Neurofilamente sind neuronale Strukturproteine, die gehäuft in myelinisierten Axonen vorkommen. ¹ Neurofilamente bestehen hauptsächlich aus drei Intermediärfilamenten: der leichten, mittleren und schweren Neurofilament-Kette, auch bekannt als Neurofilament Light (NfL), Medium (NfM) und Heavy (NfH). ²

Als dynamische, langkettige Faser-Polymere unterstützen Neurofilamente vor allem die Reizweiterleitung sowie die axonale Stabilität und Wachstum in zentralen wie peripheren Neuronen. ² ³

Unter normalen physiologischen Bedingungen werden niedrige Konzentrationen von Neurofilamenten kontinuierlich von Axonen in den Liquor freigesetzt und in geringeren Konzentrationen über die Blut-Hirn-Schranke ins Blut geleitet. ⁴

Diese Freisetzung nimmt altersabhängig zu und kann darüber hinaus ansteigen, wenn schädigende oder degenerierende Prozesse neuronaler Axone, zentral oder peripher, auftreten. 

Die unterschiedlichen Konzentrationen von Neurofilamenten, messbar in Liquor und Blut, bilden die Grundlage ihrer Verwendung als Biomarker neuroaxonaler Schädigung. ⁴

Die Neurofilament-Leichtkette, auch bekannt als Neurofilament Light Chain (NfL), ist der am häufigsten untersuchte Neurofilament-Biomarker für Erkrankungen, die mit neuronaler Schädigung einhergehen. ⁴ Die für neuroaxonale Schädigung spezifische NfL kann bei einer Vielzahl von Indikationen Anwendung finden wie Multiple Sklerose, neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, frontotemporale Demenz sowie Huntington-Krankheit, ALS, Schädel-Hirn-Traumata, Parkinson-Krankheit, Herzstillstand, Schlaganfall und kardiovaskuläre Erkrankungen. ⁵

NfL stellt durch seine Nachweisbarkeit im Blut und hohe Stabilität einen vielversprechenden Biomarker dar, der eine leicht zugängliche und zuverlässige Methode zur Einschätzung neuroaxonaler Schäden beim Patienten ermöglichen könnte. ⁶

Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch entzündliche Erkrankung des Zentralnervensystems (ZNS), die sich pathologisch unter anderem durch Entzündungsprozesse, neuroaxonale Schäden und Demyelinisierung kennzeichnet. ⁷

Im Spektrum potenzieller molekularer Biomarker bei MS stellt NfL eine Option für eine verbesserte MS-Diagnostik dar. Wenn es durch Entzündungsprozesse zu neuroaxonalen Schädigungen wie demyelinisierenden Läsionen im Gehirn bzw. zentralen Nervensystem kommt, kann der NfL-Wert im Liquor und Blut ansteigen. NfL kann somit als Biomarker für neuroaxonale Schädigungen bei MS verwendet werden. ⁸

Erfahren Sie mehr über die Chancen und Grenzen von NfL als Biomarker bei MS:

Im Rahmen des B-Zell-Forums im März 2023 hat Prof. Dr. Stefan Bittner, Neuroimmunologe und Leiter der Abteilung für Translationale Neurowissenschaften am Universitätsklinikum Mainz, über die Chancen und Grenzen des Markers NfL bei MS gesprochen. 

Die Professoren Sven Meuth und Stefan Bittner sprechen zum Thema Biomarker und Neurodegeneration mit Schwerpunkt NfL und Multipler Sklerose. 

Der sich in der Entwicklung befindende Elecsys® Neurofilament Light Chain (NfL) Bluttest soll zukünftig als Hilfsmittel zur Erkennung der Krankheitsaktivität bei Erwachsenen (18-55 Jahre) mit schubförmig remittierender Multipler Sklerose (RRMS) Einsatz finden und wichtige Erkenntnisse für das Krankheitsmanagement liefern können.

Mehr dazu:

1. Bavato F, Barro C, Schnider LK, et al. Introducing neurofilament light chain measure in psychiatry: current evidence, opportunities, and pitfalls. Mol Psychiatry. Published online March 19, 2024. doi:10.1038/s41380-024-02524-6

2. Gafson AR, Barthélemy NR, Bomont P, et al. Neurofilaments: neurobiological foundations for biomarker applications. Brain. 2020;143(7):1975-1998. doi:10.1093/brain/awaa098

3. Yuan A, Sershen H, Veeranna, et al. Neurofilament subunits are integral components of synapses and modulate neurotransmission and behavior in vivo. Mol Psychiatry. 2015;20(8):986-994. doi:10.1038/mp.2015.45

4. Arslan B, Zetterberg H. Neurofilament light chain as neuronal injury marker - what is needed to facilitate implementation in clinical laboratory practice?. Clin Chem Lab Med. 2023;61(7):1140-1149. Published 2023 Mar 7. doi:10.1515/cclm-2023-0036

5. Khalil M, Teunissen CE, Lehmann S, et al. Neurofilaments as biomarkers in neurological disorders - towards clinical application. Nat Rev Neurol. 2024;20(5):269-287. doi:10.1038/s41582-024-00955-x

6. Barro C, Chitnis T, Weiner HL. Blood neurofilament light: a critical review of its application to neurologic disease. Ann Clin Transl Neurol. 2020;7(12):2508-2523. doi:10.1002/acn3.51234

7. Haase S, Linker RA. Inflammation in multiple sclerosis. Ther Adv Neurol Disord. 2021;14:17562864211007687. Published 2021 Apr 16. doi:10.1177/17562864211007687

8. Yik JT, Becquart P, Gill J, et al. Serum neurofilament light chain correlates with myelin and axonal magnetic resonance imaging markers in multiple sclerosis. Mult Scler Relat Disord. 2022;57:103366. doi:10.1016/j.msard.2021.103366