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Neuropathien
Pathophysiologie
Nervenfasern, die sogenannten Axone, leiten motorische Signale von Gehirn und Rückenmark zu ihren peripheren Zielorganen wie Muskeln. Umgekehrt gelangen sensorische Signale über das periphere Nervensystem, z. B. von der Haut, zum Rückenmark. Axonale Schädigungen in Nerven, zum Beispiel durch Kompressionen, Unfälle, Diabetes oder Chemotherapie, führen zur Unterbrechung dieser Verbindungen und entsprechenden Funktionsverlusten. Diese zeigen sich in Form von Lähmungen, Taubheitsgefühlen und chronischen Schmerzen. Es entwickelt sich eine periphere Neuropathie, welche die Lebensqualität und Leistungsfähigkeit von betroffenen Patienten erheblich beeinträchtig. Wenngleich verletzte periphere Nerven prinzipiell regenerieren können, ist eine funktionelle Genesung in erster Linie von der spontanen axonalen Regenerationsgeschwindigkeit abhängig. Insbesondere eine lange Regenerationsstrecke, wie bei Nervenschäden an Beinen und Armen, ist aufgrund der begrenzten axonalen Wachstumsrate von maximal ca. 1-2 mm pro Tag problematisch und würde eine Regenerationsdauer von mehreren Monaten bis zu Jahren bedeuten. Häufig ist eine vollständige Regeneration gar nicht mehr möglich, da eine zu lange Regenerationszeit zu irreversiblen Schäden der Zielstrukturen führen kann. Eine Behandlung ist deshalb oft sehr langwierig und geht mit hohen Therapie- und Rehabilitationskosten einher. Derzeitige Therapieoptionen beschränken sich, je nach Schweregrad, auf operative Eingriffe (unter anderem Nervenrevision, Nervennaht oder Überbrückung) und konservative Maßnahmen wie zum Beispiel Krankengymnastik oder Elektrostimulation. Neben der Regenerationsstrecke, bestimmen auch die Art der Schädigung und der Zeitpunkt der Behandlung den Erfolg der Regeneration. Eine klinisch etablierte Therapie, welche die Regeneration der Nervenfasern beschleunigen und somit auch qualitativ verbessern könnte, steht momentan noch nicht zur Verfügung.
Ziel unserer Forschung ist daher die Entwicklung neuer Strategien zur Erhöhung der Regenerationsgeschwindigkeit von verletzten Nervenfasern. Dadurch würde nicht nur die Genesungszeit verkürzt, sondern auch irreversible Schädigungen verhindert bzw. reduziert. Eine neue Wirkstoffklasse, die im Tierexperiment diese Eigenschaften zeigt, wird momentan im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes am Lehrstuhl untersucht (PARREGERON).
Ursachen
Bei Nervenschädigungen, die durch Kompression verursacht werden, unterscheidet man zwischen akuten (zum Beispiel durch Hämatome oder Abszesse) und chronischen Verletzungen. Letztere entstehen meist durch langanhaltenden, äußeren Druck auf den Nerv (zum Beispiel bei Karpaltunnelsyndrom). Der Karpaltunnel ist eine von Bindegewebe fest umschlossene Röhre vom Unterarm zur Hand, durch die, zusammen mit neun Beugesehnen der Finger, der Medianusnerv verläuft. Ist diese Röhre verengt, übt das Druck auf den Medianusnerv aus, was auf Dauer zu Schmerzen, Missempfindungen und Taubheitsgefühlen der Finger führt. Der chronische Druck, stört dabei die Durchblutung des Nervs und führt so zu einer Schädigung des Myelins und letztlich der Nervenfasern. Bleibt der Druck bestehen, kommt es zur Schwächung der Handmuskeln (insbesondere im Daumenballen) und dadurch zum Verlust der Feinmotorik.
Eine Behandlung erfolgt im Anfangsstadium konservativ, zum Beispiel durch Ruhigstellen mittels Schienen. Bleiben die Beschwerden bestehen, kann operativ eine Druckentlastung vorgenommen werden, wodurch sich der Nerv, in Abhängigkeit der bestehenden Schädigung, erholen kann.
Die häufigste Ursache für Neuropathien sind traumatische Verletzungen. Traumatische Nervenverletzungen erfolgen häufig im Zusammenhang mit Knochenbrüchen, Verkehrsunfällen, Gewalteinwirkungen, aber auch im Umfeld von Operationen, wenn zum Beispiel versehentlich durch den Operateur Nervengewebe durchtrennt oder verletzt wird.
Klinisch werden fünf Schweregrade unterschieden:
Grad 1:
Die Nervenfasern (Axone) sind in ihrer Kontinuität nicht unterbrochen. Es liegt lediglich eine Blockade der Signalleitung vor, beispielsweise durch starken Druck auf den Nerv (siehe auch Kompression). Man spricht auch von Neurapraxie.
Grad 2-4:
Es liegt eine Verletzung der Axone vor, die zur sogenannten Wallerschen Degeneration führt. Klinischer Fachbegriff dafür ist die Axonotmesis. Die weitere Einteilung in die Schweregrade 3 bis 4 ist abhängig davon, welche Hüllstrukturen des Nervs ebenfalls von der Verletzung betroffen sind. Ursache sind zum Beispiel plötzliche, stumpfe Gewalteinwirkung oder Überdehnung.
Grad 5:
Der Nerv ist vollständig, mitsamt aller Hüllstrukturen, durchtrennt (Neurotmesis). Dies geschieht meist durch scharfe oder spitze Gewalteinwirkung (zum Beispiel Messer oder Glasscherben).
Ob die Regeneration des Nervs erfolgreich ist, hängt unter anderem vom Schweregrad der Verletzung ab. Bei einer vollständigen Durchtrennung des Nervs ist eine spontane Regeneration ohne operativen Eingriff nicht möglich.
Bei der diabetischen Neuropathie sind die Nerven infolge dauerhaft erhöhter Blutzuckerspiegel geschädigt. Rund jeder dritte Diabetes Patient entwickelt im Laufe der Erkrankung eine Neuropathie, die somit zu den häufigsten Folgeschäden des Diabetes gehört. Dies ist unabhängig vom Diabetes-Typ.
Die Symptome bei diabetischer Neuropathie sind sehr vielfältig. Es kann zu Störungen des Schmerz-, Berührungs- oder Temperaturempfindens kommen, aber auch zu chronischen Schmerzen, Missempfindungen und Lähmungen. Neben dem peripheren Nervensystem, ist bei diabetischen Patienten auch häufig das vegetative (autonome) Nervensystem betroffen, welches vielfältige Körperfunktionen steuert.
Die molekularen Mechanismen, die zur Entstehung diabetischer Neuropathien führen, sind noch nicht vollständig bekannt und Gegenstand aktueller Forschung. Klar ist aber, dass dauerhaft erhöhte Blutzuckerspiegel zu einer Schädigung der Gefäße und so zu einer Minderversorgung der Nerven führen. Außerdem werden wichtige Reparaturmechanismen und Wachstumsprozesse in den Nervenzellen gestört, welche eine normale Regeneration dramatisch erschweren.
Eine Ursache für periphere Neuropathien können neurodegenerative Erkrankungen sein. Dabei wird zwischen erworbenen und genetisch bedingten Erkrankungen unterschieden.
Der Morbus Charcot-Marie-Tooth ist eine genetisch verursachte degenerative Erkrankung des peripheren Nervensystems. Die Patienten leiden unter zunehmender Muskelschwäche und Muskelschwund in Händen und Füßen, die sich im Verlauf in Arme und Beine ausbreiten. Ursache sind Mutationen, die direkt zur Schädigung der Axone oder der Myelinschicht führen und dadurch zu einer gestörten Innervation der Muskulatur.
Autoimmunerkrankungen können auch Auslöser für Neuropathien sein. Dabei kann die Neuropathie als Folgeerkrankung auftreten, zum Beispiel durch Kompression des Nervs, hervorgerufen durch entzündliche Gelenkserkrankungen (zum Beispiel rheumatoiden Arthritis) oder durch einen direkten Angriff des körpereigenen Immunsystems auf Strukturen des Nervs (zum Beispiel Guillain-Barré Syndrom).
Auch degenerative Erkrankungen des zentralen Nervensystems können zur Entstehung von peripheren Neuropathien führen. Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung neuro-pathischer Schmerzen beim Morbus Parkinson.
Im Rahmen der Krebstherapie kommt es bei einigen Patienten zu Nervenschädigungen durch die Behandlung mit bestimmten Chemotherapeutika. Häufig betroffen sind Nerven, die für Tastempfinden, Temperaturwahrnehmung, Reiz- und Schmerzweiterleitung verantwortlich sind. Es bildet sich bei den Betroffenen eine sogenannte Polyneuropathie.
Chemotherapeutika, die häufig bis sehr häufig zu Neuropathien bei Krebspatienten führen, gehören unter anderem zur Gruppe der Platinverbindungen, zu den Taxanen oder den Vincaalkaloiden.
Die Mechanismen hinter der Schädigung durch Chemotherapeutika sind vielfältig und Gegenstand aktueller Forschung. Je nach Krebsmedikament zerstören die Arzneimittel die Nervenenden oder die isolierende Myelinschicht um die Nervenzellen. Sie verändern die Kanäle, die für die Reizweiterleitung wichtig sind oder beeinflussen strukturelle Bestandteile der Zellen wie zum Beispiel die Mikrotubuli oder beschränken die Nährstoffversorgung der Nervenzelle.