Neue Phase der Multiple-Sklerose-Forschung: Wissenschaftler haben erstmals detailliert beschrieben, wie Entzündungen im Gehirn zum Absterben von Nervenzellen führen, die für Denken und Gedächtnis wichtig sind
Jahrzehntelang konzentrierte sich der Großteil der Multiple-Sklerose-Forschung auf Myelin, die schützende Hülle um Nervenfasern, die bei dieser Krankheit beschädigt wird und zerfällt. Gerade Läsionen in der weißen Substanz des Gehirns, die in der Magnetresonanztomographie sichtbar sind, waren lange das wichtigste Zeichen, an dem Ärzte die Krankheitsaktivität erkennen. Doch parallel zu diesem Prozess findet im Gehirn ein weiterer, für die Betroffenen ebenso wichtiger Verlust statt: das allmähliche Absterben von Nervenzellen in der Großhirnrinde, einem Bereich, der für höhere kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit, Planung, Informationsverarbeitung und Gedächtnis entscheidend ist.
Nun hat ein internationales Team von Wissenschaftlern der University of California in San Francisco, der University of Cambridge und des Cedars-Sinai Medical Center zwei zusammenhängende Studien veröffentlicht, die die bislang konkreteste Erklärung dieses Prozesses liefern. Den am 1. April 2026 in der Zeitschrift
Nature veröffentlichten Arbeiten zufolge zeigen Nervenzellen, die für höhere Gehirnfunktionen besonders wichtig sind, eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber DNA-Schäden, wenn die mit der Multiplen Sklerose verbundene Entzündung außer Kontrolle gerät. Mit anderen Worten: Die Forschenden behaupten, dass die Krankheit nicht nur die „Isolierung“ des Nervensystems betrifft, sondern auch die genetische Stabilität der Nervenzellen selbst direkt stören kann, was letztlich zu ihrem Tod führt.
Warum graue Substanz für das Verständnis der Krankheit immer wichtiger wird
Multiple Sklerose ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, bei der das Immunsystem irrtümlich das eigene Nervengewebe angreift. In der klinischen Praxis wird am häufigsten über Schäden an der weißen Substanz gesprochen, weil solche Veränderungen auf Gehirnscans leichter zu erkennen sind und lange den wichtigsten diagnostischen Orientierungspunkt darstellten. In den letzten Jahren gibt es jedoch immer mehr Belege dafür, dass die Krankheit auch die graue Substanz betrifft, also jene Bereiche, in denen sich die Zellkörper der Nervenzellen befinden. Gerade diese Veränderungen sind häufig mit kognitiven Störungen, langsamerer Informationsverarbeitung und der schrittweisen Zunahme von Behinderungen verbunden, insbesondere bei progressiven Krankheitsformen.
Offizielle Daten des US-amerikanischen National Institute of Neurological Disorders and Stroke beschreiben Multiple Sklerose als eine chronische neurologische Störung, bei der das Immunsystem gesunde Zellen im Gehirn und Rückenmark angreift. Die National MS Society betont dabei, dass Veränderungen der Kognition in jedem Krankheitsverlauf auftreten können, aber bei progressiven Formen häufiger sind, bei denen auch die Zahl und Lage der Gehirnläsionen sowie das Ausmaß der Hirnatrophie wichtig sind. Die neue Forschung verändert dieses Bild nicht, liefert dafür aber einen präziseren biologischen Mechanismus: Das entzündliche Umfeld kann einen so starken oxidativen und chemischen Druck erzeugen, dass bestimmte Nervenzellen Schäden an ihrer eigenen DNA nicht mehr reparieren können.
Zwei Studien, ein Mechanismus
Die veröffentlichten Arbeiten betrachten das Problem nicht nur aus einer Perspektive. Die erste Studie befasst sich mit der Gehirnentwicklung und der Frage, wie Nervenzellen entstehen, die das Merkmal CUX2 tragen. Es handelt sich um eine besondere Gruppe von Nervenzellen in den oberen Schichten der Großhirnrinde, in Bereichen, die für komplexe kortikale Verbindungen und höhere Funktionen wichtig sind. In Modellen des Mäusegehirns zeigten die Forschenden, dass diese Nervenzellen während der Entwicklung eine Phase ausgeprägten Stresses durchlaufen: Sie vermehren sich schnell, wandern in Zielbereiche der Rinde und bilden ein breites Netzwerk von Verbindungen. Um einen solchen Entwicklungsdruck zu überleben, benötigen sie ein sehr effizientes DNA-Reparatursystem.
Im Zentrum dieses Systems steht das Gen ATF4. Laut der Arbeit in
Nature wirkt ATF4 als zentraler Regulator der Reaktion auf DNA-Schäden und aktiviert eine Reihe von Mechanismen, die zur Erhaltung der Chromosomenstabilität beitragen. Als die Wissenschaftler die Funktion von ATF4 im Experiment entfernten, waren die Folgen dramatisch: In Vorläuferzellen von Nervenzellen kam es zu einer Anhäufung von DNA-Schäden, zu Störungen bei der Reparatur von Doppelstrangbrüchen des genetischen Materials und zum Absterben von Zellen, während die Entwicklung der vorderen Teile der Großhirnrinde schwer beeinträchtigt war. Dadurch wurde klar, dass CUX2-Nervenzellen nicht nur anatomisch besonders, sondern auch biologisch verletzlich sind.
Die zweite Studie überträgt diese entwicklungsbiologische Erkenntnis auf die Erkrankung des erwachsenen Gehirns. Bei der Analyse von Gewebe von Menschen mit Multipler Sklerose fanden die Forschenden in Läsionen der grauen Substanz Spuren erhöhter DNA-Schäden gerade in CUX2-Nervenzellen. Ein ähnliches Muster wurde auch in Mausmodellen von Neuroinflammation und Demyelinisierung festgestellt. In diesen Experimenten förderte die Entzündung die Bildung reaktiver Sauerstoffverbindungen und anderer chemischer Prozesse, die die DNA schädigen. Das System, das diese Nervenzellen während der Entwicklung vor Stress geschützt hatte, konnte mit der Intensität der Schäden nicht mehr Schritt halten, sodass es zum selektiven Absterben von Nervenzellen und zu zusätzlichen Schäden an der Großhirnrinde kam.
Was genau sind CUX2-Nervenzellen und warum sind sie wichtig
Auf den ersten Blick handelt es sich um ein hochspezialisiertes Detail der Neurobiologie, doch seine Bedeutung für das Verständnis der Krankheit könnte groß sein. CUX2-Nervenzellen befinden sich in den oberflächlichen Schichten der Rinde und sind mit kortiko-kortikalen Netzwerken verbunden, also dem System von Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen der Großhirnrinde. Diese Schichten sind wichtig für die komplexe Informationsverarbeitung, die Integration von Daten und Funktionen, die im Alltag als Konzentration, Urteilsvermögen, Planung oder flexibles Denken erkennbar sind.
Wissenschaftler nehmen daher an, dass gerade ihre Empfindlichkeit dabei helfen könnte zu erklären, warum ein Teil der Menschen mit Multipler Sklerose im Laufe der Zeit ausgeprägtere kognitive Schwierigkeiten entwickelt, selbst wenn klassische Läsionen der weißen Substanz das klinische Bild nicht vollständig erklären können. Forschende aus Cambridge beschrieben CUX2-Nervenzellen als eine Art „Kanarienvogel im Kohlebergwerk“ für das von Multipler Sklerose betroffene Gehirn: Wenn es gelingt, diese besonders verletzliche Zellpopulation zu schützen, könnte es möglich sein, die Ausbreitung des Schadens zu verlangsamen, bevor die Krankheit in eine tiefere, progressivere Phase eintritt.
Verschiebung des Fokus: von der Remyelinisierung hin zum direkten Schutz der Nervenzellen
In den vergangenen Jahrzehnten hat die Entwicklung von Therapien für Multiple Sklerose große Fortschritte gemacht, insbesondere wenn es um die Verringerung von Schüben und die Unterdrückung akuter Entzündungen geht. Gleichzeitig richtet sich immer mehr Forschung auf die Remyelinisierung, also die Wiederherstellung von Myelin nach einer Schädigung. Fachliche Übersichtsarbeiten der letzten Jahre warnen jedoch davor, dass chronische, schwelende Entzündungen und neuronale Dysfunktion weiterhin das wichtigste ungelöste Problem in Bezug auf das Fortschreiten der Behinderung bleiben. Genau in diesem Bereich gewinnt die neue Entdeckung an Gewicht.
Die Botschaft der Autoren lautet nicht, dass bisherige Behandlungsansätze nicht mehr wichtig seien, sondern dass sie unzureichend sind, wenn die graue Substanz vernachlässigt wird. Wenn ein Teil der Neurodegeneration im von Multipler Sklerose betroffenen Gehirn die Folge einer fehlgeschlagenen DNA-Reparatur in besonders empfindlichen Nervenzellen ist, dann eröffnet sich eine völlig neue therapeutische Frage: Lassen sich neben der Kontrolle der Entzündung und der Wiederherstellung von Myelin gleichzeitig Medikamente entwickeln, die die neuronale DNA schützen, Reparaturmechanismen verstärken oder oxidativen Stress in kritischen Nervenzellpopulationen verringern.
Das ist besonders wichtig für die progressive Multiple Sklerose, bei der die Betroffenen oft keine große Zahl neuer Schübe haben, aber dennoch allmählich Funktionen verlieren. Ein solcher Krankheitsverlauf weist schon lange darauf hin, dass Demyelinisierung allein nicht die ganze Geschichte ist. Die neue Forschung legt nahe, dass ein Teil dieses „verborgenen“ Fortschreitens gerade mit kumulativen Schäden an Nervenzellen in der Großhirnrinde verbunden sein könnte, wo die Folgen auf routinemäßigen Aufnahmen nicht immer leicht sichtbar sind, sich aber allmählich im alltäglichen Funktionieren einer Person widerspiegeln.
Was im Vergleich zu bisherigen Erkenntnissen neu ist
Der Zusammenhang zwischen Entzündung, oxidativem Stress und Neurodegeneration bei Multipler Sklerose ist nicht völlig neu. Was diese beiden Arbeiten bringen, ist eine präzisere Kartierung der verletzlichsten Art von Nervenzellen, die Identifizierung der Entwicklung dieser Zellen als biologischer „Schwachpunkt“ und der Nachweis, dass dasselbe Muster der Verletzlichkeit auch später bei entzündlichen Erkrankungen des erwachsenen Gehirns zu sehen ist. Wichtig ist auch, dass die Befunde durch die Kombination mehrerer Ansätze gewonnen wurden: von Entwicklungsbiologie und genetischen Manipulationen in Mausmodellen bis hin zur Analyse menschlichen Hirngewebes und Modellen der Neuroinflammation.
Eine solche Kombination erhöht das Gewicht der Schlussfolgerung, bedeutet aber nicht, dass eine therapeutische Lösung unmittelbar bevorsteht. Die Entdeckung eines Mechanismus ist nicht dasselbe wie ein Medikament. Gegenwärtig gibt es keine Bestätigung dafür, dass es ausreicht, nur ATF4 oder nur einen einzigen Signalweg anzuvisieren, um den Verlust von Nervenzellen beim Menschen zu verhindern. Darüber hinaus müssen Eingriffe in DNA-Reparatursysteme sehr sorgfältig entwickelt werden, da es sich um grundlegende zelluläre Prozesse handelt, die in verschiedenen Geweben weitreichende Wirkungen haben. Übersetzt heißt das: Es ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheit, aber noch keine für den klinischen Einsatz bereite Therapie.
Mögliche Folgen für Diagnostik und Überwachung von Patienten
Dennoch könnten die Folgen dieser Arbeiten schon vor dem Eintreffen neuer Medikamente spürbar werden. Wenn weitere Forschungen bestätigen, dass DNA-Schäden in CUX2-Nervenzellen ein frühes oder besonders aussagekräftiges Zeichen fortschreitender Schädigung darstellen, könnte dies die Entwicklung präziserer Biomarker der Krankheit beeinflussen. Schon jetzt wird in wissenschaftlichen Kreisen intensiv an Biomarkern gearbeitet, die nicht nur die Aktivität von Schüben, sondern auch die stille Neurodegeneration besser erfassen sollen, die sich zwischen sichtbaren Verschlechterungen ansammelt. In diesem Zusammenhang wird es immer wichtiger zu verstehen, was in der grauen Substanz geschieht und nicht nur in klassischen weißen Läsionen.
Langfristig könnte das auch Veränderungen in der Bewertung des Therapieerfolgs bedeuten. Wenn das Ziel der Behandlung nicht nur die Verringerung der Zahl neuer entzündlicher Läsionen ist, sondern auch der Erhalt des neuronalen Netzwerks, das für das kognitive Funktionieren verantwortlich ist, dann könnte mehr Aufmerksamkeit auf ausgefeiltere Bildgebung des Kortex, Laborindikatoren der Neurodegeneration und neuropsychologische Überwachung der Patienten gerichtet werden. Ein solcher Ansatz zeichnet sich in der modernen Neurologie bereits ab, und die neue Forschung liefert ihm eine zusätzliche biologische Grundlage.
Vorsicht und realistische Erwartungen
Für Erkrankte und ihre Familien ist es wichtig, zwei Dinge zu betonen. Erstens behauptet die Studie nicht, dass die einzige Ursache kognitiver Veränderungen bei Multipler Sklerose gefunden wurde, sondern einen Mechanismus, der einen wichtigen Teil der Krankheit erklären kann, insbesondere in progressiven Zuständen und bei Läsionen der grauen Substanz. Zweitens erfordern die Ergebnisse zwar eine neue Forschungsfront, doch die Entwicklung von Therapien, die Nervenzellen direkt schützen würden, wird zusätzliche Bestätigungen an einer größeren Zahl von Modellen, Patientenproben und schließlich in klinischen Studien benötigen.
Trotz dieser Vorsicht ist die Veröffentlichung zweier zusammenhängender Arbeiten in derselben Ausgabe von
Nature ein starkes Signal dafür, dass sich das Feld in Richtung eines detaillierteren Verständnisses dessen bewegt, was im Gehirn jenseits des klassischen Bildes der Demyelinisierung geschieht. Für Neurologie und Neuroimmunologie ist das ein wichtiger Wandel, denn das Fortschreiten der Krankheit bleibt die größte therapeutische Herausforderung. Und für Betroffene und Kliniker lautet die Botschaft, dass immer mehr Aufmerksamkeit auf den Erhalt der Großhirnrinde selbst und der Nervenzellen gerichtet wird, die Denken, Planung und alltägliches selbstständiges Funktionieren ermöglichen.
Gerade deshalb geht diese Entdeckung über ein enges Laborinteresse hinaus. Sie bietet kein sensationelles Versprechen einer schnellen Heilung, bringt aber eine überzeugendere Antwort auf die Frage, warum Multiple Sklerose im Laufe der Zeit auch den eigentlichen „Verarbeitungskern“ des Gehirns erfassen kann. Wenn zukünftige Forschung auf den aktuellen Ergebnissen aufbaut, könnte sich der Kampf gegen die Krankheit immer weniger nur auf die Reparatur der beschädigten Isolierung der Nervenfasern beschränken und immer mehr auf den Erhalt der Nervenzellen richten, die dafür sorgen, dass das Gehirn funktionstüchtig bleibt, selbst wenn die Entzündung jahrelang andauert.
Quellen:- Nature – Studie zum selektiven Verlust von CUX2-Nervenzellen bei Neuroinflammation (Link)
- Nature – Studie zur Rolle von ATF4 bei der DNA-Reparatur während der Entwicklung von CUX2-Nervenzellen (Link)
- Cambridge Stem Cell Institute – offizielle Erklärung der Befunde und der Rolle von CUX2-Nervenzellen bei Multipler Sklerose (Link)
- Cedars-Sinai – offizielle Mitteilung zur Erforschung der grauen Substanz und der Nervenzellen, die DNA-Schäden am stärksten ausgesetzt sind (Link)
- National Institute of Neurological Disorders and Stroke – grundlegende offizielle Informationen zu Multipler Sklerose als chronischer neurologischer Störung (Link)
- National MS Society – offizielle Informationen über kognitive Veränderungen und die Auswirkungen von Läsionen sowie Hirnatrophie bei Multipler Sklerose (Link)
- Nature Reviews Neuroscience – Übersichtsarbeit zur Neuropathobiologie der Multiplen Sklerose und zur Rolle chronischer Entzündung bei der Progression von Behinderungen (Link)
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Erstellungszeitpunkt: 3 Stunden zuvor