Motoneuronerkrankungen: Ursachen, Typen, Symptome, Anzeichen, Behandlung, Diagnose

Das Gehirn ist in die Großhirnrinde, das Kleinhirn und den Hirnstamm unterteilt. Die Großhirnrinde und das Kleinhirn bestehen aus mehreren tausend Nervenzellen, den sogenannten Neuronen. Einige dieser Nervenzellen im Gehirn kommunizieren mit der Skelett- und glatten Muskulatur. Diese Nervenzellen oder Neuronen werden als obere Motoneuronen bezeichnet. Obere Motoneuronen kommunizieren im Gehirn miteinander und senden ein Signal an Nervenzellen (untere Motoneuronen) im Rückenmark. Die Nervenzellen im Rückenmark, die Signale für Muskelaktivitäten empfangen, werden als untere Motoneuronen bezeichnet. Die von den oberen Motoneuronen im Gehirn erzeugten Signale werden über Nervenfasern, die sogenannten oberen motorischen Nervenfasern, zum Rückenmark weitergeleitet. Das Bündel der oberen motorischen Nervenfasern liegt im Hirnstamm und Rückenmark .

Die vom Gehirn an die Muskeln eingehenden Signale werden im Rückenmark von unteren Motoneuronen interpretiert und verändert. Die veränderten Signale werden über motorische Nervenfasern, sogenannte untere motorische Nervenfasern, an die periphere Skelettmuskulatur übertragen. Eine Myelinscheide schützt die unteren motorischen Nervenfasern. Die von den unteren motorischen Nervenfasern an die Muskeln übertragenen Signale bewirken, dass sich der Muskel zusammenzieht oder entspannt. Mehrere Impulse werden gleichzeitig auf mehrere Muskeln übertragen, um die Kontraktion und Entspannung mehrerer Muskeln beim Beugen des Gelenks, beim Gehen , Springen, Joggen und beim Ändern der Körperhaltung zu koordinieren.

Gelegentlich klagen Kinder oder ältere Menschen, die an einer Motoneuronerkrankung leiden, über eine allgemeine Schwäche. Generalisierte Schwäche wird häufig durch verschiedene Krankheiten verursacht, die auf Unterernährung, Vitaminmangel, Mineralstoffmangel, Flüssigkeitsmangel und schwere Depressionen zurückzuführen sind. Eine der seltenen Ursachen einer generalisierenden Schwäche ist die Motoneuronerkrankung (MND).

Die folgenden anatomischen Strukturen sind an koordinierten Aktivitäten der glatten und Skelettmuskulatur beteiligt:

1. Oberes Motoneuron – Nervenzellen oder Neuronen im Gehirn.
2. Obere motorische Nervenfasern – Nervenfasern, die Signale vom oberen Motoneuron (motorische Nervenzellen im Gehirn) zu den unteren Motoneuronen (motorische Nervenzellen im Rückenmark) übertragen.
3. Unteres Motoneuron – Nervenzellen oder Neuron, das im Rückenmark liegt
4. Kleinere motorische Nervenfasern – Nervenfasern, die Signale von den unteren Motoneuronen oder spinalen Nervenzellen zu den Skelettmuskeln übertragen. Die Motoneuronerkrankung wird auch als Amyotrophe Lateralsklerose bezeichnet.

 

1. Vererbt – Genetische Anomalien verursachen die Erbkrankheit, die durch die Familiengenetik weitergegeben wird. In Fällen, in denen eine Motoneuronerkrankung vererbt wird, wird sie normalerweise durch Mutationen in einem einzelnen Gen verursacht. Diese Erkrankungen werden oft in einem von mehreren Mustern vererbt:
   1. Autosomal-dominant
   2. Autosomal-rezessiv
   3. X-chromosomale Vererbung
2. Sporadische oder nicht vererbte Motoneuronerkrankungen – Die Erkrankung entwickelt sich sporadisch und es gibt keine familiäre Vorgeschichte ähnlicher Erkrankungen.
3. Umwelt,
4. Giftig – Medikamente und Alkoholkonsum
5. Virusinfektion und
6. Genetische Faktoren

1. Klassische Motoneuronerkrankung
2. Erkrankung des oberen Motoneurons und
3. Erkrankung des unteren Motoneurons.

1. Klassische Motoneuronerkrankung –

   Die klassische Motoneuronerkrankung betrifft sowohl die oberen als auch die unteren Motoneuronen. Eine frühzeitige Behandlung ist von Vorteil. Wenn die Erkrankung nicht in einem früheren Stadium der Erkrankung behandelt wird, kommt es zu raschem Muskelschwund und Muskelsteifheit. Die Prognose ist ungünstig und endet in 5 bis 10 Jahren tödlich. Die Erkrankung wird als Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) bezeichnet, wenn sowohl obere als auch untere Motoneuronen betroffen sind. ALS schreitet schneller voran, wenn es nicht in einem früheren Stadium behandelt wird, und führt häufig zum Tod. Wenn die durch primäre Lateralsklerose verursachten Symptome ignoriert werden, wirkt sich die Erkrankung zunehmend auf die unteren Motoneuronen aus. Ein solcher Zustand wird als progressive Muskelatrophie bezeichnet. Progressive Muskelatrophie (PMA) beginnt als Erkrankung des oberen Motoneurons und schreitet als Erkrankung des unteren Motoneurons voran.

2. Erkrankung des oberen Motoneurons (primäre Lateralsklerose oder PLS) –

   Eine Erkrankung des oberen Motoneurons wird auch als primäre Motoneuronerkrankung bezeichnet, wenn die Krankheit das obere Motoneuron und die oberen motorischen Fasern betrifft. Primäre Motoneuronerkrankungen haben eine ausgezeichnete Prognose, wenn Erkrankungen nur in den oberen Motoneuronen beobachtet werden. Ein solcher Zustand wird auch als primäre Lateralsklerose (PLS) bezeichnet. PLS schreitet langsam voran und ist nicht tödlich.

   1. Abnormales oberes Motoneuron (Nervenzellen) – Die Erkrankung des oberen Motoneurons wird durch eine Schädigung oder Degeneration von Gehirnzellen (obere Motoneuronen) verursacht. Das abnormale obere Motoneuron ist nicht in der Lage, Signale zu erzeugen, zu interpretieren und an die unteren Motoneuronen im Rückenmark zu senden.
   2. Abnormale obere motorische Nervenfasern – Eine Erkrankung des oberen motorischen Neurons wird auch durch Degeneration oder anatomische Schädigung der oberen motorischen Nervenfasern verursacht.

3. Erkrankung des unteren Motoneurons –

   Abnorme untere Motoneuronen (Nervenzellen) – Die Erkrankung der unteren Motoneuronen wird durch eine Schädigung oder Degeneration von Spinalnervenzellen (untere Motoneuronen) verursacht. Das abnormale untere Motoneuron ist nicht in der Lage, die Signale zu interpretieren und zu modifizieren. Die Signale oder Impulse gelangen nicht an die Skelettmuskulatur. Eine Erkrankung der unteren Motoneuronen wird auch durch Degeneration oder anatomische Schädigung der unteren motorischen Nervenfasern verursacht.

Die Schwäche während der Anfangsphase von Motoneuronerkrankungen wird zunächst in den Beinen beobachtet. Allmählich breitet sich die Schwäche auf die Rumpf-, Arm- und Handmuskulatur aus. Im Spätstadium oder im fortgeschrittenen Stadium von Motoneuronerkrankungen verspürt der Betroffene Schwierigkeiten beim Atmen, Schlucken, Sprechen und Kauen. Sporadische Erkrankungen der oberen Motoneuronen oder ALS werden bei einer Gruppe von Personen im Alter zwischen 40 und 60 Jahren beobachtet. Für Familienangehörige dieser Personen besteht kein erhöhtes Risiko, an der Krankheit zu erkranken. Primäre Lateralsklerose (PLS) betrifft obere Motoneuronen. Die frühere Behandlung führt zu einer hervorragenden Prognose bei Personen, die an klassischen Erkrankungen der oberen Motoneuronen leiden. Die Störung betrifft oft zuerst die Beine, dann den Rumpf, die Arme und Hände und schließlich die Muskeln, die zum Schlucken, Sprechen und Kauen verwendet werden.

1. Generalisierte Schwäche – Das Ausbleiben von Impulsen, die zu den Muskeln gelangen, führt zu Muskelinaktivität, was zu Muskelschwund führt. Die Person mit Motoneuronerkrankungen ist nicht in der Lage, koordinierte Skelettmuskelaktivitäten wie Gehen, Atmen, Sprechen und Schlucken auszuführen. Anfangs funktionieren einige Muskelgruppen normal und nur wenige sind schlaff. Ein solcher Zustand führt zu Schwäche und Bewegungseinschränkungen. Eine Person, die in der Anfangsphase an einer solchen Krankheit leidet, kann solche Aktivitäten über eine kürzere Distanz durchführen. In dieser Phase der Motoneuronerkrankungen kompensieren gesund funktionierende Muskeln nicht funktionierende Muskeln. In einem solchen Fall fühlt sich die Person bei jedem Bewegungsversuch müde und schwach. Die meisten bleiben lieber im Bett oder sitzen auf einem Stuhl.
2. Eingeschränkte Aktivitäten – Die Aktivitäten im Freien werden schwierig und die meisten Menschen vermeiden es, das Haus zu verlassen. Langsam versucht die Person, im Bett zu bleiben und bewegt sich gelegentlich im Haus. Die Beine und Arme werden steif. Das Gehen wird schwerfällig, langsam und schwach. Die Handkoordination wird schwächer und die meisten sind nicht in der Lage, sich selbst zu ernähren. Die Sprache kann verlangsamt und undeutlich werden.
3. Schwäche der Bulbusmuskulatur – Die Rachen- und Skelettmuskulatur des Mundes wird als Bulbusmuskulatur bezeichnet. Eine Schwäche der Bulbusmuskulatur führt zu einer Schwäche beim Schlucken und Sprechen.
4. Kurzatmigkeit – Die Schwäche der Zwischenrippenmuskulatur verursacht Schwierigkeiten beim Atmen oder führt zu einem Gefühl der Atemnot.
5. Muskelzuckungen und Faszikulationen – Die inaktiven Muskeln werden schwach und schrumpfen. Die inaktiven Muskelgruppen beginnen zu zucken und verspannen sich häufig. In einem Muskel, der unter der Haut liegt, wird eine unwillkürliche Muskelkontraktion wie Faszikulationen beobachtet.
6. Muskelschwund und -atrophie – Die inaktiven Muskeln führen schließlich zu Muskelatrophie und -steifheit.
7. Spastik – Spastik ist die Folge von Muskelschwund und -atrophie. Das Fehlen von Signalen der oberen Motoneuronen führt zu Muskelsteifheit (Spastik) und überaktiven Reflexen.
8. Unfähigkeit zu gehen oder zu gehen – Im späteren Stadium von Motoneuronerkrankungen ist der Betroffene nicht in der Lage, zu gehen oder Aktivitäten zu kontrollieren. Die meisten sind bettlägerig in einer abnormalen Gelenkstellung mit atrophischen und steifen Muskeln. Es betrifft nur die oberen Motoneuronen und führt dazu, dass die Bewegungen in den Armen, Beinen und im Gesicht langsam und schmerzhaft sind. Die Beine und Arme werden steif, schwerfällig, die Bewegungen werden träge und schwach, was das Gehen oder die Ausführung von Aufgaben erschwert, die eine ausgezeichnete Handkoordination erfordern. Die Sprache kann verlangsamt und undeutlich werden. Einzelpersonen können Schwierigkeiten beim Gleichgewicht haben, was das Risiko von Stürzen erhöht. Bei Personen mit Motoneuronerkrankungen kann es auch zu emotionalen Veränderungen kommen und sie erschrecken leicht.

Zur Diagnose der Motoneuronerkrankung werden folgende Untersuchungen durchgeführt.

• Neurountersuchung
• Elektromyographie
• Untersuchung der Nervenleitung
• Labortest – Kreatinkinase messen
• Blut
• Urin
• CSF
• MRT
• Muskel- oder Nervenbiopsie.

Für eine bessere Prognose ist eine frühzeitige Behandlung von Motoneuronerkrankungen notwendig. Die Prognose ist günstig, wenn eine Person an einer primären Motoneuronerkrankung oder primären Lateralsklerose (PLS) leidet, die nur die oberen Motoneuronen betrifft.

Die meisten Menschen mit ALS sterben an Atemversagen, normalerweise innerhalb von 3 bis 5 Jahren nach Auftreten der Symptome. Allerdings überleben etwa 10 Prozent der Menschen mit ALS zehn oder mehr Jahre. Amyotrophe Lateralsklerose oder klassische Motoneuronerkrankung betrifft obere und untere Motoneuronen.

Die folgenden Behandlungen werden für Motoneuronerkrankungen empfohlen:

1. Physiotherapie
2. Rehabilitation
3. Medikamente-
   1. Riluzol – Die molekularen Anomalien, die Schäden an Motoneuronen verursachen, sind noch nicht vollständig geklärt. Riluzol blockiert den Natriumkanal und verringert die Freisetzung von Glutamat innerhalb des Neurons, was in den meisten Fällen das Fortschreiten der Krankheit einschränkt. Das Medikament kann den bereits an Motoneuronen angerichteten Schaden nicht rückgängig machen. In fortgeschrittenen Fällen erhöht sich die Überlebensrate um einige Monate. ¹
   2. Edaravon – Edaravon wirkt als Antioxidans. Das Medikament verlangsamt die intrazellulären Schäden und verhindert das Fortschreiten der Krankheit bei Menschen, die an Erkrankungen der oberen und unteren Motoneuronen wie ALS leiden. ² Das Medikament wird intravenös verabreicht und verlangsamt das Fortschreiten der Krankheit, kann jedoch die Funktion nicht wiederherstellen.
   3. Nusinersen – Die FDA hat Nusinersen im Jahr 2016 zugelassen. Erste Studien deuten darauf hin, dass das Fortschreiten der Krankheit eingeschränkt wird, wenn eine frühere Behandlung mit Nusinersen erfolgt. ³ Das Ergebnis einer veröffentlichten klinischen Studie deutet noch nicht auf eine vollständige Heilung der Krankheit hin.

4. Ernährung und ausgewogene Ernährung-

   Eine ernährungsphysiologische und ausgewogene Ernährung ist für die Aufrechterhaltung von Gewicht und Kraft bei Menschen mit Motoneuronerkrankungen unerlässlich. Personen, die nicht kauen oder schlucken können, benötigen möglicherweise eine Ernährungssonde.

5. Stammzelltransplantation –

   Positive Wirkungen, die nach einer Transplantationstherapie in Tiermodellen für Motoneuronerkrankungen beobachtet wurden. ⁴ Stammzellen werden in die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit injiziert. Die erste Tierversuchsstudie legt nahe, dass Stammzellen das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen und den durch Motoneuronerkrankungen verursachten Zellschaden umkehren können. ⁵ Mehrere klinische Studien im Frühstadium wurden gestartet, um das Potenzial von Stammzellen für die ALS-Behandlung zu bewerten.

6. Gentherapie ^{– 6}

   Bei der Gentherapie von Motoneuronerkrankungen werden Antisense-Oligonukleotide in das Zentralnervensystem (ZNS) transportiert. Die Behandlung ist wirksam gegen Patienten, die an Mutationen in den Genen SOD1 oder C9orf72 leiden. Virale Vektoren werden verwendet, um molekulare Strukturen des Motoneurons im Gehirn und Rückenmark zu stabilisieren. Vom Adeno-assoziierten Virus (AAV) abgeleitete Vektoren können effizient auf Gene abzielen und wurden in mehreren präklinischen Umgebungen mit vielversprechenden Ergebnissen getestet. Kürzlich hat die Food and Drug Administration (FDA) Zolgensma zugelassen.