Mikroglia, Kaliumkanäle und progressive Multiple Sklerose

Sobek-Forschungspreis 2014: Spannende Einblicke in laufende Forschungen zur MS bot die 15. Verleihung des Sobek-Forschungspreises und des Sobek-Nachwuchspreises am 28.11.2014 im Neuen Schloss in Stuttgart.

Mikroglia, das ist so etwas wie der Kitt zwischen den Nervenzellen, erklärt Prof. Dr. med. Marco Prinz, mit 44 Jahren einer der jüngsten Preisträger des Sobek-Forschungspreises. Doch sie haben noch weitere Funktionen. Neben dem "Kitten" aktivieren sie, reinigen – fressen kaputtes Myelin auf - und unterstützen die Nervenzellen bei ihrer Arbeit. Zudem, und das macht einen aufhorchen, sind die "MS-Gene mit den Mikrogliazellen assoziiert." Eines der über 100 "MS-Gene" kommt sogar ausschließlich auf den Mikroglia vor. AMSEL.DE hatte bereits über Prof. Prinz' Forschung berichtet, zum Beispiel in
"Rezeptoren beeinflussen Multiple Sklerose".

Mikroglia sind keineswegs starre Gebilde, im Gegenteil. Erst seit dem Jahr 2000 ist bekannt, dass sie sich ständig bewegen. Mikroglia sind hungrig, man spricht auch von Fresszellen, und – leider – in ihrem Verhalten ambivalent. Während sie in der Frühphase der Multiplen Sklerose noch heilungsfördernd wirken, mutieren sie in der Spätphase sogar zu krankheitsfördernden Zellen.

Einige Fragen konnten der Neuropathologe und sein Team bereits beantworten: Mikroglia wandern bei Hirnerkrankungen aus dem Blut ein, das heißt, sie überwinden die Blut-Hirn-Schranke. Sie entstehen sehr früh in der Emryonalentwicklung, nämlich aus dem Dottersack. Und sie können sowohl de-myelinisieren als auch re-myelinisieren. Viele Mikroglia-Gene sind bei Patienten mit Multipler Sklerose verändert.

Eine Frage bleibt offen: ihre genaue Rolle bei Multipler Sklerose. Dass die gefräßigen Zellen etwas mit der Erkrankung zu tun haben ist klar, was genau und wie man es fördern oder unterdrücken kann – das herauszufinden, möchte Prinz sein Preisgeld in den kommenden Jahren verwenden. Er wird, wie heuer Prof. Martini, Preisträger von 2010, bei der Stuttgarter Preisverleihung in fünf Jahren darüber berichten. Nicht unwahrscheinlich, dass Fachkreise wie AMSEL schon zuvor über die Freiburger Fortschritte berichten werden.

Kaliumkanalblocker werden derzeit schon pharmazeutisch, und mit Fampridin (Fampyra) sogar schon gegen Multiple Sklerose eingesetzt. Die Ionenkanäle eignen sich generell als Ziel für Wirkstoffe, da sie sich einzeln blockieren lassen, also nur die jeweils gewünschten Funktionen unterdrückt werden können. Auf einen schnellere Umsetzung des neuen therapeutischen Ansatzes von Dr. med. Stefan Bittners (31) Forschungsergebnissen hofft deshalb Prof. Dr. med. Klaus V. Toyka, Vorsitzender des wissenschaftlichen Beirates der Sobek-Stiftung und Laudator für den Nachwuchspreisträger.

Mit 10.000 Euro stellt der Nachwuchspreis angesichts hoher Kosten für die Grundlagenforschung zwar nur ein "Trostpflästerchen" dar, wie Toyka weiß, doch ist es darüber hinaus die Ehre, in diesem Rahmen vor Wissenschaftlern, Betroffenen, Politik Wirtschaft und Verbänden gewürdigt zu werden, die bisher alle Nachwuchspreisträger angespornt hat.

Bittner, gebürtig aus Erlangen, erläuterte im Weißen Saal des Neuen Schlosses, was Kaliumkanäle (und andere Ionenkanäle ebenso) im Unterschied zu spezifischen Zelltypen wie Immunzellen, Endothelzellen oder auch Nervenzellen sind: Eine Sorte von Proteinen nämlich, die elektrisch geladene Teilchen transportieren helfen und damit grundlegende Zellfunktionen unterstützen: Nervenleitungen zu erregen etwa, aber auch den Herzschlag zu beeinflussen, andere Zellen zu aktivieren und deren Zellteilung anzuregen.

Gewicht bekommen Ionenkanäle bei der MS deshalb, weil sie an allen drei Schritten der Multiplen Sklerose – von der Aktivierung über die Hirnschranken-Migration bis hin zur Degeneration beteiligt sind. Allein an Kaliumkanälen gibt es ein paar Hundert. Bittner untersucht in Münster eine besondere Sorte, die 2-Poren-Kaliumkanäle, kurz: K2P.

Die Migration von schädigenden Immunzellen über die Blut-Hirn-Schranke, so Bittner, ist für die MS entscheidend. An einem Modell der Blut-Hirn-Schranke – tatsächlich ein Becher-in-Becher-Modell, das mittels Elektroden den Transport durch Kaliumkanäle simuliert – konnte er zeigen, dass ein nicht-aktiver Kanal zu einem Fehlen von TREK1 (vgl. die AMSEL.DE-Meldung zum Kanliumkanal und TREK-1 von 2013 durch Dr. Bittner) und damit zu einer verstärkten Immunzellmigration sowie einem schwereren Krankheitsverlauf führt. Eine Aktivierung von TREK1 hingegen ist günstig für MS. 2-Poren Kaliumkanäle sind wichtig also für die MS-Pathophysiologie und mögliche Zielstrukturen für neue Therapien.

Prof. Dr. rer. nat. Rudolf Martini, Sobek-Preisträger 2010, berichtete von 4 Jahren Forschung und damit auch, wofür er das Preisgeld in Höhe von 100.000 Euro eingesetzt hat. Martini, wie Prinz ein Pathologe, ist es gelungen, ein reproduzierbares genetisches Mausmodell für die chronisch-progrediente Form der MS herzustellen. Dies ist nicht zuletzt vor dem Hintergrund wichtig, dass es für den schubförmigen Verlauf der MS bereits mehrere Tiermodelle und inzwischen über zehn zugelassene verlaufsmodifizierende Wirkstoffe gibt – für den schleichend fortschreitenden Verlauf hingegen noch kein Mittel auf dem Markt ist.

Das Mausmodell der progredienten MS dient Martini dazu, diesen Verlauf mit seinem Untergang an Nervenzellen besser zu verstehen und mögliche Therapien dafür zu finden. Momentan testet er sogar einen Immunmodulator an diesem Modell, der bereits für den schubförmigen Verlauf zugelassen ist. Mit – am Mausmodell – positiven Erfolgen. Die Ergebnisse werden vermutlich 2015 veröffentlicht. Ein Test mit Interferonen steht noch aus.

Wichtig war Prof. Martini, in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass er nebenbei ein "maussparendes" Verfahren gefunden hat. Anstatt die Tiere zur Untersuchung ihrer Sehnerven zu töten, bekommen seine Mäuse unter Narkose winzige Kontaktlinsen aufgesetzt, um die Retina zu beurteilen. Im Wachzustand würde das vermutlich zu Verletzungen bei seinen Labormitarbeitern führen.