Darmflora und Multiple Sklerose
10. November 2018
Äußerlich sind sie schwer voneinander zu unterscheiden: die eineiigen Zwillinge Lisa und Julia Ngo. Aber es gibt einen entscheidenden Unterschied: Lisa hat Multiple Sklerose (MS), Julia nicht. Sie waren also ideale Probanden für eine MS-Zwillingsstudie an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Die Forscher wollten herausfinden, wie Multiple Sklerose entsteht.
"Ich hätte gerne Antworten auf die Fragen: Wieso? Weshalb? Warum?", sagt Lisa. "Ich möchte wissen, woher MS kommt. Ich habe mich manchmal gefragt: Warum hat es mich getroffen? Lebe ich falsch? Ist es deswegen bei mir zum Ausbruch gekommen? Also habe ich an der Studie teilgenommen."
Multiple Sklerose - die Krankheit der tausend Gesichter
Multiple Sklerose ist eine Autoimmunerkrankung. Dabei greifen die Immunzellen das Gehirn und das Rückenmark an. Das heißt: Der Körper richtet sich gegen sich selbst. MS ist die häufigste entzündliche Erkrankung des Zentralen Nervensystems. Dabei werden Nervenzellen geschädigt, die Myelinschicht um die Nerven herum wird zerstört und die Nervenreize werden nicht mehr weitergeleitet.
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Die Verläufe sind sehr unterschiedlich, genauso wie die Symptome. Sie reichen von Lähmungen in den Beinen bis hin zu Sehstörungen. Und während einige MS-Betroffene keine oder kaum Einschränkungen haben, sind andere irgendwann auf den Rollstuhl angewiesen. Die typische Multiple Sklerose gibt es nicht, MS unterliegt keinen Regeln.
Suche nach dem Trigger
Den eigentlichen Auslöser für die Multiple-Sklerose-Erkrankung vermuten Forscher in der Darmflora. Sie ist bei allen Menschen unterschiedlich, auch bei Zwillingen. Mehr als 60 Zwillingspaare hat das Forscherteam für die MS-Studie rekrutiert. Davon war jeweils ein Zwilling an MS erkrankt, der andere war gesund. Dr. Lisa Ann Gerdes hat das Projekt von Anfang an geleitet.
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"Eineiige Zwillinge haben ein identisches Erbgut, zudem besteht eine Übereinstimmung bei sehr vielen zusätzlichen Faktoren wie Alter, Geschlecht und auch sogenannten Umweltfaktoren wie Ernährung und Infektionen in der Kindheit. Möglicherweise könnten jedoch Unterschiede in der Darmflora vorliegen", erläutert Gerdes. Welchen Effekt könnten die Darmbakterien also auf die Entstehung von Multipler Sklerose haben?
Von Mäusen und Menschen
Den Zusammenhang zwischen MS und Darmbakterien haben die Forscher aus Beobachtungen an Mausmodellen abgeleitet. Sie provozierten in den Tieren eine Immunreaktion. Daraufhin entwickelten die Tiere MS-ähnliche Symptome. Diese waren denen beim Menschen sehr ähnlich. Die Tiere bekamen Lähmungen an den Hinterläufen, die sich aber wieder zurückbildeten. Sie ähnelten den MS-Schüben beim Menschen.
Unter dieser sogenannten schubförmigen MS leidet die Mehrheit der Erkrankten. Ein Schub äußert sich als Entzündung im Gehirn oder Rückenmark. Mithilfe von MRT-Bildern können die Entzündungen nachgewiesen werden. Wie oft und in welchen Abständen diese Schübe auftreten, ist bei jedem Patienten anders.
Total steril im Namen der MS-Forschung
Warum aber erkrankten einige Tiere und andere nicht? Um diese Frage zu beantworten ließen die Forscher Mäuse in einer Art sterilem Inkubator aufwachsen, ohne jeglichen Kontakt zu Artgenossen. So konnte es auch keinen Austausch von irgendwelchen Bakterien geben. "Diese Mäuse mussten sogar per Kaiserschnitt zur Welt gebracht werden. Bei einer natürlichen Geburt hätten sie im Geburtskanal Bakterien von der Mutter aufgenommen", erklärt Gerdes.
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Die sterilen Mäuse wurden mit menschlicher Darmflora besiedelt. Stammte diese von dem an MS erkrankten Zwilling, entwickelten die Tiere häufiger eine Hirnentzündung, die typisch für MS ist. Das wiederum deutete darauf hin, dass die Zusammensetzung der Darmflora Auslöser für MS sein könnte.
Sequenzierung von Bakterien
"Bei mir wurden Stuhlproben und Blutproben entnommen" berichtet Lisa. "Ich habe verschiedene Untersuchungen machen müssen, darunter auch MRT-Aufnahmen." Diese Proben haben die Forscher dann im Rahmen der Studie genau analysiert, erklärt Studienleiterin Gerdes. "Sie wurden aber nicht wie früher unter dem Mikroskop untersucht, sondern mit sehr modernen Methoden. Das Ganze läuft über die sogenannte Sequenzierung der genetischen Informationen, die die Bakterien enthalten. So können wir genau sagen, welche Bakterien vorliegen und was sie bewirken."
MS möglichst früh verhindern
"In dem Mausmodell können wir die frühe Phase der Krankheitsentstehung quasi live mitverfolgen", sagt Gerdes. So können wir beobachten, dass die Schnittstelle Darm, Immunsystem und Gehirn interagieren." Dieser initiale Trigger ist für die Forscher die interessanteste Phase. Sie können dem Auslöser der Multiplen Sklerose auf die Spur kommen und die einzelnen Schritte nachvollziehen.
Das Immunsystem erhält einen falschen Auftrag. Es greift erst das Gehirn an und dann wird das Ganze zu einem Selbstläufer. "Es kann sein, dass wir diese initialen Trigger später nicht mehr finden können. Sie sind vielleicht durch Therapien oder andere Einflüsse wieder in den Hintergrund getreten", sagt Gerdes. Umso wichtiger ist es, den frühesten Zeitpunkt bei der Entstehung der Multiplen Sklerose zu finden.
Warten auf neue Medikamente
Die wichtigste Frage, die sich für MS-Patienten stellt, ist inwieweit die Forschung bei der Entwicklung neuer Medikamente hilft. "Es gibt die Hoffnung, dass wir durch weitere Untersuchungen der Darmflora bei MS-Patienten die Krankheitsmechanismen besser verstehen. Wir möchten Therapien entwickeln, die eventuell die Krankheitsentstehung verhindern können oder das Fortschreiten der Erkrankung aufhalten", erklärt Gerdes. Die größte Chance ist, die Krankheit so früh wie möglich und so weit wie möglich einzudämmen.
Daran will auch Lisa arbeiten. Sie hat fünf Semester Pharmazie studiert und hat dann zu den molekularen Wissenschaften gewechselt. "Ich würde gerne Medikamente für MS entwickeln oder daran mitarbeiten, MS erträglicher zu machen. Das wäre mein Traum."