ÜberblickBearbeiten

Die epigenetische Medizin umfasst einen neuen Zweig der Neuroimmunologie, der das Gehirn und das Verhalten untersucht und Einblicke in die Mechanismen gewährt, die der Entwicklung des Gehirns, der Evolution, der neuronalen und Netzwerk-Plastizität und Homöostase, der Seneszenz, der Ätiologie verschiedener neurologischer Krankheiten und den neuronalen Regenerationsprozessen zugrunde liegen. Sie führt zur Entdeckung von Umweltstressoren, die den Ausbruch bestimmter neurologischer Störungen und spezifischer Krankheits-Biomarker bedingen. Ziel ist es, „die beschleunigte Wiederherstellung beeinträchtigter und scheinbar unwiderruflich verlorener kognitiver, verhaltensbezogener und sensomotorischer Funktionen durch epigenetische Umprogrammierung endogener regionaler neuraler Stammzellen zu fördern“.

Schicksal neuraler StammzellenEdit

Verschiedene Studien haben gezeigt, dass die Regulierung der Stammzellenerhaltung und die anschließende Bestimmung des Schicksals recht komplex sind. Die Komplexität der Bestimmung des Schicksals einer Stammzelle lässt sich am besten verstehen, wenn man die „Schaltkreise kennt, die für die Orchestrierung der Stammzellerhaltung und der fortschreitenden neuralen Schicksalsentscheidungen eingesetzt werden“. Zu den neuronalen Schicksalsentscheidungen gehören die Nutzung mehrerer Neurotransmitter-Signalwege sowie der Einsatz epigenetischer Regulatoren. Das Fortschreiten der neuronalen Stammzelldifferenzierung und der glialen Schicksalsentscheidungen muss rechtzeitig orchestriert werden, um die Spezifikation des Subtyps und die nachfolgenden Reifungsprozesse, einschließlich der Myelinisierung, zu bestimmen.

NeuroentwicklungsstörungenBearbeiten

Neuroentwicklungsstörungen sind das Ergebnis von Beeinträchtigungen des Wachstums und der Entwicklung des Gehirns und des Nervensystems und führen zu zahlreichen Störungen. Beispiele für diese Störungen sind das Asperger-Syndrom, traumatische Hirnverletzungen, Kommunikations-, Sprech- und Sprachstörungen, genetische Störungen wie das Fragile-X-Syndrom, das Down-Syndrom, Epilepsie und das fetale Alkoholsyndrom. Studien haben gezeigt, dass Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) auf grundlegende Störungen der epigenetischen Regulation zurückzuführen sein können. Andere neuroimmunologische Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass die Deregulierung korrelierter epigenetischer Prozesse bei ASD die Genexpression und die Gehirnfunktion verändern kann, ohne dass es zu klassischen genetischen Läsionen kommt, die sich leichter einer Ursache-Wirkungs-Beziehung zuordnen lassen. Diese Befunde gehören zu den zahlreichen jüngsten Entdeckungen in bisher unbekannten Bereichen der Genexpression.

Neurodegenerative ErkrankungenBearbeiten

Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass neurodegenerative Erkrankungen durch fehlerhafte epigenetische Mechanismen vermittelt werden. Zu den neurodegenerativen Erkrankungen gehören die Huntington-Krankheit und die Alzheimer-Krankheit. Die neuroimmunologische Erforschung dieser Krankheiten hat Hinweise darauf erbracht, dass es keine einfachen Mendelschen Vererbungsmuster gibt, dass die Transkription weltweit gestört ist, dass es mehrere Arten von pathogenen RNA-Veränderungen gibt und vieles mehr. In einem der Experimente zeigte eine Behandlung der Huntington-Krankheit mit Histondeacetylasen (HDAC), einem Enzym, das Acetylgruppen von Lysin entfernt, und DNA/RNA-bindenden Anthracylinen, die die Positionierung von Nukleosomen beeinflussen, positive Auswirkungen auf das Verhalten, die Neuroprotektion, den Umbau von Nukleosomen und die damit verbundene Chromatindynamik. Eine weitere neue Erkenntnis zu neurodegenerativen Erkrankungen ist, dass die Überexpression von HDAC6 den mit der Alzheimer-Krankheit verbundenen neurodegenerativen Phänotyp in entsprechenden Tiermodellen unterdrückt. Andere Befunde zeigen, dass zusätzliche Mechanismen für die „zugrundeliegende transkriptionelle und posttranskriptionelle Dysregulation und komplexe Chromatinanomalien bei der Huntington-Krankheit“ verantwortlich sind.

Neuroimmunologische StörungenBearbeiten

Das Nerven- und das Immunsystem haben viele Wechselwirkungen, die die allgemeine Gesundheit des Körpers bestimmen. Das Nervensystem steht unter ständiger Beobachtung sowohl des adaptiven als auch des angeborenen Immunsystems. Während der Entwicklung und im Erwachsenenalter erkennt das Immunsystem Veränderungen der Zellidentität und der neuronalen Konnektivität und reagiert darauf. Eine Deregulierung sowohl der adaptiven als auch der erworbenen Immunantworten, eine Beeinträchtigung des Crosstalks zwischen diesen beiden Systemen sowie Veränderungen beim Einsatz angeborener Immunmechanismen können das zentrale Nervensystem (ZNS) für Autoimmunität und Neurodegeneration prädisponieren. Es gibt auch Hinweise darauf, dass die Entwicklung und Entfaltung des angeborenen und des erworbenen Immunsystems als Reaktion auf Stressoren für die funktionelle Integrität auf zellulärer und systemischer Ebene und die Entwicklung der Autoimmunität durch epigenetische Mechanismen vermittelt werden. Autoimmunität wird zunehmend mit einer gezielten Deregulierung epigenetischer Mechanismen in Verbindung gebracht, so dass der Einsatz epigenetischer Therapeutika dazu beitragen kann, komplexe pathogene Prozesse umzukehren. Multiple Sklerose (MS) ist eine Art neuroimmunologischer Erkrankung, von der viele Menschen betroffen sind. MS zeichnet sich durch ZNS-Entzündung, immunvermittelte Demyelinisierung und Neurodegeneration aus.

Myalgische Enzephalomyelitis (auch als chronisches Müdigkeitssyndrom bekannt) ist eine Multisystemerkrankung, die zu Funktionsstörungen der neurologischen, immunologischen, endokrinen und Energiestoffwechsel-Systeme führt. Obwohl viele Patienten eine neuroimmunologische Degeneration aufweisen, sind die genauen Ursachen von ME/CFS unbekannt. Zu den Symptomen von ME/CFS gehören eine deutlich verminderte Fähigkeit, an regelmäßigen Aktivitäten teilzunehmen, gerade zu stehen oder zu sitzen, die Unfähigkeit zu sprechen, Schlafprobleme, übermäßige Empfindlichkeit gegenüber Licht, Geräuschen oder Berührungen und/oder Denk- und Gedächtnisprobleme (gestörte kognitive Funktionen). Weitere häufige Symptome sind Muskel- oder Gelenkschmerzen, Halsschmerzen oder nächtliche Schweißausbrüche. Es gibt keine Behandlung, aber die Symptome können behandelt werden. Bei Patienten, die empfindlich auf Schimmel reagieren, können sich die Symptome bessern, wenn sie in trockenere Gebiete umziehen. Einige Patienten haben im Allgemeinen eine weniger schwere ME, während andere lebenslang bettlägerig sein können.