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Pharmakologie des zentralen Nervensystems: Neurodegenerative Erkrankungen PD Dr. Edith Hintermann Pharmazentrum Klinikum der J. W. Goethe Universität Frankfurt / Main

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Pharmakologie des zentralen Nervensystems:

Neurodegenerative Erkrankungen

PD Dr. Edith Hintermann

PharmazentrumKlinikum der J. W. Goethe Universität

Frankfurt / Main

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Psychotrope Wirkstoffe

Zentralnervös dämpfende Wirkstoffe:- Antiepileptika- Sedativa- Anxiolytika/Tranquillantien- Narkotika

Zentralnervös stimulierende Wirkstoffe:- Antidepressiva- Drogen: Kokain, Amphetamine- “Genussmittel”: Koffein, Nikotin

Andere:- Neuroleptika- Opioidanalgetika- Parkinson Medikamente- Anti-Dementiva

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Neurodegenerative Erkrankungen

- Langsam fortschreitende Erkrankungen des Nervensystems, welche zum Verlust von Nervenzellen führen

- Erblich oder sporadisch auftretend

- Neurologische Symtome sind Demenz und Bewegungsstörungen

- Beispiele: Morbus Alzheimer (60% aller Demenzerkrankungen)

Lewy-Körperchen-Demenz (20% aller Demenzerkrankungen)

Morbus Parkinson (2. häufigste neurodegenerative Erkrankung)

Chorea Huntigton (Huntingtin Plaques)

Creutzfeldt-Jakob Krankheit (Prionen Ablagerungen)

Multiple Sklerose (autoimmune Entmarkungserkrankung)

- Medikamente können nur Symptome bekämpfen, aber nicht den Zell-Untergang aufhalten

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Parkinson Syndrom / Schüttellähmung

Symptome:- motorische Störungen: Hypokinese = Verlangsamung bis Unbeweglichkeit =Akinese

Trippelschritte, Sprachstörungen, MaskengesichtStörungen der Feinmotorik (Schriftbildveränderung)

Rigor = Versteifung/Verspannung der MuskulaturRuhetremor = Muskelzittern im RuhezustandPostulare Instabilität = Standunsicherheit

- sensorische Störungen: Störungen der HautempfindlichkeitGeschmacks – und Geruchsbeeinträchtigungen (Diagnose!)Visuelle Störungen

- psychische Störungen: Depression, verlangsamtes Denken, Demenz

- vegetative Störungen: vermehrter Speichel-/Tränenflussgestörte Wärme- und Schweiss-Regulationgestörte Darm- und BlasenfunktionBlutdruck-Abfall

Morbus Parkinson entwickelt sich nicht nur im ZNS sondern auch im

Peripheren - und im Enterischen Nervensystem

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Parkinson Syndrom- 1960 Dopaminmangel als biochemischer Defekt erkannt (Hornykiewicz & Ehringer)

- Symptome auch durch Medikamente hervorgerufen, welche die Dopamin Konzentration imGehirn reduzieren z.B. Reserpin (altes Neuroleptikum) oder Dopaminrezeptoren blockieren(klassische Neuroleptika)

- Motorische Störungen deuten auf neuronale Degeneration in Basalganglien= Striatum, Pallidum & Substantia nigra Verminderung der aktivierenden Wirkung der

Basalganglien auf Grosshirnrinde

- Ursachen: Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra

Später Zerstörung dopaminerger Nervenendigungen im Striatum

Verminderung dopaminerger = hemmender Neurotransmission

Verstärkte Acetylcholin Freisetzung

Enthemmung cholinerger = stimulierender Neurone

Dominanz der cholinergen Erregung

Verstärkte Stimulation durch Glutamat an NMDA-Rezeptoren

Normale Steuerung der Motorik durch Basalganglien versagt

= Störung des Bewegungsprogramms

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Modulation der Motorik durch die Basalganglien

Substantia nigra

Thalamus

Putamen

Nucleus Caudatus

Nuc

leus

Sub

thal

amic

us

Pallidum

CortexRückkopplungskreis:

Cortex

Basalganglion

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Diagnose mit DatSCAN®

- DatScan = Ioflupan, 123-I FP-CIT

- Bindet an Dopamin Transporter (DAT) welche durch Absterben der dopaminergen Neuronein verminderter Zahl vorkommen

Komma = PutamenKreis = Nucleus caudatus

Gesund Morbus Parkinson

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Parkinson Syndrom- 1960 Dopaminmangel als biochemischer Defekt erkannt (Hornykiewicz & Ehringer)

- Symptome auch durch Medikamente hervorgerufen, welche die Dopamin Konzentration imGehirn reduzieren z.B. Reserpin (altes Neuroleptikum) oder Dopaminrezeptoren blockieren(klassische Neuroleptika)

- Motorische Störungen deuten auf neuronale Degeneration in Basalganglien= Striatum, Pallidum & Substantia nigra Verminderung der aktivierenden Wirkung der

Basalganglien auf Grosshirnrinde

- Ursachen: Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra

Später Zerstörung dopaminerger Nervenendigungen im Striatum

Verminderung dopaminerger = hemmender Neurotransmission

Verstärkte Acetylcholin Freisetzung

Enthemmung cholinerger = stimulierender Neurone

Dominanz der cholinergen Erregung

Verstärkte Stimulation durch Glutamat an NMDA-Rezeptoren

Normale Steuerung der Motorik durch Basalganglien versagt

= Störung des Bewegungsprogramms

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Parkinson Medikamente

• Angriffspunkt: Dopaminerges System

1) Erhöhen der Dopamin Konzentration:

Gabe von Levodopa = L-DOPA (Dopamin-Vorstufe, Blut/Hirnschranke-gängig)

2) Zusätzlich Hemmung des Dopamin Abbaus mit:

• Monoaminoxidase-B Hemmer: Selegilin & Rasagilin

• Catechol-O-Methyltransferase Hemmer: Entacapon (Tolcapon lebertoxisch, Mittel 2. Wahl)

3) Levodopa kombinieren mit peripheren Decarboxylase-B Hemmern: Benserazid & Carbidopa

Umwandlung von L-DOPA zu Dopamin erst im ZNS Effizienz erhöhenNebenwirkungen reduzieren

Kombinationstherapie:

L-DOPA + Decarboxylase-Hemmer + (MAO Hemmer oder COMT Hemmer)

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Parkinson Medikamente

• Angriffspunkt: Dopaminerges System

Nebenwirkungen einer L-DOPA Langzeittherapie:

- ON/OFF Phänomen (durch veränderte Dopamin-Rezeptorsensibilität und -kinetik)

- Magen/Darmprobleme

- Halluzinationen

- Dyskinesien = nicht steuerbare, ruckartige, schmerzhafte Überbewegungen

30 – 60 Minuten nach Medikamentengabe

Wahrscheinlichkeit Dyskinesien zu entwickeln:40% nach 5 Jahren Therapie90% nach 10 Jahren Therapie

Nebenwirkungen werden neu in späten Stadien reduziert durch intraduodenale Infusions-Therapie mittels Matrix gebundenem L-DOPA kontinuierliche Abgabe verhindert pulsatileRezeptor-Stimulation

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Langzeittherapie mit Levodopa: Komplikationen

T

TherapieBeginn Akinesien Dyskinesien

on/off Fluktuationen Halluzinationen

Herzog & Volkmann, Pharm. Unserer Zeit, 2006

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Parkinson Medikamente

• Angriffspunkt: Dopaminerges System

4) Stimulation zentraler postsynaptischer Dopamin-Rezeptoren durch dopaminerge Agonisten

= Therapie für Patienten unter 55 Jahren, um L-DOPA Einsatz hinauszuzögern:

Bromocriptin Lisurid Pergolid Ropinirol Pramipexol

Rotigotin Pflaster (wirkt 24 Stunden, gleichmässige Abgabe = weniger on/off)

Apomorphin mittels Pumpe (für Spätphase, gleichmässige Abgabe, subkutan)

Im Vergleich zu L-DOPA Reduktion der Spätkomplikationen

Als Monotherapie im Frühstadium oder bei jungen Patienten

Im fortgeschrittenen Stadium zusammen mit L-DOPA

Nebenwirkungen: Magen-Darmbeschwerden, Herz-Kreislaufstörungen, HalluzinationenKombination mit peripher wirkenden Dopamin-Rezeptor Antagonistenz.B. Domperidon reduziert Nebenwirkungen

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Parkinson Syndrom- 1960 Dopaminmangel als biochemischer Defekt erkannt (Hornykiewicz & Ehringer)

- Symptome auch durch Medikamente hervorgerufen, welche die Dopamin Konzentration imGehirn reduzieren z.B. Reserpin (altes Neuroleptikum) oder Dopaminrezeptoren blockieren(klassische Neuroleptika)

- Motorische Störungen deuten auf neuronale Degeneration in Basalganglien= Striatum, Pallidum & Substantia nigra Verminderung der aktivierenden Wirkung der

Basalganglien auf Grosshirnrinde

- Ursachen: Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra

Später Zerstörung dopaminerger Nervenendigungen im Striatum

Verminderung dopaminerger = hemmender Neurotransmission

Verstärkte Acetylcholin Freisetzung

Enthemmung cholinerger = stimulierender Neurone

Dominanz der cholinergen Erregung

Verstärkte Stimulation durch Glutamat an NMDA-Rezeptoren

Normale Steuerung der Motorik durch Basalganglien versagt

= Störung des Bewegungsprogramms

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Parkinson Medikamente

• Angriffspunkt: Cholinerges System

Hemmung der verstärkt aktiven muskarinischen Rezeptoren mit zentral wirksamenAntagonisten (Anticholinergika)

BornaprinBiperidenProcyclidinTrihexyphenidyl

Nebenwirkungen: kognitive Störungen, Verwirrtheit, Halluzinationengehemmte Magen-Darm-Tätigkeit verminderte L-DOPA Aufnahme

bei Ruhetremor angewendet, sonst kaum mehr verordnet

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Parkinson Syndrom- 1960 Dopaminmangel als biochemischer Defekt erkannt (Hornykiewicz & Ehringer)

- Symptome auch durch Medikamente hervorgerufen, welche die Dopamin Konzentration imGehirn reduzieren z.B. Reserpin (altes Neuroleptikum) oder Dopaminrezeptoren blockieren(klassische Neuroleptika)

- Motorische Störungen deuten auf neuronale Degeneration in Basalganglien= Striatum, Pallidum & Substantia nigra Verminderung der aktivierenden Wirkung der

Basalganglien auf Grosshirnrinde

- Ursachen: Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra

Später Zerstörung dopaminerger Nervenendigungen im Striatum

Verminderung dopaminerger = hemmender Neurotransmission

Verstärkte Acetylcholin Freisetzung

Enthemmung cholinerger = stimulierender Neurone

Dominanz der cholinergen Erregung

Verstärkte Stimulation durch Glutamat an NMDA-Rezeptoren

Normale Steuerung der Motorik durch Basalganglien versagt

= Störung des Bewegungsprogramms

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Parkinson Medikamente

• Angriffspunkt: Glutamaterges System

Blockade aktiver Neurone im Striatum durch nicht-kompetitiveNMDA-Rezeptor Antagonisten:

Amantadin (günstige Wirkung auf Tremor & Dyskinesien)

Memantin

(Budipin, NMDA-R Antagonist & Anticholinergikumbestimmt Nebenwirkungen nur bei Tremor)

Meist zusammen mit L-DOPA eingesetzt

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Molekulare Mechanismen

Ursachen für den Verlust der Dopamin-produzierenden Nervenzellen:

• Mitochondriale Defekte durch oxidativen Stress Energie-Defizit Tod der Neurone

• Verminderte Fähigkeit des Proteasoms bestimmte Proteine abzubauen Protein-Aggregate = Lewy-Körper Schädigung der Neurone durch erhöhte

Produktion reaktiver Sauerstoffradikale

Vorkommen im ZNS, aber auchGastrointestinaltrakt, Niere, Herz etc.

!! Hemmung der Mitochondrien und Proteasomen durch synthetische Blockerlösen in Tieren ein Krankheitsbild aus, welches der menschlichen Parkinson Krankheit gleicht !!

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Zwei Phänomene beeinflussen KrankheitsverlaufZell-Tod & Ablagerung von Lewy-Körpern

Beginn der klinischen Symptome

Lewy-Körper

Amyloid--PeptidPlaques

Zell-Tod

Obeso et al., Nat. Med. 2010

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Phasen der Morbus Parkinson Pathologie nach Braak

Goedert et al., Nat. Rev. Neurology 2013

Medulla oblongata Stammhirn

Mittelhirn Substantia nigra

Zwischenhirn &Grosshirn

Einteilung anhand der Lewy-Körper Verteilung

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Phasen der Morbus Parkinson Pathologie nach Braak

Einteilung nach Braak anhand der Lewy-Körper Verteilung erklärt

Geschmacks – und Geruchsbeeinträchtigungen, welche auftreten

bevor motorische Störungen beobachtet werden können!

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Genetik des Parkinson Syndroms

Verschiedene Formen

- Sporadische Form: 1 – 2 % der über 65-jährigen Bevölkerung betroffen75% aller Erkrankungsfälle

- Familiäre Formen: Mutationen in mindestens 11 Genen verursachen Krankheit bereits imAlter von 20 – 40 Jahren

6 Proteine: -Synuklein, Parkin, UCH-L1, DJ-1, PINK1, DARDARIN

beeinflussen Mitochondrien, Proteasom oder Vesikeltransport-Synuklein ist Hauptbestandteil der Lewy-Körper

pathophysiologische Mechanismen sind gleich wie bei sporadischerForm

!! Maus-Modelle zeigen, dass “Parkinson-Proteine” Nervenzellen und darinenthaltene Mitochondrien gegen oxidativen und proteotoxischen Stress schützen und somit den Zelltod verhindern !!

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Gentherapie bei Morbus Parkinson

Problem: Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra

Verminderung dopaminerger = hemmender Neurotransmission

Ziel: Erhöhen der GABA Konzentration im Nucleus subthalamicus(Bewegungsimpuls-hemmende Funktion im Zwischenhirn)

verbesserte Bewegungskoordination

Methode: Glutamat-DecarboxylaseGlutamat GABA

Übertragen des Gens für Glutamat-Decarboxylase durchAdeno-assoziierte Viren

Phase I Studie mit 12 Patienten (Lancet 2007)Phase II Studie mit 45 Patienten, 6 Mt. (Lancet Neurology 2011)Phase III Studie geplant

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Modulation der Motorik durch die Basalganglien

Substantia nigra

Thalamus

Putamen

Nucleus Caudatus

Nuc

leus

Sub

thal

amic

us

Pallidum

CortexRückkopplungskreis:

Cortex

Basalganglion

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Tiefe Hirnstimulation bei Morbus Parkinson

Problem: Zu starke Aktivität des glutamatergen Systems

Ziel: Hemmung der neuronalen Aktivität in Nucleus supthalamicus,Thalamus und Pallidum

Methode: Hochfrequenzstimulation durch implantierte Elektroden Inhibition der Entladungsfrequenz von Neuronen im Zielgebiet

Durch Anpassung der Stimulationsstärke ein zufriedenstellendesGleichgewicht zwischen Symptomkontrolle und Vermeidung von Nebenwirkungen

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Modulation der Motorik durch die Basalganglien

Substantia nigra

Thalamus

Putamen

Nucleus Caudatus

Nuc

leus

Sub

thal

amic

us

Pallidum

CortexRückkopplungskreis:

Cortex

Basalganglion

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Tiefe Hirnstimulation bei Morbus Parkinson

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Alzheimer-Krankheit

1906 von Alois Alzheimer als “eigenartigeErkrankung der Hirnrinde” erstmalsbeschrieben:

- Fibrillenbildung innerhalb der Nervenzellen

- Ablagerungen “eigentümlicher Stoffwechsel-produkte” in Form von Plaques

- Demenz ist nicht Schwachsinn in Folge von unzüchtigem Lebenswandel

- Etwa 3% der über 65-jährigen und 25% der über 85-jährigen leiden an Morbus Alzheimer

Eckert A., Pharm. Unserer Zeit, 2002

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Symptome der Alzheimer-Krankheit

Hauptsymptom: Störung des Gedächtnisses und des Denkvermögens

Gedächtnisverlust = Persönlichkeitsverlust

Zusätzliche Symptome: - Depressionen

- Stimmungsschwankungen, Unruhe, Angst, Feindseligkeit

- Halluzinationen, Verfolgungswahn

- Orientierungsschwierigkeiten

- Verlust der räumlichen und zeitlichen Vorstellungskraft

- Sprachstörungen bis Sprachverlust

- Störungen des Bewegungsapparates

- veränderter Tag-Nacht-Rhythmus

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Stadien der Alzheimer-KrankheitStadium Diagnose Dauer Kindheitsentwicklung

1 Normal - Erwachsener

2 Subjektive Beschwerden - Erwachsener

3 Umfeld bemerkt reduzierte Arbeitsfähigkeit 7 J. Junger ErwachsenerSchwierigkeiten sich an fremden Orten zurecht 12 – 19-jährigzu finden

4 Verminderte Fähigkeiten komplexe Aufgaben 2 J. Späte Kindheitleicht durchzuführen z.B. Einkaufen, Kochen für Gäste 8 – 12-jährig

Klinische Diagnose Demenz

5 Selbständiges Überleben ohne Hilfe nicht möglich 1.5 J. Mittlere Kindheit (5-7j.)mässig

6 Verlust grundlegender Tätigkeiten des Alltags: 2.5 J. Frühe Kindheit (2-5j.)mittelschwer Anziehen, Waschen, Urin/Darmkontrolle

7 Verlust der Sprache und der Motorik 7 J. Säuglingschwer (Gehen, Sitzen, Lächeln, Kopf aufrecht halten) Geburt - 1.5-jährig

Theorie der Retrogenese nach Reisberg, Verein Morbus Alzheimer Syndrom, www.mas.or.at

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Diagnose Alzheimer-Krankheit

- Uhrzeichentest Fähigkeit abstrakt zu denken

- “DemTect” Demenz-Detektion-Test Gebrauch von Wort und Zahl

- Mini-Mental Status-Test Gedächtnis – und Sprachleistung

Orientierungsvermögen

Handhabung von Gegenständen

- Gehirnstruktur Computer -/ Kernspintomographie

- Untersuchung der Gehirnflüssigkeit 2.5-fach erhöhte Konzentration von

Protein Tau und ~50% erniedrigte

Konzentration von Amyloid- Peptid

Diagnose bereits bei leichten (Stadium 4)

kognitiven Störungen

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Alzheimer-Krankheit: Ursachen

Hauptsymptom: - Störung des Gedächtnisses und des Denkvermögens Gedächtnisverlust = Persönlichkeitsverlust

- Neurodegeneration durch: - Gestörte Calcium-Homöostase- Vermehrt gebildete freie Sauerstoffradikale- Mangel an Wachstumsfaktoren- Anhäufung von Amyloid--Peptiden und Tau-Protein- Entzündliche Prozesse

- Störung der cholinergen, dopaminergen, gabaergen und glutamatergen Übertragung

- Neurodegeneration startet 20 - 30 Jahre bevor klinische Symtome auftreten

Ursache: - Acetylcholin im ZNS wichtig für kognitive Prozesse, wie Lernen,Erinnerung, Aufmerksamkeit

- Zerstörung cholinerger Neurone die vom basalen Vorderhirn zumCortex/Hippocampus führen Acetylcholin-Mangel im Cortex

- Symptome können auch durch cholinerge Rezeptorblocker z.B.Atropin hervorgerufen werden

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Anti-Dementiva

• Angriffspunkt: Cholinerges System kognitive Defizite beseitigen

Erhöhen der Acetylcholin Konzentration durch Acetylcholinesterase Hemmer

Indirekte Verstärkung der muskarinischen und nikotinischen Rezeptor-Übertragung:

Donepezil

Rivastigmin auch bei Morbus Parkinson (auch als Pflaster)

Galantamin blockiert Abbau & stimuliert AcetylcholinFreisetzung durch Aktivierung des präsynaptischennikotinischen Rezeptors

(Tacrin bei etwa 50% der Patienten Hepatotoxizität)

Nebenwirkungen: Kopfschmerzen, Übelkeit, Durchfall, Schlaflosigkeit, Schwindel, Muskelkrämpfe

Mittel der ersten WahlAngewendet bei leichter und mittelschwerer DemenzLeistungsfähigkeit in den ersten 6 Monaten leicht gesteigert, sinkt danach ab zu Ausgangsniveau

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Alzheimer-Krankheit: Ursachen

Hauptsymptome: - Störung des Gedächtnisses und des Denkvermögens Gedächtnisverlust = Persönlichkeitsverlust

Ursache: - Acetylcholin im ZNS wichtig fur kognitive Prozesse, wie Lernen,Erinnerung, Aufmerksamkeit

- Zerstörung cholinerger Neurone die vom basalen Vorderhirn zumCortex/Hippocampus führen Acetylcholin-Mangel im Cortex

- Symptome können auch durch cholinerge Rezeptorblocker z.B.Atropin hervorgerufen werden

- Neurodegeneration durch: - Gestörte Calcium-Homöostase- Vermehrt gebildete freie Sauerstoffradikale- Mangel an Wachstumsfaktoren- Anhäufung von Amyloid--Peptiden und Tau-Protein- Entzündliche Prozesse

- Störung der cholinergen, dopaminergen, gabaergen und glutamatergen Übertragung

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Anti-Dementiva

• Angriffspunkt: Ca2+ Kanäle

Senkung der intrazellulären Ca2+ Konzentration durch Hemmung spannungsabhängiger

Ca2+ - Kanäle vom L-Typ

Nimodipin

Starke Nebenwirkungen: Kardiovaskuläre Effekte, Kopfschmerzen, Magen/Darmbeschwerden,

Aggressivität, motorische Unruhe, Leber/Nierenfunktion reduziert

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Anti-Dementiva

• Angriffspunkt: NMDA-Rezeptor (Ca2+ System)

Überstimulierung von NMDA-Rezeptoren und dadurch bedingte Überladung von Nervenzellenmit Ca2+ als wichtiger pathogenetischer Faktor

Hemmung des Ca2+ Eintritts durch nicht-kompetitiven NMDA-R Antagonisten Memantin

Beeinflusst Ca2+ System selektiver als Nimodipin und ist somit besser verträglich

Nebenwirkungen: Schwindel, Kopfschmerzen, erhöhter Blutdruck, Verstopfung, Müdigkeit

!! Momentan einziges Medikament für mittelschwere und schwere Demenz !!

Langsameres Fortschreiten der Symptome, jedoch keine Zustandsverbesserung

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Der NMDA Rezeptor

K+

Ca+Na+

NR1 NR2

GlutamatGlycin

KompetitiveAgonisten & Antagonisten

OKBlocker

“Offener KanalBlocker”

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Ganzheitlicher Therapieansatz

• Medikamentöse Behandlung

- Stabilisierung des allgemeinen Gesundheitszustandes

- Antidementiva Aufrechterhaltung der geistigen Fähigkeiten

- Psychopharmaka Stabilisierung der psychischen Verfassung

• Nicht-Medikamentöse Behandlung

- Training der verbliebenen Fähigkeiten Hirnleistung, Beweglichkeit

- Psychotherapeutische Massnahmen Verhaltenstraining

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Alzheimer-Krankheit und genetische Faktoren

- Genetische Faktoren sind verantwortlich für gehäuftes Auftreten von Morbus Alzheimer in Familien:

Verwandte 1. Grades 4-fach höheres RisikoVerwandte 2. Grades 2-fach höheres Risiko

- Erbliche Formen: 1-5 % aller Fälle werden dominant vererbtMutierte Gene:

Präsenilin-1 (-Sekretase Komplex)Präsenilin-2 (-Sekretase Komplex)Amyloid-Vorläufer (precursor) Protein = APP

Erkrankung vor dem 60. Lebensjahr (Präsenilin) odersogar vor dem 40. Lebensjahr (APP)

Verlauf schneller als bei altersbedingter Krankheit

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Amyloid- Peptide als zentrales Problem

APP = Amyloid-Precursor-Protein

sAPP- = lösliches APP Fragment Wachstumsfaktor, neuroprotektiv, Synaptogenese

A = Amyloid- Peptide - Peptide bestehen aus 43 – 34 Aminosäuren- in niedrigen Konzentrationen neuroprotektiv, neuronale

Plastizität , anti-mikrobielle Wirkung- A werden normalerweise nicht abgelagert, sondern abgebaut- A43/A42 in hohen Konzentrationen wirken amyloidogen Ablagerungen bei M. Alzheimer und Down Syndrom (Gen für APP auf Chromosom 21)

Ungleichgewicht zwischen Produktion und Abbau von A

-Sekretase

-Sekretase

A1.

2.

löslichPlaques

sAPP-

APP

Nemec & Schubert-Zsilavecz, Pharm. Unserer Zeit, 2002

-Sekretase

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Entwicklung neuer Diagnose-Methoden:

PET (Positronen-Emissions-Tomographie) mit Pittsburgh Compound-B (Thioflavin)

Blennow et al., Lancet, 2006

Nachweis von Amyloid- Peptid

A-haltige Regionen binden spezifisch PIB

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Impfung gegen Amyloid--Peptid als Schutz vor Alzheimer-Demenz?

Alzheimer-Krankheit geprägt durch 3 pathologische Veränderungen im Gehirn:

1) Extrazelluläre neuritische Plaques aus Amyloid--Peptid, welche umgeben sind von totenund stark geschädigten Neuronen

Problem: Induktion einer chronischen Entzündung durch stetige Aktivierung der Mikroglia

Ziel: Induktion einer spezifischen Immunantwortgegen Amyloid--Peptid

Methode: Impfung mit einem Fusionsproteinbestehend aus einem kurzen Fragment des Amyloid--Peptides und Tetanustoxoid

anti-Amyloid--Peptid Antikörper

Abbau des Antigen-AntikörperKomplexes durch Monozyten

Klinische Studien verliefen negativ

Hirnhautentzündung bei 6% der PatientenZündorf & Dingermann, Pharm. Unserer Zeit, 2008

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Monoklonaler Antikörper gegen Amyloid--Peptitide ?

Ziel: Bildung eines Amyloid--Peptid – Antikörper Komplexes

Abbau des Antigen-Antikörper Komplexes durch Monozyten

Behandlung: Infusion des monoklonalen Antikörpers Bapineuzumab

6 Infusionen alle 13 Wochen

Phase II Klinische Studie mit 234 Patienten (mild bis mittelschwer) verlief positiv

Phase III Studie wurde 2012 abgebrochen mangels positiver Effekte

Weiter Antikörper z.B. Ponezumab werden getestet

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Hemmung der -Sekretase ?

Ziel: Direkte Blockade der Protease Aktivität Reduktion der Amyloid--

Peptid Produktion

Phase III Studie wurde 2010 wegen starken Nebenwirkungen abgebrochen

Problem: - Weitere Proteine werden durch die -Sekretase prozessiert

z.B. Rezeptor Notch intrazelluläres Fragment wirkt als

Transkriptions-Transaktivator während Zellentwicklung/Regeneration

- Komplette Blockade der -Sekretase führte zu Hautproblemen,

gastrointestinalen/neuronalen (kognitiven) Nebenwirkungen

- Suche nach Molekülen, welche die Enzymspezifität modulieren

keine langen A Peptide

Notch wird weiterhin prozessiert

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Hoffnung EntzündungshemmerAlzheimer-Krankheit geprägt durch 3 pathologische Veränderungen im Gehirn:

2) Grossflächige Entzündungsprozesse und Vermehrung von bestimmten Immunzellen

- Mikrogliazellen vermehren sich und wandern in betroffene Gebiete ein

- Rheumapatienten sind 6x weniger von MorbusAlzheimer betroffen

Entzündungshemmer scheinen zu schützen

- Ibuprofen verbessert Gedächtnisleistung in “Alzheimer”-Mäusen

Erste Klinische Studien verliefen negativ

Entzündungshemmer sind nur effektiv, wenn sie frühzeitig, also vorSymptomerscheinung, eingenommen werden

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Mikrotubuli-Stabilisatoren als zukünftige Medikamente ?Alzheimer-Krankheit geprägt durch 3 pathologische Veränderungen im Gehirn:

3) Intrazelluläre neurofibrilläre Verfilzungen (Tangles) in NervenzellenFibrillen bestehen aus überphosphoryliertem Protein Tau, welches Aggregate bildet

- Normalerweise assoziiert Tau mit Mikrotubuli-Netzwerkum es zu stabilisieren und Vesikeltransport entlang derAxone zu ermöglichen

- Löst sich Tau von Mikrotubuli um Aggregate zu bilden, ist schneller Transport nicht mehr möglich und Nervenzellen degenerieren

- Mäuse welche Tau im Gehirn überexprimieren, zeigen gleiches Krankheitsbild wie Patienten

- Mikrotubuli-stabilisierendes Medikament reduziert Krankheit in Mäusen

Tau

Mikrotubuli

Tau Aggregat

Medikament “Rember”, welches Tau-Fibrillen auflöst, reduziert Krankheit

Studie mit 321 Patienten, 75% konnten Zustand über 19 Monate stabil halten oder sogarverbessern

Phase III Studie mit “LMTX” wurde 2012 gestartet, zeigte jedoch keine positiven Effekte!

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Websites

• Deutsche Parkinson Vereinigung: www.parkinson-vereinigung.de

• Deutsche Alzheimer Gesellschaft: www.deutsche-alzheimer.de

• Deutsche Seniorenliga: www.dsl-alzheimer.de

• Verein Morbus Alzheimer Syndrom: www.mas.or.at