Neurofilament

Neurofilamente sind Intermediärfilamente der Nervenzellen. Sie stellen eine von drei Hauptklassen von Zytoskelett-Proteinen neben Aktinfilamenten und Mikrotubuli dar.

Neurofilamente sind der maßgeblich strukturbestimmende Bestandteil der Axone von Nervenzellen. Sie sind in myelinisierten Axonen mit großem Durchmesser zahlenmäßig deutlich häufiger enthalten als Mikrotubuli, was ihre Bedeutung für die strukturelle Integrität von Axonen mit großen Kalibern unterstreicht.

Neurofilamente sind generell aus drei verschiedenen Bausteinen bzw. Untereinheiten aufgebaut, die entsprechend ihres Molekulargewichts bezeichnet werden und durch eigenständige Gene repräsentiert werden:

• NF-L ("light"; 68 kDa)
• NF-M ("medium"; 150 kDa)
• NF-H ("heavy"; 200 kDa)

Neurofilamente bestimmen direkt den Durchmesser von Axonen. Dies wird entweder durch Erhöhung der Transkriptionsaktivität und Proteinmenge oder Phosphorylierungsvorgänge erreicht. Ein Neurofilament-Molekül kann dabei bis zu 50 Phosphorylierungsseiten tragen, sogenannte "KSP-Repeats", die durch eine Vielzahl bekannter Kinasen phosphoryliert werden können.

Mutationen in allen drei Neurofilament-codierenden Genen können zu axonalen Schädigungen führen, die typische neuropathische Symptome wie Schmerz, Sensibilitätsstörungen oder muskuläre Schwäche hervorrufen. Anomalien an bzw. von Neurofilamenten sind mit einer Vielzahl von neurologischen Erkrankungen beim Menschen assoziiert, z.B. erbliche Neuropathien oder amyotrophe Lateralsklerose.

Neurofilament light (NF-L) wird in der Klinik als Biomarker bei verschiedenen Erkrankungen eingesetzt, darunter Multiple Sklerose, amyotrophe Lateralsklerose, Alzheimer-Krankheit und frontotemporale lobäre Degeneration. Die Konzentration von NF-L wird im Liquor oder im Blut bestimmt.^[1]

Darüber hinaus wird derzeit (2024) untersucht, ob erhöhte NF-L-Spiegel auch Hinweise auf das Vorliegen psychiatrischer Erkrankungen wie bipolare Störung, Anorexia nervosa und schwere depressive Episoden geben können.^[2]