Excitotoxizität

[Annamaria]

Was ist Excitotoxizität ?

Unter Excitotoxizität versteht man den durch Nervengifte bedingten programmierten Zelltod (Apoptose).


- Der Neurotransmitter Glutamat -
Tödliche Reize
von Silvia Ortega-Gutiérrez, 16.03.2007
(Silvia Ortega-Gutiérrez ist promovierte Biochemikerin an der Universität Madrid.)


Manche Nervenzellen sterben ab, wenn sie zu stark erregt werden. Das kann große Hirnbereiche
zerstören, etwa bei Schlaganfällen oder der Parkinson-Krankheit. Um dies zu verhindern, arbeiten Forscher mit Hochdruck daran, die zu Grunde liegenden Prozesse zu verstehen.
Der wichtigste erregend wirkende Botenstoff im Gehirn ist die Aminosäure Glutamat. Wird sie von Neuronen ausgeschüttet, dockt sie an Rezeptormoleküle auf der Oberfläche benachbarter Nervenzellen an und aktiviert diese. Dadurch springen Erregungssignale von einer Zelle zur nächsten und bewegen sich blitzschnell durch das Nervensystem. Normalerweise unterliegt die Kommunikation zwischen den Zellen einer strengen Kontrolle. Versagt diese jedoch und prasselt zu viel Glutamat auf die Rezeptoren ein, so löst dies in den betroffenen Neuronen einen Selbstzerstörungsmechanismus aus. Neurowissenschaftler bezeichnen dieses Phänomen als »Excitotoxizität« (von lateinisch excitare = antreiben und griechisch toxikon = Gift). Greift es immer weiter um sich, können größere Hirngebiete geschädigt werden ...

http://www.spektrum.de/artikel/866752



- Peroxynitrit und Excitotoxizität -

Oxidativer Stress und Excitotoxizität bei MS
MELSBROEK (MedCon), 7.2.2008
Multiple Sklerose ist nicht nur durch autoimmune Entzündungsreaktionen charakterisiert, sondern sie weist auch neurodegenerative Prozesse auf. Bei neurodegenerativen Erkrankungen wird der neuronale und axonale Verlust über oxidativen Stress und die sogenannte Excitotoxizität vermittelt. Unter Excitotoxizität versteht man den durch Nervengifte bedingten programmierten Zelltod (Apoptose).

R. E. Gonsette et al. untersuchten nun, inwieweit oxidativer Stress und Excitotoxizität und dabei insbesondere Peroxynitrit bei den neurodegenerativen MS-Prozessen eine Rolle spielen. Der Entzündungsmediator Peroxynitrit wird im Organismus aus Stickstoffmonoxid und Superoxidradikalanionen gebildet und dient eigentlich der Abwehr eindringender Mikroorganismen. Doch auch körpereigene Zellen im entzündeten Gewebe können davon betroffen werden, so dass ein Schutz vor Peroxynitrit notwendig ist. Bei MS wird Peroxynitrit mit aktiven Läsionen und hoher toxischer Aktivität in Verbindung gebracht. Während der schubförmig-remittierenden MS-Phase ist Peroxynitrit an Neuronen- und Oligodendrozyten-Schäden beteiligt, in der chronischen Phase scheint es die Prozesse zu unterstützen, die für die Krankheitsprogression verantwortlich sind. Die Neutralisation von oxidativem Stress und der Excitotoxizität könnte einen therapeutischen Versuch darstellen, die Zellen vor neurodegenerativen Schäden zu schützen. Quellen: Mult Scler. 2007 Sep 19.

http://www.leben-mit-ms.de/ms/template/patienten,news,themen_one.jsp/topic/615/item/1218/m/s



- Aus einem Vorlesungsskript -
Hier interessierten mich besonders die betroffenen Gehirngebiete (und warum speziell diese Gebiete betroffen sind), aber auch die Hinweise auf Blutglukose und evtl. ZNS-Temperatur könnten interessant sein zum Weiterdenken.
Ischämie: Blutversorgung fehlt
Hypoxie: Sauerstoff fehlt
Hypoxämie: Sauerstoff, der mit dem Blut kommt, fehlt


"Das Gehirn benötigt vor allem Blut, O2 und Glukose. Das Gehirn ist das Organ, das die meiste Glukose verbraucht, jedenfalls wenn man gerade keinen Sport treibt.
Bei einer Ischämie fehlt dem Hirn vor allem Blut und Glukose, bei einer Hypoxie bzw. Hypoxämie fehlt „nur“ O2.
Bei einer Ischämie fehlt natürlich auch Sauerstoff, aber es werden auch z.B. die Stoffwechselabfälle nicht mehr abtransportiert, z.B. CO2 und H+.
Bei einer reinen Hypoxie ist der Schaden geringer; die Nervenzellen sterben bei Höhenhypoxien
nicht ab, nur die Synapsen werden zerstört.

Hypoxie:
Prinzipielle Ursachen für zerebrale Hypoxie sind z.B., dass der Sauerstoffpartialdruck der Atemluft zu gering ist oder überhaupt nicht mehr geatmet wird (Ertrinken, starker Asthmaanfall, ...).

Das Ausmaß der hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie ist abhängig von:
- Schwere und Dauer
- Blutglukose
- ZNS-Temperatur
→ sehr variables klinisches Bild

Eine Hypoxie ohne Ischämie bewirkt in der Regel keine Nekrosen, aber sie verstärkt ischämische Nekrosen. Die klinische Erholung ist nach einer Hypoxämie meist besser als nach globaler Ischämie.

Selektive Vulnerabitlität und Excitotoxizität: vulnerable sind v.a. Neurone in
- Hippocampus (CA1)
- Großhirnrinde (3. und 5. Rindenschicht)
- Purkinjezellen
wegen
- hohem O2- und Glukose-Bedarf
- Glutamat-Rezeptoren

Das heißt, dass vor allem Neurone zu Grunde gehen, während Gliazellen und Gefäße in der Regel intakt bleiben.
Die vulnerablen (= verletzlichen) Regionen differieren zwischen Erwachsenen und Kindern;
beim Erwachsenen siehe oben,
beim Kind sind vor allem Hippocampus, Mittelhirn (Dienzephalon) und Hirnstamm vulnerabel."

aus http://www.broesel-brzelius.de/uni/zeug/neuropatho-vorlesung.pdf Seite 4

(NB: Hypoxie tritt auch bei Schädel-Hirn-Traumen auf, siehe S.8)

Annamaria

[Annamaria]

Warum ich das geschrieben habe?

MCS hat zu tun mit dem Glutamat-Rezeptor, mit Peroxinitrit, und führt möglicherweise zu Veränderungen im Hippocampus.
Bei MCS gibt es öfter Episoden von Unterzucker. Oftmals tut Wärme gut.

[Maria Magdalena]

Liebe Annamaria,

vielen Dank! Ich habe das gelesen, hatte jedoch noch keine Zeit, um nachzulesen, z. B. über Hippocampus und Co. Solche Themen finde ich sowieso spannend. Manchmal kommt man auf hilfreiche Ideen oder findet Informationen, die Kranken nützlich sein können, wenn man sich damit befasst.

Liebe Grüße
Maria Magdalena

P.S. Denkt an die ZDF-Sendung um 21 Uhr!