Wenn die Kraft im Alter fehlt

Die durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen ist so hoch wie nie zuvor und nimmt weiter zu. Damit einhergeht ein Zuwachs an altersbedingten Krankheiten, die das Nervensystem betreffen, wie beispielsweise Morbus Alzheimer und andere Formen der Demenz. Solche krankhaften Veränderungen finden sich allerdings nicht nur im Gehirn. Auch im peripheren Nervensystem, das beispielsweise Muskeln und die Sinnesstrukturen der Haut versorgt, steigt das Risiko für Degenerationserscheinungen mit zunehmendem Alter.

Zunehmende Muskelschwäche

Die Folgen für die Betroffenen sind ernst: Sie leiden oft unter Missempfindungen und quälenden Schmerzen in den Extremitäten. Die zunehmende Muskelschwäche ist besonders bedeutungsvoll, schränkt sie doch die Betroffenen in ihrer Mobilität deutlich ein und führt nicht selten zu gefährlichen Stürzen, die dann häufig den Verlust der Selbstständigkeit nach sich ziehen.

Obwohl die Konsequenzen der altersbedingten Degeneration peripherer Nerven von großer Bedeutung für die Lebensqualität im Alter und für die Volkswirtschaft  sind, wurden deren Ursachen bislang nicht systematisch untersucht. Das hat sich jetzt geändert: In einem neuen Projekt haben Wissenschaftler der Neurologischen Klinik des Würzburger Universitätsklinikums einen wichtigen und möglicherweise therapierbaren Teilaspekt der altersbedingten Nervendegeneration genauer untersucht. Verantwortlich dafür war Professor Rudolf Martini, Leiter der Sektion Experimentelle Entwicklungsneurobiologie an der Neurologischen Klinik. In der Fachzeitschrift Journal for Neuroscience haben die Forscher die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlicht.

Makrophagen im Visier

„In Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Aachen haben wir zuerst systematisch die Veränderungen erfasst, die sich in peripheren Nerven von Menschen im Alter zwischen 65 und 79 Jahren finden“, beschreibt Rudolf Martini die Vorgehensweise seines Teams. In ihren Proben stießen die Forscher dabei auf eine erhöhte Anzahl von Makrophagen. Makrophagen sind Zellen, die zum Abwehr- und Entsorgungssystem des Körpers gehören. Sie nehmen beispielsweise Krankheitserreger, Fremdpartikel sowie alternde Körperzellen auf und verdauen und entsorgen diese. Sie setzten Entzündungsprozesse in Gang, helfen dabei, Wunden zu heilen, und reinigen das Gewebe. Unglücklicherweise richten sie aber auch bei einigen Erkrankungen Schaden an.

Ob dies bei den altersbedingten degenerativen Veränderungen in den Nerven ebenfalls der Fall war, haben die Wissenschaftler im Experiment mit Mäusen studiert. „Wir haben dafür die Nerven von 24 Monate alten Mäusen genau untersucht, was für Mäuse schon ein ziemlich hohes Alter ist“, erklärt Rudolf Martini. Dabei zeigte sich, dass die altersbedingten Veränderungen in den peripheren Nerven der Mäuse denen in den Nerven der Menschen stark ähnelten. Wie beim Menschen war auch bei den Mäusen die Anzahl der Makrophagen erhöht. Ebenso hatten die älteren Tiere weniger Kraft als jüngere Exemplare, und ihre motorischen Endplatten – die Synapsen zwischen Nerven und Muskelfasern – waren ebenfalls weniger intakt.

Erfolgreiche Therapie im Tierversuch

In einem weiteren Schritt untersuchten Martini und sein Team, ob tatsächlich Makrophagen als Auslöser dieser Veränderungen in Frage kommen. Dafür haben sie Mäusen im fortgeschrittenen Alter von 18 Monaten eine spezielle Substanz im Futter verabreicht, die ein Absterben der Makrophagen bewirkte. „Nach sechsmonatiger Behandlung konnten wir feststellen, dass die degenerativen Altersveränderungen in den behandelten Mäusen wesentlich schwächer ausgeprägt waren“, schildert Martini das Ergebnis. Dementsprechend verfügten die Tiere über stärkere Muskeln und ihre motorischen Endplatten waren besser erhalten, verglichen mit unbehandelten Exemplaren.

Für Martini und seine Kollegen steht damit fest: „Unsere Studie zeigt nicht nur einen kausalen Zusammenhang von entzündlichen Reaktionen in alternden Nerven mit degenerativen Alterungsprozessen, sondern auch eine potenzielle Therapierbarkeit.“ Ihrer Ansicht nach kann eine gezielte und möglichst spezifische Behandlung altersbedingter, Makrophagen-vermittelter Entzündungsreaktionen zu einer Verbesserung von Struktur und Funktion der Nerven führen – und damit einhergehend - zu einer verbesserten Mobilität und höheren Lebensqualität.

Für Infektionen und Diabetes von Bedeutung

Die Interpretation der jetzt gewonnenen Erkenntnisse lässt allerdings noch weitergehende Schlüsse zu: Weil bei Infektionen oder im Alter häufig auftretenden chronischen Krankheiten wie Diabetes mellitus im Körper ebenfalls Entzündungsreaktionen ablaufen, bilden diese ein zusätzliches Risiko für alternde Nerven. Die Forscher hoffen deshalb, dass ihre Erkenntnisse dazu beitragen, die Erforschung und Entwicklung von Wirkstoffen anzustoßen, die speziell an Makrophagen ansetzen.

Martini und sein Team wollen in weiteren Experimenten untersuchen, wie es zur altersbedingten Entzündungsreaktion im Nerven kommt. Sie wollen herausfinden, welche Zellen im Nerven für die erhöhte Anzahl der Makrophagen verantwortlich ist, und ob es neben einer medikamentösen Therapie möglicherweise andere Ansätze zur Behandlung der degenerativen Veränderungen gibt – beispielsweise spezielle physiotherapeutische Trainingsprogramme, wie man sie von anderen entzündlichen Erkrankungen kennt. Neben diesen wichtigen Erkenntnissen zur Entstehung von Nervendegeneration im Alter zeigt diese Studie erneut die Unverzichtbarkeit von präzise geplanten Tierversuchen für die Entwicklung von Therapien bei bislang unbehandelbaren Erkrankungen des Menschen.

Macrophage depletion ameliorates peripheral neuropathy in aging mice. Xidi Yuan, Dennis Klein, Susanne Kerscher, Brian L. West, Joachim Weis, Istvan Katona and Rudolf Martini. Journal of Neuroscience 30 April 2018, 3030-17; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3030-17.2018

Kontakt

Prof. Dr. Rudolf Martini, Universitätsklinikum Würzburg, Neurologische Klinik, Sektion Experimentelle Entwicklungsneurobiologie, E-Mail: rudolf.martini@mail.uni-wuerzburg.de