Alzheimer
Früherkennung mit MRT möglich?
Neue Studiendaten machen Hoffnung im Kampf gegen Alzheimer: Bereits bevor erste Symptome auftreten, könnten bestimmte Marker im MRT sichtbar gemacht werden.
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Je früher Alzheimer erkannt wird, desto mehr kann die Erkrankung zumindest herausgezögert werden. Neue Studiendaten geben jetzt Hoffnung.
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CHICAGO. Die Daten einer Studie legen eine Möglichkeit der Frühdiagnose eines Morbus Alzheimer nahe. Präsentiert wurden sie jetzt in Chicago beim 100. Internationalen Kongress der Radiological Society of North America (RSNA): Als Marker eignen sich demnach Veränderungen der Vernetzungen im Gehirn, die mittels MRT sichtbar gemacht werden können (Scientific Poster NRS399).
Nach wie vor suchen Forscher weltweit nach Markern, mit denen Alzheimer in möglichst frühem Stadium diagnostiziert werden kann - und zwar, bevor klinische Symptome wie eine milde kognitive Beeinträchtigung (mild cognitive impairment, MCI) auffällig werden.
Denn die Hoffnung ist, dass mit einer möglichst früh begonnenen Therapie der Verlauf der Demenz zumindest verzögert werden kann.
MRT- mit PET-Befunden verglichen
Diffusion Tensor Imaging, DTI:
ist eine häufig eingesetzte Variante der diffusionsgewichteten MRT, die auch die Richtungsabhängigkeit der Diffusion erfasst.
ist deutlich zeitaufwändiger als herkömmliche MRT-Aufnahmen und erzeugt größere Datenmengen, die der Radiologe erst durch Visualisierungs-Techniken interpretieren kann.
Beta-Amyloid-Ablagerungen stehen schon lange im Fokus bei Alzheimer. Jetzt aber haben Forscher um Dr. Jeffrey W. Prescott vom Duke University Medical Center in Durham, North Carolina, Daten aus MRT-Scans (diffusion tensor imaging, DTI) mit PET-Befunden verglichen und dabei eine Assoziation zwischen Beta-Amyloid-Ablagerungen in der grauen Substanz und Störungen der Vernetzung in der weißen Substanz gefunden.
Prescott und Kollegen analysierten dazu Daten von 102 Patienten aus der US-Studie ADNI 2. Das Akronym ADNI steht für Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Die Patienten hatten jeweils eine DTI und eine PET mit Amyloid-affinem Florbetapir erhalten.
Aus den DTI-Scans wurden Vernetzungskarten erstellt; aus den Florbetapir-PET-Scans wurde das SUVr (standardized uptake value ratio) errechnet. Der frontale, parietale, temporale und okzipitale Hirnlappen und der Gyrus cinguli wurden getrennt analysiert und jeweils beide Untersuchungsergebnisse korreliert.
In Chicago richtete Prescott den Fokus besonders auf 28 Patienten, die jeweils eine Florbetapir-PET zu Studienbeginn und nach zwei Jahren hatten. Diese Scans wurden mit DTI-basierten "Vernetzungskarten" des Gehirns (so genannte Connectome) korreliert.
Ergebnis: Es gab eine starke und signifikante Assoziation zwischen SUVr und Veränderungen im Hirnnetzwerk der weißen Substanz (für die Abnahme der Parameter "strength": p=0,00001; "local efficiency": p=0,00001 und "clustering coefficient": p=0,00006).
Funktion der Substantia alba gestört
Die Forscher denken, dass mittels DTI schon früh eine Funktionsstörung der weißen Substanz nachweisbar ist, die mit Amyloid-Ablagerungen in der grauen Substanz korreliert.
Sie vermuten, dass mit zunehmender Amyloid-Ablagerung in der grauen Substanz die Funktionen der weißen Substanz gestört werden oder zusammenbrechen, und dass sie ihre Fähigkeit einbüßt, Wasser und neurochemische Substanzen zu transportieren. Und ebendas führt zur Störung und Funktionsverlust in der komplexen Hirnvernetzung.
Messung von Therapie-Effekten
DTI könnte nach Meinung der Forscher sowohl als Untersuchung zur Früherkennung als auch als Instrument genutzt werden, um zum Beispiel den Effekt von Therapien bei Alzheimer zu beobachten.
Die Forscher wollen jetzt Patienten der Studie möglichst lange weiter begleiten, um zu analysieren, wie sich die Krankheit bei den einzelnen Patienten entwickelt.
Außerdem wollen sie funktionale MRT in ihre Forschungen integrieren, um mehr darüber zu erfahren, wie sich eine zunehmend Amyloid-Ablagerung auf Struktur und Funktion des Gehirns auswirkt.
Korrelation zwischen Vernetzung und Amyloid-Belastung
© RSNA | Jeffrey W. Prescott
Schema der Hirnvernetzung, erstellt aus dDTI-Bildern mit der Software FreeSurfer* (obere zwei Reihen) und die dazugehörige Florbetapir-PET (untere zwei Reihen) zur Korrelation.
Gezeigt werden Bilder von jeweils vier Menschen mit normaler Hirnfunktion (normal cognition, NC) und vier Patienten mit Alzheimer (AD). Das heißt, dass zum Beispiel in der Spalte NC das 1. Bild in der ersten Reihe oben links (Vernetzung) und das 1. Bild in der dritten Reihe links (PET-Bild) von demselben Menschen stammen.
Die Knoten in den DTI-basierten Bildern repräsentieren die Zentren der mit FreeSurfer analysierten Parzellen; frontal = rot; Gyrus cinguli = grün; temporal = hellblau; parietal = dunkelblau.
Die Autoren weisen darauf hin, dass das Bild hauptsächlich dazu dient, das Studienkonzept der vergleichenden und zu korrelierenden Befunde zu erläutern; es geht nicht darum, Differenzen zwischen den Studienpopulationen sichtbar zu machen, die allgemeingültig wären. Allerdings erkennt man natürlich zum Beispiel in den PET-Bildern in der Spalte AD den höheren Florbetapir-Uptake und die verarmte Vernetzung.
*FreeSurfer ist eine Software für tiefer gehende Analysen von MRT- bzw. fMRT-Sequenzen des Gehirns
