Jan-Dierk Clausen

• Die spinale Muskelatrophie ist nach der zystischen Fibrose die zweithäufigste Erkrankung mit autosomal-rezessivem Erbgang und Todesfolge bei Kindern. Der Mangel an intaktem SMN-Protein führt zu einer retrograden Degeneration der Motoneurone. Je nach prozentualem Mangel des SMN-Proteins ergeben sich unterschiedliche Verlaufsformen. Im Falle der schwersten Form liegt die Lebenserwartung unter zwei Jahren für Neugeborene. Die genaue Ursache der spinalen Muskelatrophie ist nicht abschließend geklärt. Klar ist jedoch, dass eineDie spinale Muskelatrophie ist nach der zystischen Fibrose die zweithäufigste Erkrankung mit autosomal-rezessivem Erbgang und Todesfolge bei Kindern. Der Mangel an intaktem SMN-Protein führt zu einer retrograden Degeneration der Motoneurone. Je nach prozentualem Mangel des SMN-Proteins ergeben sich unterschiedliche Verlaufsformen. Im Falle der schwersten Form liegt die Lebenserwartung unter zwei Jahren für Neugeborene. Die genaue Ursache der spinalen Muskelatrophie ist nicht abschließend geklärt. Klar ist jedoch, dass eine Differenzierungsdefekt an der muskulären Endplatte der Motoneurone vorliegt. In Zusammenschau der hier generierten Ergebnisse und zahlreicher Vorarbeiten zeigt sich, dass eine gestörte Kalziumhomöostase mitverantwortlich für diese Differenzierungsstörung ist. Dies ist am ehesten durch gestörte lokale Kalziumtransienten und eine veränderte Mikrostruktur der Endplatte, im Sinne des Fehlens der für die Differenzierung essentiellen Kalziumkanal-Cluster, zu erklären. Auch wenn die Wiederherstellung der Kalziumhomöostase keinen Einfluss auf die Menge an vorhandenem SMN-Protein hat, zeigt der Einsatz des Kalziumkanalagonisten R-Roscovitine eine restitutio des Phänotyps kultivierter Motoneurone in vitro, sowie auch eine signifikante Lebensverlängerung von murinen Tieren mit einer der SMA I äquivalenten Verlaufsform in vivo. Auch wenn es sich im Falle des Einsatzes von Kalziumkanalagonisten nicht um eine kausale Therapie, wie zum Beispiel im Falle gentechnologischer Ansätze, handelt, stellen sie trotzdem eine vielversprechende Ergänzung des Portfolios an therapeutischen Optionen dar. Die Stärke liegt hierbei in dem sofortigen Wirkeintritt nach Applikation mit antizipiert rascher Symptomverbesserung.…
• Spinal muscular atrophy is with an incidence around 1:3000 the second most common autosomal recessive disease with possible fatal outcome in children. The lack of intact Smn protein causes retrograde degeneration of motoneurons in the anterior horn of the spinal cord. Depending of the relative deficit in the total amount of intact Smn protein different clinical phenotypes are described. In case of the severest form SMA type I the expected life span is below 24 months. The specific underlying pathophysiological mechanism which cause SMA are soSpinal muscular atrophy is with an incidence around 1:3000 the second most common autosomal recessive disease with possible fatal outcome in children. The lack of intact Smn protein causes retrograde degeneration of motoneurons in the anterior horn of the spinal cord. Depending of the relative deficit in the total amount of intact Smn protein different clinical phenotypes are described. In case of the severest form SMA type I the expected life span is below 24 months. The specific underlying pathophysiological mechanism which cause SMA are so far not fully understood, but there is a consensus that the tremendous lack of Smn protein causes a defect in the differentiation of the neuromuscular junction. Combining the results of my work with the existing literature we suggest that an altered calcium homeostasis at the neuromuscular junction contributes to the retrograde degeneration of the motoneurons. Previous work showed an altered calcium channel clustering at the neuromuscular junction with consecutive lower spontaneous calcium currents. We therefore tested the effect of the calcium channel agonist R-Roscovitine on the maturation and growth behavior of isolated primary motoneurons from an SMA type I mouse model. Despite the fact that the R-Roscovitine treatment has no effect on the amount of intact Smn protein we could show that the treatment lead to a tremendous improvement of the SMA phenotype in vitro. The axonal growth defect as well as the microstructure and size of the growth cones were nearly fully restored by the R-Roscovitine treatment. Further in vivo investigations are needed to prove these results.…