Die spinocerebelläre Ataxie (SCA) ist eine Gruppe langsam fortschreitender erblicher neurodegenerativer Erkrankungen. Sie bezeichnet die autosomal-dominante zerebelläre Ataxie (ADCA), die durch eine Degeneration des Kleinhirns oder seiner assoziierten Bahnen verursacht wird.
Die Prävalenz beträgt 1–5 pro 100.000 Einwohner. Die SCA sind von SCA1 bis SCA40 nummeriert, und spezifische Typen werden weiterhin entdeckt. SCA3 (Machado-Joseph-Krankheit) ist weltweit am häufigsten, gefolgt von SCA1, SCA2, SCA6, SCA7 und SCA8, die jeweils mindestens 2 % aller SCA ausmachen.
In der europäischen Bevölkerung werden etwa 15–30 % der spät beginnenden zerebellären Ataxien (LOCA) auf SCA27B zurückgeführt. In einer deutschen Kohorte machte SCA27B 16 % der genetisch bestätigten Ataxiepatienten aus und war damit nach SCA3 (19 %) die zweithäufigste 6).
Das Erkrankungsalter liegt in der Regel zwischen 30 und 50 Jahren, es wurden jedoch Fälle von der Kindheit bis zum 70. Lebensjahr berichtet. Bei SCA27B liegt das Durchschnittsalter bei 57,46 Jahren (Spanne 6–80 Jahre), also etwas später 6).
Eine Übersicht der ophthalmologischen Zeichen ist wie folgt. Sie zeigen vielfältige Befunde wie Augenmuskellähmung, Optikusatrophie, Retinitis pigmentosa, Nystagmus und Sakkadenanomalien, die je nach SCA-Typ variieren.
QWie viele Arten von SCA gibt es?
A
Sie sind von SCA1 bis SCA40 nummeriert, und mehr als 40 Typen wurden identifiziert. Weltweit am häufigsten ist SCA3 (Machado-Joseph-Krankheit), während in Japan auch die Typen SCA6 und SCA31 häufig vorkommen.
Anfangs beginnt es mit Gang- und Gleichgewichtsstörungen, und mit Fortschreiten kommen ophthalmologische Symptome hinzu.
Doppelbilder (Diplopie) : Bei SCA3 leiden 64–75 % der Patienten unter Doppelbildern 2). Auch bei SCA27B wurde in einer systematischen Übersicht von 815 Fällen bei 54,05 % Doppelbilder festgestellt 6).
Oszillopsie : Gefühl des Schwankens des Gesichtsfeldes aufgrund einer Fixationsstörung oder eines Nystagmus.
Sehverschlechterung: Bei SCA7 kommt es frühzeitig zu einer Sehverschlechterung. Die Netzhautdegeneration ist die Hauptursache.
Farbsehstörung : Bei SCA7 wird frühzeitig eine Blau-Gelb-Farbsehstörung bemerkt.
Zu den typischen zerebellären Augenbewegungsstörungen gehören Fixationsstörungen (Nystagmus, Durchschlagen von Sakkaden), Sakkaden-Dysmetrie, Verfolgungsstörungen und eine Störung des vestibulookulären Reflexes (VOR). Auch Oszillopsie, Downbeat-Nystagmus, square-wave jerks (SWJs) und treppenförmige Verfolgungsbewegungen treten auf. Unter den in Japan häufigen hereditären spinocerebellären Ataxien (SCD) zeigen die Typen SCA6 und SCA31 nur zerebelläre Symptome, während der Typ SCA3 auch mit externer Ophthalmoplegie und Parkinson-Syndrom einhergeht.
Die wichtigsten ophthalmologischen Befunde nach SCA-Typ sind im Folgenden aufgeführt.
SCA1 und SCA2
SCA1 : Messanomalie mit übermäßigen Sakkaden. Kann mit Optikusatrophie (ca. 33 %), zentralem Skotom und Farbsehstörung einhergehen.
SCA2 : Deutliche Verlangsamung der Sakkaden bereits im frühen Krankheitsstadium. Blickinduzierter Nystagmus und Sakkadenmessanomalien sind selten, was zur Abgrenzung von anderen SCA dient.
SCA3, SCA6 und SCA7
SCA3 : Lidretraktion mit Augenmuskellähmung („Lidvorwölbung“), blickinduzierter Nystagmus und Esotropie durch Divergenzinsuffizienz sind charakteristisch.
SCA6: Downbeat-Nystagmus ist ein charakteristischer Befund.
SCA7: Netzhautdegeneration, Retinitis pigmentosa, frühe Blau-Gelb-Farbsehstörung. Die Sehprognose kann ungünstig sein.
SCA12: In einer Kohorte von 49 Fällen wurden langsame Sakkaden (26,5 %), unterbrochene Blickfolgebewegungen (28,6 %) und Nystagmus (20,4 %) berichtet1). Tremor trat bei 95,9 % und Ataxie bei 73,5 % auf.
SCA21: Zeigt Augenbewegungsstörungen, begleitet von Dystonie und Myoklonus7).
SCA27B: In einer Übersicht von 815 Fällen: abnorme Sakkadenverfolgung 80,69 %, Nystagmus 71,15 % (davon 47,96 % Downbeat-Nystagmus), Doppelbilder 54,05 %6).
SCA28: Horizontaler Nystagmus, Augenmuskellähmung, Ptosis. Verursacht durch AFG3L2-Genmutation5).
SCAR10 (autosomal-rezessiv) : Es werden überschießende Sakkaden, langsame Sakkaden und unterbrochene Folgebewegungen beobachtet8).
QWelcher SCA-Typ betrifft die Netzhaut?
A
SCA7 ist der repräsentative Typ, der Netzhautdegeneration und Retinitis pigmentosa verursacht, mit früher Blau-Gelb-Farbsehstörung. Auch bei SCA3 gibt es Berichte über Retinitis pigmentosa. Bei Netzhautbeteiligung kann die Sehprognose besonders schlecht sein.
Die meisten SCA werden autosomal-dominant vererbt, oft durch Verlängerung von CAG-Nukleotid-Wiederholungen.
Polyglutaminerkrankung : Die CAG-Wiederholung wird in ein Polyglutaminprotein übersetzt, was einen toxischen Funktionsgewinn verursacht.
Antizipation: Die Anzahl der Wiederholungen nimmt mit jeder Generation zu, was zu einem früheren Beginn und einer schwereren Ausprägung führt. Bei SCA27B wurde jedoch auch eine Kontraktion der GAA-Wiederholungen bei väterlicher Vererbung berichtet6).
Penetranz: Bei den meisten SCA sehr hoch. SCA8 ist eine Ausnahme mit unvollständiger Penetranz4).
Die Zuordnung von SCA-Typen zu den wichtigsten ursächlichen Genen/Wiederholungstypen ist wie folgt.
SCA-Typ
Ursächliches Gen/Mutation
Art der Wiederholung/Mutation
SCA1/2/3/6/7/12/17
Typ-spezifische Gene
Trinukleotid (CAG etc.)-Repeat-Expansion
SCA10/31
Typ-spezifische Gene
Pentanukleotid-Repeat-Expansion
SCA27B
FGF14
Sechs-Basen (GAA)-Wiederholungsexpansion
SCA5/11/13/14/21/28 usw.
Typ-spezifisches Gen
Normale Mutation (Punktmutation usw.)
Die Details der einzelnen Typen sind unten aufgeführt.
SCA12 : CAG-Wiederholung im 5’UTR-Bereich des PPP2R2B-Gens. Der pathologische Bereich liegt bei 40 oder mehr, im Durchschnitt 53,26 ± 6,10 (Spanne 40–72) 1).
SCA27B : GAA-Repeat-Expansion im ersten Intron des FGF14-Gens. Über 300 ist pathogen, 250–299 können eine reduzierte Penetranz aufweisen6).
SCA28 : Missense-Mutation im AFG3L2-Gen. Verursacht durch eine Störung des mitochondrialen inneren Membran-Qualitätskontrollsystems5).
QWas ist das Phänomen der Antizipation?
A
Bei SCA, die durch eine Repeat-Expansion verursacht werden, nimmt die Anzahl der Wiederholungen im Gen tendenziell von Generation zu Generation zu. Dies wird als Antizipation bezeichnet. Je höher die Anzahl der Wiederholungen, desto früher tritt die Erkrankung auf und desto schwerwiegender sind die Symptome. Selbst wenn ein Elternteil nur leicht betroffen ist, kann das Kind schwer erkranken.
Alle SCA-Typen zeigen fortschreitende Bewegungsstörungen, ohne ein einzelnes pathognomonisches Zeichen. Für die Differenzialdiagnose ist der folgende Ansatz wichtig.
Die Aufzeichnung mittels Elektrookulographie (EOG) wird empfohlen. Eine zweidimensionale horizontale und vertikale sowie eine dreidimensionale Aufzeichnung einschließlich Torsion ist wünschenswert. Die zu untersuchenden Parameter sind wie folgt.
Für die endgültige Diagnose unerlässlich. Kommerzielle Testpanels decken die Haupttypen wie SCA1-8, 12, 17, 27B ab. Die definitive Diagnose wird durch Familienanamnese und Nachweis von Genmutationen gestellt.
SCA12 : CAG-Wiederholungslänge im PPP2R2B-Gen bestätigen (pathologischer Bereich ≥40) 1).
In der MRT des Kopfes zeigt sich bei vielen SCA-Typen eine Kleinhirnatrophie. Bei SCA27B liegt bei 70,28 % eine Kleinhirnatrophie vor, die vom Wurm zu den Hemisphären fortschreitet6). Bei SCA12 wurden eine Kleinhirnatrophie von 34,7 %, eine Großhirnatrophie von 16,3 %, eine Kombination beider von 34,7 % und normale Befunde von 6,1 % berichtet1).
Es ist wichtig, behandelbare nicht-erbliche Ataxien auszuschließen.
Zu den wichtigsten Differenzialdiagnosen gehören Alkoholismus, Kleinhirntumoren, Hirninfarkte, Vitaminmangel, Multiple Sklerose, Gefäßerkrankungen, paraneoplastische Syndrome und Multisystematrophie (MSA).
Ein Fall von Koexistenz von MS und SCA8 wurde berichtet. Bei einem 30-jährigen Mann wurden CTG/CAG-Wiederholungen >150, positive OCB und typische MS-Läsionen bestätigt4). Bei MS-Patienten mit ausgeprägter progressiver Ataxie sollte eine Koexistenz von SCA in Betracht gezogen werden.
Die Unterscheidung zwischen SCA27B und MSA-C ist anhand von Familienanamnese, langsamer Progression, episodischen Symptomen und MRT-Befunden möglich6).
Prismenbrille : Bei Blickrichtungsabhängigkeit versuchen, die Oszillopsie zu reduzieren. Es wird die Methode verwendet, beiden Augen in der verschlechternden Richtung die gleiche Prismenstärke hinzuzufügen.
GABAB-Agonist : kann bei vertikalem Nystagmus, periodisch wechselndem Richtungsnystagmus und sakkadischen Augenbewegungen hochwirksam sein.
Baclofen : Als GABA-Agonist wirksam bei periodisch alternierendem Nystagmus (PAN).
Gabapentin : nützlich zur Verbesserung des blickinduzierten Nystagmus (GEN). Für Dystonie-Myoklonus bei SCA21 wurde eine Symptomreduktion mit 300 mg/Tag berichtet7).
Schieloperation: Bei Divergenzinsuffizienz-Esotropie bei SCA3 wurde über vollständige Rezidive innerhalb einer Woche nach verstärkter medialer Rectus-Rücklagerung berichtet. Eine laterale Rectus-Verkürzung kann wirksam sein 2).
Als Physiotherapie werden Hilfsmittel wie Gehstöcke, Gehhilfen und Rollstühle eingesetzt.
QGibt es eine medikamentöse Behandlung für Nystagmus bei SCA?
A
GABAB-Agonisten können bei vertikalem Nystagmus und periodisch alternierendem Nystagmus hochwirksam sein. Baclofen ist bei periodisch alternierendem Nystagmus nützlich, und Gabapentin gilt als hilfreich zur Verbesserung des blickevozierten Nystagmus. Die Wirkung der Medikamente variiert je nach SCA-Typ und Nystagmusart.
6. Pathophysiologie und detaillierte Krankheitsmechanismen
Wenn die CAG-Wiederholung den Schwellenwert von 35–40 Einheiten überschreitet, erfährt die Polyglutamin-Kette eine abnormale Konformationsänderung und Aggregation, die andere neuronale Proteine stört. Neuronale Einschlusskörperchen sind ein pathologisches Merkmal der Polyglutamin-Krankheiten, und obwohl das pathogene Protein im gesamten Nervensystem weit verbreitet exprimiert wird, zeigen nur bestimmte neuronale Subpopulationen eine Anfälligkeit.
SCA3 (Divergenzinsuffizienz-Mechanismus) : verursacht durch Atrophie des Nucleus reticularis tegmenti pontis im dorsalen Pons. Histopathologisch wird eine deutliche Degeneration der pontinen Formatio reticularis bestätigt, während die okulomotorischen, abducens- und trochleären Bahnen relativ erhalten bleiben2).
SCA6 : betrifft die α1A-Untereinheit des P/Q-Typ-Calciumkanals.
SCA17 : betrifft das TATA-Box-bindende Protein.
SCA27B (FGF14) : Das FGF14-Protein ist wichtig für die Funktion spannungsabhängiger Natriumkanäle in Purkinje-Zellen des Kleinhirns. Die GAA-Repeat-Expansion im ersten Intron des FGF14-Gens beeinträchtigt diese Funktion 6).
SCA28 (AFG3L2) : Mutation der m-AAA-Protease der inneren Mitochondrienmembran. Dies führt zu gestörtem Abbau beschädigter Proteine, Defekten beim Zusammenbau der Atmungskettenkomplexe und einem Ungleichgewicht der Ca2+-Dynamik, was einen abnormalen Ca2+-Einstrom in Purkinje-Zellen verursacht 5).
SCA21 (TMEM240) : Die Funktion des Transmembranproteins 240 ist nicht vollständig geklärt, aber es wird eine Beteiligung an der Regulation von Ionenkanalfunktionen der neuronalen Synapsenmembran vermutet. Auch eine Beteiligung an der GABA-Übertragung wird angenommen 7).
SCA8 : Repeat-Expansion in den Genen ATXN8OS/ATXN8. Mögliche Dysfunktion von P/Q-Typ-Calciumkanälen durch Unterdrückung der KLHL1-Expression. Zeigt unvollständige Penetranz 4).
Bezüglich der pathologischen Überschneidung von MS und SCA wurde gezeigt, dass Ataxin-1 immunmodulatorische Eigenschaften besitzt und die mutierte Form die Schwere der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) erhöht 4). Es wird vermutet, dass SCA-assoziierte Allele die MS-Empfänglichkeit erhöhen könnten.
7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)
Dieses Medikament wurde durch computergestütztes Drug Repositioning als Kandidat für SCA identifiziert.
Miura et al. (2023) führten eine Pilotstudie mit 6 Patienten durch (50 mg/Tag, 24 Wochen)3). Vier Patienten schlossen die Studie ab, bei 3 (75%) zeigte sich eine Verbesserung des ICARS-Scores (Fall 1: SCA6 von 46 auf 45, Fall 3: SCA36 von 53 auf 44). Als Mechanismus wird eine Blockade spannungsabhängiger Natriumkanäle vermutet. Allerdings wurde bei SCA17 unter 50 mg/Tag eine Verschlechterung der Ataxie berichtet, was Vorsicht erfordert.
Die therapeutische Wirkung wird für SCA27B untersucht. In zwei kleinen Kohorten zeigten 86% (6/7 Fälle) und 75% (21/28 Fälle) eine positive Reaktion 6).
Lamotrigin wurde als wirksam zur Reduktion des Ataxie-Gangs bei SCA3 berichtet. Ähnlich wie Topiramat wird angenommen, dass es die Glutamatfreisetzung hemmt 3). Dalfampridin ist ein MS-Medikament (spannungsabhängiger Kaliumkanalblocker) und wird für den experimentellen Einsatz bei hereditärer Ataxie untersucht 4).
Bei einem Fall von SCA12 wurde eine Verbesserung des Tremor-Scores durch bilaterale Zona-incerta-THS berichtet 1). Es besteht jedoch das Problem, dass die für die Tremorkontrolle erforderlichen Stimulationsparameter die Ataxie verschlechtern.
Obwohl sie als die idealste Behandlung für SCA angesehen wird, sind ausreichende klinische Belege noch nicht etabliert. Das Konzept des allelspezifischen Silencings wurde vorgeschlagen 5).
Ganaraja VH, et al. Clinical, Radiological, and Genetic Profile of Spinocerebellar Ataxia 12: A Hospital-Based Cohort Analysis. Tremor Other Hyperkinetic Mov. 2022.
Stallworth JY, et al. Recurrent divergence-insufficiency esotropia in Machado-Joseph disease (spinocerebellar ataxia type 3). Am J Ophthalmol Case Rep. 2022.
Miura S, et al. A trial of topiramate for patients with hereditary spinocerebellar ataxia. Clin Case Rep. 2023.
Neyal N, et al. Coexistence of multiple sclerosis and spinocerebellar ataxia type-8. Mult Scler. 2023.
Liu X, et al. Spinocerebellar ataxia type 28 in a Chinese pedigree: A case report and literature review. Medicine. 2021.
Hirschfeld AS, et al. Spinocerebellar ataxia 27B (SCA27B)—a systematic review and a case report of a Polish family. J Appl Genet. 2025.
Sorrentino U, et al. Myoclonus and Dystonia as Recurrent Presenting Features in Patients with the SCA21-Associated TMEM240 p.Pro170Leu Variant. Tremor Other Hyperkinetic Mov. 2024.
Ásbjörnsdóttir B, et al. Widening the spectrum of spinocerebellar ataxia autosomal recessive type 10 (SCAR10). BMJ Case Rep. 2022.
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