Das Lymphsystem – die vergessene Kanalisation des Körpers, um die sich niemand kümmert?

Ziel der Studie: Säugetiere haben zwei spezialisierte Gefäßkreislaufsysteme: das Blutgefäßsystem und das Lymphgefäßsystem. Das Lymphgefäßsystem ist ein Einwegkanal, der gefilterte arterielle Zwischenzellflüssigkeit und Stoffwechselprodukte aus dem Gewebe in den Blutkreislauf zurückführt.

Ergebnisse: Es spielt außerdem eine wichtige Rolle beim Transport von Immunzellen und bei der Aufnahme von Fetten. Wie wir in dieser Übersichtsarbeit erläutern, haben sich die molekulare Beschreibung der Entwicklung des Lymphgefäßsystems und unser Verständnis seiner Rolle bei krankhaften Zuständen in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt. Dadurch haben sich die herkömmlichen Vorstellungen über die Rolle des Lymphgefäßsystems bei Gesundheit und Krankheit verändert. Morphologische oder funktionelle Defekte des Lymphgefäßsystems wurden inzwischen bei mehreren Krankheiten festgestellt. Wir gehen davon aus, dass leichte, symptomlose Veränderungen der Funktion des Lymphgefäßsystems die unterschiedlichen Reaktionen des Körpers auf zahlreiche menschliche Krankheiten mitbedingen könnten.

Ziel der Studie: Lymphgefäße spielen eine aktive Rolle dabei, überschüssige Zwischenzellflüssigkeit aus Organen abzuleiten und Immunzellen zu den Lymphknoten zu transportieren. Im zentralen Blutkreislauf erzeugt das Herz die Kraft, die nötig ist, um das Blut vorwärtszupumpen.

Ergebnisse: Im Gegensatz dazu sind Lymphgefäße für den Transport der Lymphe auf die Kontraktionen der Gefäße selbst und auf äußere Kräfte angewiesen. Das aktive Pumpen besteht aus rhythmischen Kontraktionen der glatten Muskulatur der Lymphgefäße. Regelmäßig angeordnete, zweizipflige Klappen aus Endothelzellen verhindern, dass die Lymphe zurückfließt. Diese Arbeit gibt einen kurzen Überblick über den Lymphtransport, einschließlich der anfänglichen Lymphbildung und der zellulären und molekularen Mechanismen, die das Pumpen der Lymphgefäße steuern.

Ziel der Studie: Das glymphatische System und die Lymphgefäße der Hirnhäute wurden vor Kurzem näher beschrieben. Das glymphatische System ist ein von Gliazellen abhängiges System aus perivaskulären Kanälen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Beseitigung von Stoffwechselabfällen aus dem Zwischenzellraum.

Ergebnisse: Störungen des glymphatischen Systems und der Lymphgefäße der Hirnhäute spielen eine wichtige Rolle bei altersbedingten Veränderungen des Gehirns, bei der Entstehung neurovaskulärer und neurodegenerativer Erkrankungen sowie bei Hirnverletzungen und Tumoren. Diese Übersichtsarbeit behandelt den Zusammenhang zwischen den erst kürzlich beschriebenen Lymphgefäßen der Hirnhäute und dem glymphatischen System, das das zentrale Nervensystem (ZNS) mit Liquor und Zwischenzellflüssigkeit versorgt. Die Arbeit stellt außerdem Ergebnisse von Studien am Menschen vor, die sich mit dem Vorkommen von Lymphgefäßen der Hirnhäute und des glymphatischen Systems befassen. Neue Erkenntnisse darüber, wie Alterung, Medikamente, Schlaf-Wach-Rhythmus, genetische Veranlagung und sogar die Körperhaltung das Abflusssystem des Gehirns beeinflussen, haben nicht nur unsere Vorstellung vom Flüssigkeitskreislauf im Gehirn verändert, sondern auch zum Verständnis der Krankheitsprozesse und Mechanismen neurodegenerativer Erkrankungen beigetragen.

Ziel der Studie: Hintergrund: Ein Lymphödem ist eine Ansammlung eiweißreicher Flüssigkeit im Zwischenzellraum, die durch eine Störung des Lymphkreislaufs entsteht. Es kann die Lebensqualität beeinträchtigen und erhebliche gesundheitliche Probleme verursachen. Die Gesamtinzidenz von Lymphödemen der unteren Extremitäten (LEL) beträgt 20 %.

Ergebnisse: Alle Studien bis auf eine berichteten positive Ergebnisse, gemessen an Veränderungen des Umfangs und Volumens der Gliedmaße oder an einer subjektiven klinischen Verbesserung. Die größte Verringerung von Umfang und Volumen der Gliedmaße betrug 63,8 %. Schlussfolgerung: Die LVA führte bei der Mehrheit der Patientinnen und Patienten zu einer deutlichen Verringerung des Gliedmaßenvolumens und einer Verbesserung der subjektiven Beschwerden durch das Lymphödem. Die anhaltende Wirksamkeit dieser Behandlungsmethode bei langfristiger Nachbeobachtung deutet darauf hin, dass die LVA eine sehr wirksame Behandlung für LEL ist.

Ziel der Studie: Das sympathische Nervensystem wurde zwar als Regulator des Lymphkreislaufs beschrieben, bei der Behandlung von Lymphödemen wurde es jedoch bisher nicht gezielt eingesetzt. Wir führten eine systematische Übersichtsarbeit zu Veröffentlichungen über die Anwendung einer Blockade sympathischer Nerven bei der Behandlung von Lymphödemen durch.

Ergebnisse: Alle gefundenen Arbeiten waren klinische Studien und berichteten über insgesamt 187 Patientinnen und Patienten. Die Blockade sympathischer Nerven wurde mit örtlichen Betäubungsmitteln durchgeführt, mit oder ohne Triamcinolon. Die Nervenblockade verbesserte das Lymphödem: Der Umfang der Gliedmaße nahm ab und die Betroffenen berichteten von einer Besserung. Große randomisierte klinische Studien stehen noch aus. Die Blockade sympathischer Nerven scheint jedoch eine vielversprechende Alternative für Menschen mit Lymphödem zu sein, bei denen eine konservative Behandlung nicht wirkt.

Ziel der Studie: Ein Hirnödem ist nach einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT) mit Krankheit und Sterblichkeit verbunden1. Nach einem SHT steigt der Noradrenalinspiegel2–4. Wie stark der Noradrenalinspiegel ansteigt, sagt sowohl das Ausmaß der Verletzung5 als auch die Wahrscheinlichkeit eines tödlichen Verlaufs voraus6.

Ergebnisse: Dieser adrenerge Sturm nach einem SHT ging mit einer verminderten Kontraktionsfähigkeit der Lymphgefäße im Halsbereich einher. Dies entspricht einer verringerten Rückführung von glymphatischer und lymphatischer Flüssigkeit in den Körperkreislauf. Eine Hemmung aller adrenergen Rezeptoren normalisierte daraufhin den zentralvenösen Druck und stellte in einem Mausmodell für SHT den glymphatischen und den zervikalen Lymphfluss teilweise wieder her. Dadurch verringerte sich das Hirnödem deutlich und die funktionellen Ergebnisse verbesserten sich. Außerdem verstärkte die Hemmung der adrenergen Signalübertragung nach dem Trauma den Abtransport von Zelltrümmern aus der Verletzungsstelle über das Lymphsystem. Dadurch gingen sekundäre Entzündungen und die Ansammlung von phosphoryliertem Tau deutlich zurück. Diese Beobachtungen legen nahe, dass eine gezielte Beeinflussung der noradrenergen Steuerung des zentralen glymphatischen Flusses einen Behandlungsansatz für akute SHT bieten könnte.

Ziel der Studie: Die Entwicklung des Schädels fällt mit dem Beginn des Liquorkreislaufs, der Durchblutung des Gehirns durch Liquor und der Bildung von Lymphgefäßen in den Hirnhäuten zusammen. Diese Prozesse sind wichtig, um Abfallstoffe aus dem Gehirn zu beseitigen. Wie sich Erkrankungen des Schädels und des Gesichts, etwa eine Kraniosynostose, auf diese Prozesse auswirken, ist kaum bekannt.

Ergebnisse: Die Behandlung von Mäusen mit Kraniosynostose mit Yoda1, einem kleinen Molekül und Agonisten von Piezo1, senkt den Hirndruck und verbessert den Liquorfluss. Außerdem stellt sie die Bildung von Lymphgefäßen in den Hirnhäuten, den Abfluss zu den tiefen Halslymphknoten und die Durchblutung des Gehirns durch Liquor wieder her. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen zeigen wir, dass eine Behandlung älterer Mäuse mit vermindertem Liquorfluss und -umsatz mit Yoda1 das Lymphgefäßnetz, den Abfluss und die Durchblutung des Gehirns durch Liquor verbessert. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Liquor mechanische Kräfte ausübt, die das Wachstum und den Erhalt der Lymphgefäße in den Hirnhäuten fördern. Außerdem könnte der Einsatz des Piezo1-Agonisten Yoda1 bei erhöhtem Hirndruck und/oder vermindertem Liquorfluss, wie bei Kraniosynostose oder im Alter, helfen, das Lymphgefäßnetz der Hirnhäute und die Durchblutung des Gehirns durch Liquor wiederherzustellen.

Ziel der Studie: Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine häufige neurodegenerative Erkrankung, die durch einen fortschreitenden Abbau der geistigen Fähigkeiten gekennzeichnet ist. Typische krankhafte Merkmale sind Ablagerungen von Aβ-Plaques und eine abnorme Ansammlung des Tau-Proteins. Biomarkertests haben die Diagnose von AD verbessert. Die derzeitigen Behandlungen lindern jedoch vor allem die Symptome, und es gibt keine wirksamen Therapien, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen.

Ergebnisse: Das Konzept des glymphatischen Systems hat unser Verständnis des Flüssigkeitskreislaufs und der Abfallbeseitigung im Gehirn verfeinert. Seine Funktionsstörung steht in engem Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer (AD) und Parkinson (PD) und eröffnet ein neues mögliches Ziel für die Behandlung von AD. Die Anastomose zwischen Lymphgefäßen und Venen im tiefen Halsbereich (LVA) ist ein neues chirurgisches Verfahren, das AD-Symptome möglicherweise lindern kann. Erste Ergebnisse haben seine kurzfristige Wirksamkeit bestätigt. Die Methode befindet sich jedoch noch in einer frühen Phase der klinischen Erprobung. Für ihre erfolgreiche Anwendung in der klinischen Praxis sind weitere systematische Untersuchungen erforderlich. Fortschritte in der Erforschung des zentralen Lymphsystems weisen eine wichtige Richtung für die Untersuchung der Krankheitsmechanismen von AD und die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien.