Brain-first versus body-first Modell – Welche Rolle spielt der Verdauungstrakt?

Neue Erkenntnisse zur Pathogenese des Morbus Parkinson sprechen für die Existenz von zwei Subtypen der Krankheit. Dies könnte die verschiedenen Beschwerdebilder und Verlaufsformen dieser neurologischen Erkrankung erklären.

Entstehungsort macht den Unterschied

Neue Erkenntnisse zur Pathogenese des Morbus Parkinson sprechen für die Existenz von zwei Subtypen der Krankheit. Dies könnte die verschiedenen Beschwerdebilder und Verlaufsformen dieser neurologischen Erkrankung erklären. Der bedeutende Unterschied zwischen den beiden Typen ist der Entstehungsort, denn neben dem Gehirn kommt auch der Verdauungstrakt als Ursprung der Parkinson-Krankheit infrage.

MP war lange Zeit als Krankheit des Gehirns mit Verlust der Dopamin-produzierenden Zellen in der Substantia nigra und motorischen Symptomen wie Tremor, Rigidität und Bradykinesie definiert. Diese Beschwerden bilden aber nur die Spitze des Eisberges. Zahlreiche weitere nicht-motorische, autonome Funktionsstörungen gehören ebenfalls zum Krankheitsbild; hierzu zählen u. a. Demenz, Obstipation oder die Beeinträchtigung des Schlafes (REM-Schlafverhaltensstörung). Somit handelt es sich beim Morbus Parkinson um eine Multisystem-Erkrankung mit Beeinträchtigung des gesamten Nervenapparates. Eine zentrale Rolle in der Pathogenese spielt in den Neuronen eine Aggregationsstörung des α-Synuclein-Proteins, das sich Prionen-artig von Nervenzelle zu Nervenzelle ausbreitet.

Aber Morbus Parkinson verläuft nicht immer gleichartig. Einige Betroffene leiden primär an klinischen Symptomen wie Verdauungs- oder Schlafstörungen, andere fallen durch die motorische Komponente der Krankheit auf und manche entwickeln auch eine kognitive Einschränkung.

Brain-first vs. body-first Modell

Eine Erklärung für diese variable Ausprägung der Parkinsonkrankheit bot Prof. Per Borghammer (Aarhus, Dänemark) auf dem diesjährigen Kongress der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) anhand des brain-first vs. body-first Modells: die Theorie besagt, dass bei etwa der Hälfte der Erkrankten der Ursprungsort des Morbus Parkinson der Verdauungstrakt ist. Von hier breitet sich die Pathogenität über das periphere bis zum zentralen Nervensystem aus (= body-first). Bei anderen Parkinson-Patienten beginnt die Krankheit im Gehirn (v. a. in der Amygdala) und verteilt sich bis in die Periphere (= brain-first). Gestützt wird diese Hypothese durch Studien mit multi-modaler-Bildgebung mittels PET (Positronen-Emissions-Tomographie), in-vivo- und post-mortem-Untersuchungen.

Das brain-first vs. body-first Modell würde also erklären, warum einige Patienten erst motorische Beschwerden und erst im Anschluss Schlafstörungen- oder Obstipation entwickeln, andere Erkrankte hingegen einen umgekehrten Krankheitsverlauf aufweisen. Im Spätstadium, wenn schließlich das gesamte neurologische System betroffen ist, ist eine Differenzierung dieser beiden Subtypen nicht mehr möglich.

SOC-Modell: Erklärung der Asymmetrie bzw. Symmetrie der Klinik bei Morbus Parkinson

Ein weiterer Aspekt des Morbus Parkinson war bisher unverstanden: Warum leiden einige Erkrankte unter unilateralen motorischen Beschwerden, während andere Patienten eine beidseitige Symptomatik entwickeln?

Auch auf diese Frage könnte eine Erweiterung des brain-first vs. body-first Modells, das Synuclein-Origin-Connectome Modell (SOC-Modell) eine Antwort geben: Die neuronale Vernetzung im ZNS ist überwiegend unilateral, während die des peripheren Nervensystems eher aus überlappenden, kreuzenden Verbindungen besteht. So könnte bei einem brain-first Parkinson-Subtyp die Symptomatik zunächst auf eine Körperhälfte beschränkt bleiben, da initial nur das ZNS einer Hemisphäre betroffen ist. Hingegen kreuzen beim Ursprungsort des Morbus Parkinson im Verdauungstrakt (body-first) die peripheren Nervenfasern und resultieren in einem bilateralen Beschwerdebild, sobald die Pathogenität das motorische Gehirnareal erreicht.

Bestärkt wird das SOC-Modell durch Forschungsarbeiten am Tiermodell: Nach Injektion von Synuclein in eine Hälfte der Amygdala bzw. in den Verdauungstrakt, ließen sich anschließend uni- bzw. bilaterale Nervenschäden nachweisen.

SOC-Modell und Demenz bei Parkinson

Die unterschiedlichen Subtypen des Morbus Parkinson haben auch eine Auswirkung auf die Entstehung einer Demenz, wobei Patienten vom body-first Phänotyp mit höherer Wahrscheinlichkeit eine Gedächtnisstörung entwickeln. Denn bei Diagnosestellung hat diese Gruppe der Erkrankten ein höheres Ausmaß pathologischer Prozesse in beiden Hirnhemisphären und das aufsteigende modulatorische System ist stark betroffen. Die Folge kann ein schneller kognitiver Abbau sein.

Fazit:

Das brain-first vs. body-first Modell könnte eine wichtige Rolle bei der Erklärung der vielfältigen Verläufe des Morbus Parkinson spielen. Dennoch handle es sich laut Prof. Borghammer nicht um ein dichotomes Modell, sondern kann unterschiedliche Spektren aufweisen. Nicht zuletzt haben auch andere pathogene Faktoren (wie z. B. die selektive neuronale Vulnerabilität) einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf. Ob zukünftig das vorgestellte Modell zu einer individuelleren Behandlung oder sogar präventiven Maßnahmen führen kann, bleibt abzuwarten.

Referenz:
Borghammer, P. Prof. Dr. med., Abteilung für Nuklearmedizin und PET, Universitätsklinikum Aarhus, Dänemark, Präsidentensymposium: Neurologie zwischen System- und Präzisionsmedizin. Extension of the brain-first vs. body-first model of Parkinson´s disease. DGN-Kongress 2021, 03.11.2021.

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