentlicht.  

• Muskelatrophie beschreibt den Abbau von Muskelmasse und die damit einhergehende Muskelschwäche. 

Sie tritt bei Immobilisierung zum Beispiel nach Knochenbrüchen auf, kann aber auch einen genetischen Ursprung haben. 

Dann sind meist Mutationen verantwortlich.

• Es gibt sehr viele Patienten mit erblicher Muskelatrophie, bei denen das krankheitsverursachende Gen jedoch unbekannt ist. 

Die Forschergruppe um Prof. Dr. Brunhilde Wirth am Institut für Humangenetik der Uniklinik Köln und vom Zentrum für molekulare Medizin Köln (ZMMK) haben nun Mutationen im PIEZO2 Gen identifiziert, welche eine neue Art von Muskelatrophie verursachen. Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse jetzt im renommierten The American Journal of Human Genetics veröffentlicht.

Schließen Sie Ihre Augen, heben Sie Ihre Arme und führen Sie blind Ihre Zeigefinger vor Ihrem Gesicht zusammen.

Die Finger letzten Endes in räumliche Nähe zu bringen ist leicht, doch im Hintergrund laufen komplizierte Prozesse ab, die diese Koordination ermöglichen. Obwohl es keine visuelle Information über Position von Armen und Fingern gibt, können wir noch immer recht gut einschätzen, wo sich Arme und Finger befinden – eine Sinneswahrnehmung, die man als Propriozeption bezeichnet.

Es ist ein Gefühl der Körperpositionierung im Raum. Die Wahrnehmung, ob ein Muskel kontrahiert ist oder nicht – auch ohne dies zu sehen – gibt uns Aufschluss darüber, wo sich einzelne Körperteile befinden. Genau für diesen Prozess benötigen wir ein voll funktionsfähiges PIEZO2 Gen. Es ist ein Bauplan für ein Protein, das Druck und Dehnung in Muskeln und in der Haut wahrnehmen kann, ein sogenannter Mechanorezeptor.

Markus Storbeck, Postdoktorand in Wirth’s Forschungsgruppe, hat Sequenzdaten von mehr als 20.000 Genen von Patienten mit Muskelatrophie analysiert und homozygote Leserasterverschiebungen im PIEZO2 Gen entdeckt. Das bedeutet, dass ein kleines Stück DNA-Sequenz entweder fehlt oder eingefügt wurde, sodass der PIEZO2 Bauplan durcheinander gerät und nicht mehr gelesen werden kann. Dem entsprechend können Zellen kein PIEZO2 Protein mehr produzieren und die Abwesenheit dieses wichtigen Mechanorezeptors führt letztlich zur Erkrankung.

Obwohl es sich um eine erbliche Erkrankung handelt, sind die Eltern der Patienten nicht betroffen, aber tragen jeweils eine Kopie des mutierten Gens (heterozygot). Patienten besitzen zwei mutierte Genkopien (homozygot), wobei die eine vom Vater, die andere von der Mutter vererbt wurde. Genetiker nennen diese Art der Vererbung autosomal rezessiv.

Der Mediziner und Doktorand Andrea Delle Vedove aus Wirth’s Gruppe hat aus der Haut der Patienten Zellen kultiviert und Experimente durchgeführt. Durch seine Arbeit konnte er beweisen, dass die Zellen auf Grund der Mutationen im PIEZO2 Gen, die Sequenz nicht mehr richtig lesen können. Die Zellen sehen die Baupläne als Müll an und vernichten sie dementsprechend. Folglich gibt es kein PIEZO2 Protein in den Zellen der Patienten und die Zellen haben die Fähigkeit verloren, mechanische Einwirkungen wie Druck und Dehnung wahrzunehmen.

Die durch den Verlust von PIEZO2 bedingte Erkrankung setzt während der Embryonalentwicklung ein und ist zum Zeitpunkt der Geburt bereits ausgeprägt. Ein gesundes Ungeborenes führt im Körper der Mutter bereits Bewegungen aus – eine Voraussetzung für die normale Muskelentwicklung durch „Training“. Die Wissenschaftler um Prof. Wirth glauben, dass Propriozeption wie sie durch PIEZO2 vermittelt wird, zur Steuerung muskulärer Entwicklungsprozesse benötigt wird.

• Muskeln, die Dehnung nicht wahrnehmen können, sind zum Zeitpunkt der Geburt verkürzt. 

Dies führt zum Beispiel zu einer Skoliose oder zu Gelenksteifigkeit.

Einige dieser Deformitäten können operativ korrigiert werden, aber es gibt keine Möglichkeit zur Behandlung der motorischen Defizite.

Wie bei allen genetischen Erkrankungen steht die Identifizierung des ursächlichen Gens an erster Stelle.

Um aber Strategien zur Therapie zu entwickeln, bedarf es eines tieferen Verständnisses wie die Abwesenheit von PIEZO2 zur Erkrankung führt. Die Grundlagen dafür wurden jetzt geschaffen.

Originalarbeit:
Delle Vedove A.*, Storbeck M.*, Heller R., Hölker I., Hebbar M., Shukla A., Magnusson O., Cirak S., Girisha K.M., O’Driscoll M., Loeys B. and Wirth B. Biallelic loss of proprioception-related PIEZO2 causes muscular atrophy with perinatal respiratory distress, arthrogryposis and scoliosis. Am J Hum Genet. 2016, *Erstautoren mit gleicher Beteiligung 

Weitere Informationen:

http://bit.ly/2e0Q7jS
http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2016.09.019

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Christoph Wanko Uniklinik Köln

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360° TOP-Hinweis: TMS - Frühere Diagnose der Amyotrophen Lateralsklerose - ALS?

Medizin am Abend Fazit:   Transkranielle Magnetstimulation bei ALS: Frühere Diagnose der Amyotrophen Lateralsklerose?

Die Diagnostik der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), einer Erkrankung des motorischen Nervensystems, ist schwierig – vor allem in der frühen Krankheitsphase. Eine australische Studie scheint nun Hinweise darauf zu geben, dass die Transkranielle Magnetstimulation (TMS) des motorischen Kortex die Diagnostik verbessern könnte. „Der Ansatz ist vielversprechend, jetzt muss allerdings erst einmal in weiteren Studien geprüft werden, ob er sich auch replizieren lässt“, erklärt Prof. Albert C. Ludolph von der Deutschen Gesellschaft für Neurologie, Ärztlicher Direktor der Abteilung für Neurologie an den Universitäts- und Rehabilitationskliniken Ulm. 
 
Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) gehört zu den sogenannten seltenen Krankheiten (Orphan Diseases). Pro Jahr erkranken etwa drei von 100.000 Personen.

Die unheilbare degenerative Erkrankung des motorischen Nervensystems geht mit Muskelschwäche, Muskelschwund und Spastik einher.  Durch die Lähmung der Muskulatur kommt es unter anderem zu schweren Gang-, Sprech- und Schluckstörungen.


ALS beginnt meistens zwischen dem 60. und 75. Lebensjahr, selten sind jüngere Erwachsene betroffen. Männer erkranken etwas öfter als Frauen (1,5:1). Die Überlebenszeit beträgt im Mittel drei bis fünf Jahre.

Diagnose nach Ausschluss ALS-ähnlicher Erkrankungen

„Die Diagnose der Erkrankung ist gelegentlich eine Herausforderung, denn einzelne ALS-Symptome treten auch bei anderen neurologischen Erkrankungen auf. Es gibt keinen einzelnen Messwert, der eine ALS beweist“, erklärt Professor Ludolph. Hilfsmittel bei der ALS-Diagnose ist die klinisch-neurologische Untersuchung nach den international standardisierten El-Escorial-Kriterien in der vor wenigen Jahren revidierten Form (Awaji-Kriterien).

„Für den klinischen Gebrauch sind diese Kriterien allerdings zu eng und stehen einer frühen Diagnose entgegen“, betont Ludolph.  

2015 wurden daher vereinfachte Kriterien entwickelt, um eine frühere Diagnose zuzulassen.

Bei ALS kann sowohl das erste Motoneuron (engl. upper motoneuron, UMN), das in der motorischen Hirnrinde die Willkürmotorik steuert, betroffen sein, als auch das zweite Motoneuron (engl. lower motoneuron, LMN), welches direkt den Skelettmuskel innerviert.

Nervenimpulse werden dadurch nicht mehr vom Gehirn an die Muskulatur weitergeleitet. „Dysfunktionen des zweiten Motoneurons sind recht leicht zu diagnostizieren, beim ersten Motoneuron ist das schon schwieriger“, so Ludolph.

TMS verbessert die diagnostische Genauigkeit

Da setzt nun die Arbeit von Dr. Parvathi Menon, Medicine Westmead Clinical School der University of Sydney, und Kollegen an: Durch die Transkranielle Magnetstimulation (TMS) kann der motorische Kortex mithilfe starker Magnetfelder stimuliert werden. Dies führt zu elektrischen Potentialen (motorisch evozierte Potentiale, MEP), die mit Elektroden abgeleitet werden und einen Hinweis auf den Funktionszustand des ersten und zweiten Motoneurons geben.

Zwischen 1. Januar 2010 und 1. März 2014 wurden für die Studie 333 Patienten aus drei neuromuskulären Zentren in Sydney, Australien, untersucht (206 Männer, 127 Frauen, medianes Alter 57,6 Jahre), davon entsprachen 281 (84%) den Einschlusskriterien. Das heißt, sie litten nach den Awaji-Kriterien vermutlich an ALS oder zeigten ALS-ähnliche Symptome.

Alle 281 Patienten durchliefen sowohl den Referenztest (Awaji-Kriterien) als auch den verblindeten Index-Test (TMS). Die Studie ergab, dass die Kombination von Awaji und TMS die diagnostische Genauigkeit scheinbar deutlich verbessert: Durch die Kombination beider Tests gelang es, bei 209 Patienten definitiv oder mutmaßlich ALS zu identifizieren. Nach den reinen Awaji-Kriterien wurde dagegen nur bei insgesamt 155 Patienten (109 Patienten definitiv, 46 Patienten mutmaßlich) ALS identifiziert. Die TMS unterschied ALS von non-ALS mit einer Sensitivität von 73,21% (95% KI: 66,66-79,08) und einer Spezifität von 80,88% (95% KI: 69,53-89,40).

Vielversprechender Ansatz bedarf weiterer Prüfung

„Die TMS kann zuverlässig ALS von ALS-ähnlichen Erkrankungen unterscheiden.

Als diagnostischer Biomarker scheint sich vor allem der Nachweis einer pathologisch verminderten intrakortikalen Hemmung bei kurzen Interstimulusintervallen zu eignen“, resümieren die Autoren. Vereinfacht gesagt:

Die TMS-Doppelpulstechnik erlaubt Rückschlüsse auf eine im Vergleich zu gesunden Menschen gestörte Erregbarkeit im motorischen Kortex von ALS-Patienten.

„Der Ansatz ist vielversprechend“, bestätigt auch Ludolph, weist aber gleichzeitig darauf hin, dass die Studie noch mit den alten, sehr eng gefassten El-Escorial/Awaji-Kriterien durchgeführt wurde. „Die von Menon et al. untersuchte Hypothese einer herabgesetzten Schwelle des motorischen Kortex muss daher in weiteren, größeren Studien untersucht werden. Sollte sie wirklich zutreffen, könnte das Verfahren in Kombination mit den neuen El-Escorial-Kriterien, die in Kürze publiziert werden, eine Möglichkeit sein, Dysfunktionen im oberen Motoneuron womöglich früher zu diagnostizieren.“ Dies wäre für ALS-Patienten eine positive Nachricht, so Ludolph: „Es gibt eindeutige Hinweise darauf, dass eine frühere Therapie der ALS bessere Ergebnisse nach sich zieht.“

Quellen

Menon P, et al.: Sensitivity and specificity of threshold tracking transcranial magnetic stimulation for diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis: a prospective study. Lancet Neurol 2015 May; 14(5): 478–84; doi: 10.1016/S1474-4422(15)00014-9

Ludolph et al.: A Revision of the El Escorial Criteria. Amyotrophic Lateral Sclerosis and Frontotemporal Degeneration 2015 – accepted and in press


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Prof. Dr. med. Hans-Christoph Diener, Essen

Die Deutsche Gesellschaft für Neurologie e.V. (DGN)
sieht sich als neurologische Fachgesellschaft in der gesellschaftlichen Verantwortung, mit ihren mehr als 7700 Mitgliedern die neurologische Krankenversorgung in Deutschland zu sichern. Dafür fördert die DGN Wissenschaft und Forschung sowie Lehre, Fort- und Weiterbildung in der Neurologie. Sie beteiligt sich an der gesundheitspolitischen Diskussion. Die DGN wurde im Jahr 1907 in Dresden gegründet. Sitz der Geschäftsstelle ist seit 2008 die Bundeshauptstadt Berlin. www.dgn.org

1. Vorsitzender: Prof. Dr. med. Ralf Gold
2. Vorsitzender: Prof. Dr. med. Martin Grond
3. Vorsitzender: Prof. Dr. med. Gereon R. Fink
Geschäftsführer: Dr. rer. nat. Thomas Thiekötter

Geschäftsstelle
Reinhardtstr. 27 C, 10117 Berlin, Tel.: +49 (0) 30 531437930, E-Mail: info@dgn.org