Doppelte Funktion: Bisher war unklar, warum ein bestimmtes Molekül bei MS-Patienten einerseits die Schübe fördert, andererseits aber auch bei erfolgreicher Medikation vermehrt im Blut auftritt. Würzburger Forscher haben diesen scheinbaren Widerspruch nun gelöst. Es kommt demnach darauf an, wo im Körper das Molekül freigesetzt wird. Nur wenn es fernab des Gehirns geschieht, beispielsweise dort, wo das Medikament gespritzt wird, hilft dies, die Überreaktion des Immunsystems zu hemmen.
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Über zwei Millionen Menschen weltweit leiden an Multipler Sklerose (MS). Bei dieser chronisch-entzündlichen Autoimmunerkrankung des Gehirns und Rückenmarks greift das Immunsystem die Myelinhülle der Nerven an und löst Entzündungsherde im Gehirn aus. Möglich wird dies, weil die Blut-Hirn-Schranke bei einem akuten MS-Schub plötzlich durchlässiger wird und so massenhaft Immunzellen aus dem Blut ins Gehirn eindringen können.
Hauptbestandteil der Blut-Hirn-Schranke sind hoch spezialisierte Zellen, die die Gefäßwände von innen tapetenartig auskleiden – sogenannte Endothelzellen. Über Oberflächen-Moleküle und Botenstoffe kontrollieren sie den Austritt von Immunzellen aus dem Blutstrom ins Hirngewebe. Dockt jedoch eine Immunzelle mit ihrem sogenannten Integrin alpha-4/beta-1-Rezeptor an ein bestimmtes Molekül an der Oberfläche der Endothelzellen an, das VCAM-1, dann wird die Schranke durchlässig.
Molekül mit Januskopf
Blockiert man medikamentös das Integrin auf den Immunzellen, können diese nicht mehr aus dem Blut ins Hirngewebe wandern. Das ist der Hauptwirkmechanismus des hoch effektiven MS-Medikaments Natalizumab. Doch eine Reihe von widersprüchlichen Befunden hat den Medizinern dabei bisher Kopfzerbrechen bereitet. Denn normalerweise gilt eine hohe Konzentration von VCAM-1 im Blut als Anzeichen für einen akuten Schub.
Doch Studien bei MS-Patienten, die mit einem Interferon-beta-Präparat behandelt wurden, zeigen genau das Gegenteil: Je höher hier die Konzentrationen waren, desto weniger Krankheitsaktivität zeigten die Patienten. „Diese Befunde stellten bislang einen unauflösbaren Widerspruch dar, und die mögliche Funktion der gelösten Moleküle an der Blut-Hirn-Schranke blieb unklar“, sagt Mathias Buttmann von der Neurologischen Universitätsklinik Würzburg.
Der Ort ist entscheidend
Doch er und seine Kollegen haben nun die genaue Wirkung von VCAM-1 an der Blut-Hirn-Schranke aufgeklärt und damit auch die scheinbaren Widersprüche. Demnach macht das gelöste VCAM-1 die Blut-Hirn-Schranke tatsächlich durchlässiger – aber nur, wenn es, wie im Fall von MS-Schüben, in entzündlichen Hirnbereichen ausgeschüttet wird.
Geschieht dies dagegen anderswo im Körper, beispielsweise an der Injektionsstelle des Medikaments, dann passiert das Gegenteil: Das VCAM-1 lagert sich dann bereits fern des Gehirns an die Immunzellen an und blockiert sie damit. An der Blut-Hirn-Schranke angekommen sind ihre Rezeptoren schon belegt und können daher nicht mehr mit den dortigen Andockstellen reagieren. (Acta Neuropathologica, 2015; doi: doi: 10.1007/s00401-015-1417-0)
(Julius-Maximilians-Universität Würzburg, 30.03.2015 – NPO)
