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Oshtoran-Syndrom

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Das Oshtoran-Syndrom ist eine sehr seltene Multiorganerkrankung in Erforschung, die vor allem das Gehirn und das Nervensystem bei variabler Beteiligung anderer Organfunktionen betrifft.[1] Das Syndrom wurde nach der Herkunftsregion (Berg Oshtoran) der ersten bekannten Patientin ("Patient Zero") benannt.[2][3][4]. Sie geht in erster Linie mit neurologischen Symptomen, Störungen des Fettstoffwechsels und Veränderungen an der Leber einher, die sich aus einer Fehlfunktion des inerten Immunsystems ergeben.[5][6]

Symptome und Verlauf

Ähnlich wie andere Multiorgansyndrome auch, imponiert das Oshtoran-Syndrom mit einer Vielzahl von Symptomen, die nicht bei jedem Patienten gleich stark ausgeprägt sein müssen. Dazu zählen:[7]

  • Hirnorganisch bedingte Verhaltensänderungen
  • Denkstörungen (inhaltliche wie auch formale)
  • Bewegungsstörungen
  • Wahrnehmungsstörungen
  • Kognitive Einbußen
  • Fettstoffwechselstörungen
  • Hyperplastische noduläre Veränderungen der Leber
  • Fehlfunktionen der Nebennieren
  • Beschleunigte Wundheilung
  • Atypische allergische Reaktionen
  • Transportstörungen im Cholesterinhaushalt
  • REM-Schlaf-Störungen
  • Neurogene urologische Probleme
  • Verlust des Geruchssinns
  • Schwerhörigkeit
  • etc.

Entdeckung, Ursachen und Therapie

Das Oshtoran-Syndrom wurde erstmals bei einer aus dem Zagrosgebirge stammenden Patientin und ihren Nachfahren beobachtet.[8][9][10] Erste Forschungen im Iran - sowie ein Zufallsfund im Kontext anderweitiger Forschungen am Weizmann Institute of Science in Rehovot/Israel[11] - legen einen dominanten Erbgang mit inkompletter Penetration nahe. Dies bedeutet, jeder Nachfahre der "Patientin Null" erbt die Anlage zur Erkrankung, diese bricht jedoch nicht bei jedem zwangsläufig aus. Hierbei spielen offenbar weitere Erbanlagen und Umweltfaktoren eine Rolle, wie dies von ähnlichen Symptomkonstellationen bereits bekannt ist.[12][13]

Zugrunde liegt nach dem inkompletten Stand der Forschung (2016) vermutlich eine Überaktivität des inerten Immunsystems, welche wiederum zu einer Störung des Kynureninstoffwechsels führt, was letztendlich die meisten der Symptome erklärt. Immunologische Störungen des Kynureninstoffwechsels sind meistens über einen einfachen Regelkreis begründet. Dabei wird durch das Einwirken von Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) und Tryptophan-2,3-Dioxygenase (TDO) auf die Enzyme des Kynureninstoffwechsels dessen Steuerung verändert. Abnormale Abläufe des Kynureninstoffwechsels sind beim Menschen von verschiedenen Krankheiten bekannt.[14][15][16][17][18][19] Erkrankungen mit Abweichungen im Kynureninstoffwechsel sind zahlreich bekannt und besitzen beim Menschen auch unabhängig vom spezifischen Oshtoran-Syndrom eine klinische Relevanz, die im klinischen Alltag meist unterschätzt wird.[20][21][22][23][24][25][24] Typischerweise kommt es aufgrund Zytokin-Induktion|induzierter Veränderungen im Tryptophan/Kynurenin-Stoffwechsel[26] zu einer Anhäufung jenes Stoffwechselprodukts, das im vorangegangenen Stoffwechselschritt erzeugt wurde und dem defekten bzw. dysregulierten Enzym eigentlich als Substrat dienen sollte. Je nach betroffenem Enzym sammeln sich somit jeweils andere Stoffwechselprodukte an.[27] Von besonderer Bedeutung ist eine Akkumulation von Xanthurensäure, Chinolinsäure, Kynurenin, Kynureninsäure und Anthranilsäure.[28][29][15] Eine verminderte enzymatische Aktivität der Kynurenin-3-Monooxygenase (KMO-Mangel) sorgt für eine Anhäufung von Kynurenin und einer Verschiebung des Tryptophanstoffwechsels hin zu Kynurensäure, Anthranilsäure und deren weiteren Stoffwechselprodukten.[30][31] Eine Folge der Dysregulation des Tryptophan-Kynureninstoffwechsels ist die vermehrte Bildung von Kynureninsäure, die wiederum eine Inhibition der Glutamat- und Dopaminfreisetzung im synaptischen Spalt zur Folge hat.[32][33][34][14][16][23]

Eine ursächliche Behandlung des zugrundeliegenden Pathomechanismus des Oshtoran-Syndroms steht derzeit nicht zur Verfügung. Die Therapie erfolgt daher symptomorientiert lindernd, meist mit Arzneistoffen, die (auch) den Glutamatstoffwechsel im synaptischen Spalt beeinflussen.

Kynurenin/Tryptophan-Ratio (Quotient)

Abweichungen des Kynureninstoffwechsels (Kynurenin/Tryptophan-Quotient) sind beim Oshtoran-Syndrom, ebenso wie bei zahlreichen weiteren Erkrankungen unter Beteiligung des Immunsystems beschrieben[35] und bei neuropsychiatrischen und anderen schweren Systemerkrankungen Erkrankungen seit langer Zeit bekannt. Sie gelten als Indikator für eine Aktivierung des inerten Immunsystems.[36][37] Die Kynurenin/Tryptophan-Ratio hat sich somit als relativ verlässlicher Marker für die Aktivität der Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) etabliert.[38] Auch das Maß an freiem Neopterin im Serum hat einen Bezug zum Kynureninstoffwechsel.[39]

Einzelnachweise

  1. ↑ Forschergruppe
  2. ↑ http://www.research.ac.ir/ Research Center
  3. ↑ Department of Medical Genetics, Faculty of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Iran
  4. ↑ Genetics Research Center at the University of Social Welfare and Rehabilitation Sciences in Tehran (Iran)
  5. ↑ Hunt, Too, Khaw u.a., The kynurenine pathway and parasitic infections that affect CNS function. Neuropharmacology. 2016 Feb 26
  6. ↑ Laboratório de Neuroquímica e Biologia Celular, Instituto de Ciências da Saúde, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Brazil: The kynurenine pathway in the pathogenesis of Parkinson's disease. Unpublished data. Costa, S. 2016
  7. ↑ The Clinical Features of the Oshtoran-Syndrome (Preliminary Findings)
  8. ↑ Ebrahim Badparva: Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences ISSN: 2231– 6345 (Online), 2015 Vol. 5 (S3), pp. 69-74/Badparva
  9. ↑ Discussion panel at the Ministry of Health and Medical Education of the Islamic Republic of Iran and the Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran in cooperation with the Razi Herbal Medicines Research Center, University of Medical Sciences, Khoramabad, Lorestan. Based on: Bahram Delfan, Kourosh Saki, Mahmoud Bahmani, Nader Rangsaz, Mohammad Delfan, Nima Mohseni, Hedayatollah Shirzad, Zahra Babaeian: A study on anti-diabetic and anti-hypertension herbs used in Lorestan province, Iran. J HerbMed Pharmacol. 2014; 3(2): 71-76
  10. ↑ Britannica/Zagros
  11. ↑ Britannica/Rehovot
  12. ↑ Kwidzinski, Erik: Beteiligung der Indolamin 2,3-Dioxygenase (IDO) an Immunregulation des zentralen Nervensystems; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité , publiziert am 13. Februar 2006
  13. ↑ Walter Siegenthaler: Klinische Pathophysiologie. Georg Thieme Verlag, 2006.
  14. ↑ 14,0 14,1 Maria Holtze, Peter Saetre, Göran Engberg, et al.: Kynurenine 3-monooxygenase polymorphisms: relevance for kynurenic acid synthesis in patients with schizophrenia and healthy controls. In: J Psychiatry Neurosci. 2012; 37: 53–57.
  15. ↑ 15,0 15,1 Brian Campbell, Erik Charych, Anna Lee, Thomas Möller: Kynurenines in CNS disease: regulation byinflammatory cytokines. In: Frontiers in Neuroscience. Neuroendocrine Science, 2014, Volume 8, Article 12.
  16. ↑ 16,0 16,1 Hoekstra PJ, Anderson GM, Troost PW: Plasma kynurenine and related measures in tic disorder patients. In: Eur Child Adolesc Psychiatry. 2007;16 Suppl 1:71–77.
  17. ↑ Serdar M. Dursun, Gillian Farrar, Sheila L. Handley, et al.: Elevated plasma kynurenine in Tourette syndrome. Molecular and Chemical Neuropathology January 1994, Volume 21, Issue 1, S. 55–60
  18. ↑ H. Rickards, S. M. Dursuna, G. Farrar: Increased plasma kynurenine and its relationship to neopterin and tryptophan in Tourette's syndrome. Psychological Medicine / Volume 26 / Issue 04 / July 1996, S. 857–862
  19. ↑ P.J. Hoekstra, C.G.M. Kallenberg et al.: Is Tourette's syndrome an autoimmune disease? Molecular Psychiatry, 2002, Volume 7, Number 5, Pages 437-445.
  20. ↑ Dursun SM, Farrar G, Handley SL: Elevated plasma kynurenine in Tourette syndrome. Mol Chem Neuropathol. 1994 Jan;21(1):55-60.
  21. ↑ Gregory F. Oxenkrug: Metabolic syndrome, age-associated neuroendocrine disorders, and dysregulation of tryptophan - kynurenine metabolism. Ann. N.Y. Acad. Sci., New York 2010
  22. ↑ G. F. Oxenkrug, W. A. Turski, W. Zgrajka et al.: Tryptophan-Kynurenine Metabolism and Insulin Resistance in Hepatitis C Patients. Hepatitis Research and Treatment Volume 2013 (2013), Article ID 149247.
  23. ↑ 23,0 23,1 Buness A, Roth A, Herrmann A, Schmitz O, Kamp H, et al. (2014) Identification of Metabolites, Clinical Chemistry Markers and Transcripts Associated with Hepatotoxicity. In: PLoS ONE 9(5): e97249.
  24. ↑ 24,0 24,1 Hirata Yukiko, Kawachi Takashi, Sugimura Takashi: Fatty liver induced by injection of L-tryptophan. In: Biochimica et Biophysica Acta"' (BBA) - Lipids and Lipid Metabolism. Volume 144, 1967, Pages 233–241.
  25. ↑ S.J. Pearson, G.P. Reynolds: Increased brain concentrations of a neurotoxin, 3-hydroxykynurenine, in Huntington's disease. Neuroscience Letters Volume 144, Issues 1–2, 14 September 1992, Pages 199–201.
  26. ↑ Lucile Capuron; Andrew H. Miller: Immune System to Brain Signaling: Neuropsychopharmacological Implications. In: Pharmacol Ther". 2011; 130: 226–238.
  27. ↑ M.P. Heyes, K. Saito, J. S. Crowley et al.: Quinolinic acid and kynurenine pathway metabolism in inflammatory and non-inflammatory neurological disease.In: Brain. Oxford University Press. Volume 115, Issue 5, 1 October 1992.
  28. ↑ Müller N, Myint AM, Schwarz MJ: (2010) Inflammatory Biomarkers and Depression. In: Neurotox Res. 19: 308–318.
  29. ↑ Michael Maes, Robert Verkerkc, Stephania Bonaccorso: Depressive and anxiety symptoms in the early puerperium are related to increased degradation of tryptophan into kynurenine, a phenomenon which is related to immune activation. In: Life Sciences, 71, 2002, Pages 1837–1848.
  30. ↑ Norbert Müller: The impact of neuroimmune dysregulation on neuroprotection and neurotoxicity in psychiatric disorders - relation to drug treatment. Dialogues Clin Neurosci. 2009;11:319-332.
  31. ↑ Robert Dantzer, Jason C. O’Connor, Gregory G. Freund et al.: From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. Nature Publishing Group. January 2008, Volume 9
  32. ↑ T. Ogawa et al.: Kynurenine pathway abnormalities in Parkinson's disease. Neurology September 1992. Vol. 42, No. 9.
  33. ↑ Jillian M. Heisler, Jason C. O’Connor: Indoleamine 2,3-dioxygenase-dependent neurotoxic kynurenine metabolism mediates inflammation-induced deficit in recognition memory. Brain, Behavior, and Immunity. November 2015, Vol.50:115–124
  34. ↑ Rossen Donev ed.: Inflammation in Neuropsychiatric Disorders. Academic Press. Vol. 88, 2012. Pp. 57 ff.
  35. ↑ Mia Huengsberg, John B. Winer, Mark Gompels: Serum kynurenine-to-tryptophan ratio increases with progressive disease in HIV-infected patients. Clinical Chemistry 1998 vol. 44 no. 4 858–862. / s.a. Wikipedia)
  36. ↑ K. Schroecksnadel, S. Kaser, G. Neurauter, et al.: Increased Degradation of Tryptophan in Blood of Patients with Rheumatoid Arthritis. In: The Journal of Rheumatology" 2003; 30:9.
  37. ↑ Yuzo Suzuki, Takafumi Suda, Kazuki Furuhashi, et al.: Increased serum kynurenine/tryptophan ratio correlates with disease progression in lung cancer. Lung Cancer Volume 67, Issue 3 , S. 361–365, März 2010.
  38. ↑ Bernhard Widner, Ernst R. Werner, Harald Schennach, et al.: Simultaneous Measurement of Serum Tryptophan and Kynurenine by HPLC. Clinical Chemistry December 1997 vol. 43 no. 12
  39. ↑ Fuchs, Dietmar; Möller, Arnulf A.; Reibnegger, Gilbert; et al.: Decreased Serum Tryptophan in Patients with HIV-1 Infection Correlates with Increased Serum Neopterin and with Neurologic/Psychiatric Symptoms. Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes: September 1990.
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