Nervenkrankheit ALS Magnetfelder können gelähmte Muskeln wieder in Gang setzen

Bei Menschen mit Nervenkrankheiten wie ALS können keine Signale mehr an die Skelettmuskulatur gesendet werden. Mit Magnetfeldern wollen Dresdner Forscher die betroffenen Nervenzellen und damit die Muskeln wieder aktivieren. Erste Laborversuche machen Hoffnung. Noch in diesem Jahr wird am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf eine Magnetpuls-Therapieanlage für Testzwecke in Betrieb genommen.

Zellkultur-Experiment Motoneuronen werden mit magnetischen Impulsen stimuliert
Zellkultur-Experiment: Gestörte Motoneuronen von ALS-Patienten werden mit magnetischen Impulsen stimuliert. Bildrechte: HZDR/Sahneweiß

Amyotrophe Lateralsklerose, besser bekannt als ALS, ist eine degenerative Erkrankung des motorischen Nervensystems. Bei ALS-Erkrankten sind spezielle Nervenzellen in der Hirnrinde, im Hirnstamm und im Rückenmark, die sogenannten Motoneuronen, stark geschädigt. Sie können keine Signale mehr an die Skelettmuskulatur senden. Die Muskeln bekommen keine Anweisungen und können nicht mehr arbeiten. Spastische Lähmungen, zunehmende Muskelschwäche und Muskelschwund sind die Folgen.

Bislang keine Heilung möglich

Obwohl ALS bereits seit gut 100 Jahren bekannt ist, ist noch immer keine Heilung möglich. Es existieren lediglich medikamentöse Therapien, um die Symptome zu lindern und das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen. Dresdner Wissenschaftler wollen die geschädigten Motoneuronen von ALS-Patienten nun mit gepulsten Magnetfeldern zu neuem Leben erwecken. Erste Laborergebnisse geben dem Physiker Dr. Thomas Herrmannsdörfer vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und dem Mediziner Prof. Dr. Richard Funk von der TU Dresden recht.

Elektrisches Potential in jeder Zelle

Thomas Herrmannsdörfer und Richard Funk im Hochfeld-Magnetlabor des HZDR in Dresden
Im Hochfeld-Magnetlabor des HZDR führten Herrmannsdörfer (links) und Funk (rechts) ihre Experimente durch. Bildrechte: HZDR/Amac Garbe

Der Ansatz der beiden Forscher, neurodegenerative Erkrankungen wie ALS mit Magnetfeldern zu therapieren, beruht auf der Erkenntnis, dass jede menschliche Zelle über ein elektrisches Potential verfügt. Änderungen dieses Potentials können unter dem Mikroskop visualisiert werden. Das gilt auch für Störungen der elektrischen Potentiale und der Kommunikation der Zellen untereinander. Diese können die Ursache für Fehlentwicklungen und im schlimmsten Fall für Erkrankungen wie ALS sein. Aus dem Wissen um diese Zusammenhänge entstand unter den Dresdner Forschern die Idee, elektromagnetisch in die Zellprozesse einzugreifen.

Weil wir wissen, dass elektrische Ströme fließen, wissen wir auch, dass es möglich sein muss, gezielt einzugreifen.

Prof. Dr. Richard Funk, TU Dresden

Laborversuche mit Zellkulturen

Und tatsächlich konnte das Forscherteam in Versuchen mit Zellkulturen in Magnetfeldern aufzeigen, "dass bestimmte Puls- und Frequenzparameter den bei ALS gestörten Transport in den Nervenfortsätzen verbessern", wie Herrmannsdörfer erklärt. So sei beispielsweise die Stimulation des für die neuronale Funktion zentral wichtigen Transports von Mitochondrien beobachtet worden. Sie gelten als Kraftwerke der Zellen und sind für die Energieversorgung des Organismus zuständig.

Zudem konnte nachgewiesen werden, dass durch die Magnetfelder ein beschleunigtes Auswachsen von Nervenfortsätzen erzielt wird. Dabei stellten die Dresdner Wissenschaftler fest, dass erkrankte Zellen eine Leistungssteigerung auf das Niveau von gesunden Zellen erfahren können, während gesunde Zellen ihr Niveau behalten. Gelänge es, die elektromagnetische Zellaktivierung aus der Petrischale auf den lebenden Menschen zu übertragen, könnte die Lebensqualität von ALS-Patienten deutlich verbessert werden.

Aufbau von Magnetpuls-Therapieanlage

Um die in den Laborexperimenten entwickelte Methode unter realitätsnahen Bedingungen zu testen, bauen Herrmannsdörfer und Funk mit ihrem interdisziplinären Team am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf den Prototyp einer Magnetpuls-Therapieanlage auf. Sie soll noch in diesem Jahr in Betrieb gehen. Mit der NeuroMaX genannten Anlage sollen Studien durchgeführt werden, die eine Zulassung für den Patientenbetrieb ermöglichen. Gelänge dies, könnte erstmals eine Regeneration krankheitsbedingter Nervenschäden beim Menschen ermöglicht werden.

Nach Angaben der Dresdner Wissenschaftler lassen die bisherigen Erkenntnisse hoffen, dass außer ALS auch andere neurodegenerative Erkrankungen auf die Therapie mit gepulsten Magnetfeldern ansprechen könnten.

(dn)

Mäuse gelähmt/laufend 3 min
Bildrechte: Lehrstuhl für Zellphysiologie Ruhr-Uni Bochum