A4 Multiple Sklerose (Demyelinisierung)

Thema

Das Axon des zentralen Nervensystems leitet seine elektrischen Signale mithilfe der Myelinscheide, die es umgibt. Bei Multipler Sklerose greift das Immunsystem fälschlicherweise diese Myelinscheide an. Dieser Autoimmunangriff verändert direkt die Leitungsparameter des Axons – dieselben Parameter, die beschreiben, wie sich das Signal entlang des Axons ausbreitet (im Kabelmodell) und wie stark es von Myelin umhüllt ist (in der Myelinisierungskurve).

Diese Immunaktivität gegen die Myelinscheide des Axons ist nicht konstant, sondern fluktuierend: Sie führt zu Episoden aktiver Demyelinisierung, in denen das Axon rasch Myelin verliert, im Wechsel mit Episoden partieller Remyelinisierung, in denen das Axon einen Teil des verlorenen Myelins regeneriert, ohne es vollständig wiederherzustellen. Dieser Wechsel zwischen aktiver Demyelinisierung und partieller Remyelinisierung im Axon erzeugt das charakteristische klinische Bild der Multiplen Sklerose mit Krankheitsschüben, denen partielle Remissionen folgen. Bei jedem Myelinverlust eines Axons während einer aktiven Demyelinisierungsphase geschehen zwei Dinge gleichzeitig: Die saltatorische Leitungsgeschwindigkeit des Axons sinkt, da das Signal nicht mehr so ​​effizient zwischen den Segmenten mit intaktem Myelin springen kann. Gleichzeitig steigt die effektive Kapazität der Axonmembran, da das verlorene Myelin die Membran nicht mehr der elektrischen Ladung aussetzt, die sie nun leiten muss. Je mehr Myelin das Axon verliert, desto geringer ist seine saltatorische Leitungsgeschwindigkeit und desto höher die effektive Membrankapazität. Beide Veränderungen zusammen verringern den Ausbreitungssicherheitsfaktor des Axons – denselben Sicherheitsfaktor, der bereits im Kabelmodell für das Axon definiert wurde.

Wenn der Ausbreitungssicherheitsfaktor des Axons unter eins fällt, kann das Axon das elektrische Signal nicht mehr von einem Ende zum anderen weiterleiten, und es kommt zu einer Leitungsblockade in diesem Axonsegment. Solange der Sicherheitsfaktor des Axons über diesem Schwellenwert liegt, leitet das Axon das Signal weiter, wenn auch langsamer als zuvor. Erst wenn dieser Schwellenwert unterschritten wird, kommt es zu einer vollständigen Unterbrechung der axonalen Leitung.

Jede Episode aktiver Demyelinisierung und jede Leitungsblockade hinterlässt zudem akkumulierte Schäden im Axon, die nicht immer durch nachfolgende partielle Remyelinisierung rückgängig gemacht werden können. Je mehr axonale Schäden sich im Laufe der Zeit anhäufen, desto größer ist die klinische Beeinträchtigung des Patienten. Diese fortschreitende Beeinträchtigung wird hier anhand einer Skala zur Erfassung klinischer Behinderungen angenähert: Der endgültige Zustand des Axons, gemessen als akkumulierter Schaden, bestimmt letztendlich, inwieweit ein Mensch mit Multipler Sklerose sich bewegen, fühlen oder funktionieren kann.

ID:4286