MRT zeigt frühen Zusammenbruch der Hirnvernetzung

Veränderungen der Vernetzungen im Gehirn, die mittels MRT sichtbar gemacht werden, könnten als Frühmarker für eine beginnende Alzheimer-Demenz genutzt werden. Das legen Daten einer Studie nahe, die jetzt in Chicago beim Kongress der Radiological Society of North America (RSNA) präsentiert wurden. 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. 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 Florbetapir erhalten. Aus den DTI-Scans wurden Vernetzungskarten erstellt; aus den Florbetapir-PET-Scans wurde das SUVr (standardized uptake value ratio) errechnet. Dabei wurden der frontale, parietale, temporale und okkzipitale Hirnlappen und der Gyrus cinguli 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). 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. 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 den DTI-Bildern mithilfe der Software FreeSurfer* (obere zwei Reihen) und die dazugehörigen Florbetapir-PET-Bilder (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 farbigen Knoten in den DTI-basierten Bildern repräsentieren die Zentren der mit FreeSurfer analysierten Parzellen; frontal = rot; Gyrus cinguli = grün; temporal = hellblau; parietal = dunkelblau. Die Studienautoren 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 erwartungsgemäß höheren Florbetapir-Uptake und die verarmte Vernetzung. *FreeSurfer ist eine Software für tiefergehende Analysen von MRT- bzw. fMRT-Sequenzen des Gehirns

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Springer Medizin

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Frühmarker für Alzheimer?

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