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Positronen-Emissions-Tomograf (PET) mit 16-Zeilen-CT.
Positro­nen-Emissi­ons-Tomograf (PET) mit 16-Zeilen-CT.Bild: Hg6996/Wikimedia Commons

Diese ermög­li­chen die Erken­nung von spezi­el­len Eiweiß­ab­la­ge­run­gen im Gehirn, die der Alzhei­mer-Demenz voraus­ge­hen und diese später auslö­sen. Nun besteht die Hoffnung, dass diese nukle­ar­me­di­zi­ni­schen Techni­ken auch dazu beitra­gen können, Substan­zen zu entwi­ckeln, die gegen diese krank­heits­aus­lö­sen­den Eiweiß­ab­la­ge­run­gen der Alzhei­mer-Demenz gerich­tet sind.

Zwei Formen von krank­haf­ten Eiweiß­ab­la­ge­run­gen im Gehirn gelten als Kernmerk­male der Alzhei­mer-Erkran­kung: die sogenann­ten Amyloid-Plaques, die sich im Zellzwi­schen­raum ablagern, sowie die Tau-Neuro­fi­bril­len oder „Tangles“, die sich in den Nerven­zel­len selbst finden. Bereits Alois Alzhei­mer beschrieb im Jahr 1901 diese beiden charak­te­ris­ti­schen Auffäl­lig­kei­ten im Gehirn der ersten dokumen­tier­ten Patien­tin und auch heute werden diese Verän­de­run­gen noch als Ursache der Alzhei­mer-Demenz gesehen. Der genaue Wirkef­fekt der Eiweiß­ab­la­ge­run­gen ist bisher nicht bekannt. Man geht davon aus, dass die frühen Formen dieser verkleb­ten Eiweiß­bruch­stü­cke die Funktion der Synap­sen – also der Nerven­über­tra­gungs­stel­len – und damit der Nerven­zel­len insge­samt beein­träch­ti­gen. Sie sind auch für andere typische Erschei­nun­gen der fortschrei­ten­den Nerven­schä­di­gung wie entzünd­li­che Reaktio­nen, Funkti­ons­stö­run­gen der Nerven­zel­len und schließ­lich den Gehirn­funk­ti­ons­ver­lust verant­wort­lich. Als gesichert gilt, dass diese Verän­de­run­gen bereits viele Jahre vor Beginn einer messba­ren Demenz im Gehirn beginnen.

Bisher war der Nachweis der krank­haf­ten Eiweiß­ab­la­ge­run­gen im Gehirn – und damit eine defini­tive Diagnose der Ursache einer Demen­z­er­kran­kung – nur mittels mikro­sko­pi­scher Unter­su­chung des Gehirn­ge­we­bes bei der Autop­sie eines verstor­be­nen Patien­ten möglich. Seit einiger Zeit steht hierfür nun aber das hochemp­find­li­che, nukle­ar­me­di­zi­ni­sche Verfah­ren der Amyloid-Bildge­bung mittels Positro­nen-Emissi­ons-Tomogra­phie (PET) zur Verfü­gung. Bei leben­den Menschen können hierdurch nicht-invasiv – d.h. ohne einen Eingriff in den Körper – die Eiweiß­ab­la­ge­run­gen im Gehirn sicht­bar gemacht werden. Für diese Art der moleku­la­ren Bildge­bung wird eine kleine, sehr gering radio­ak­tiv markierte Menge einer spezi­el­len Spürsub­stanz in eine Armvene injiziert. Diese Substanz bindet an die krank­haf­ten Eiweiß­ab­la­ge­run­gen im Gehirn, so dass diese über die hochemp­find­li­chen PET-Kameras darge­stellt werden können. Als eine Art „Mikro­sko­pie von außen” kann dieses Bildge­bungs­ver­fah­ren so zu einer zuver­läs­si­gen und frühzei­ti­gen Diagnose der Alzhei­mer-Erkran­kung beitragen.

Auch für die Alzhei­mer-Forschung ist das Verfah­ren von großem Nutzen. Für die vielen aktuel­len Thera­pie­stu­dien, die sich mit der Bekämp­fung des Amyloid-Eiwei­ßes beschäf­ti­gen, ist die Amyloid-Bildge­bung ein sehr wichti­ger Faktor, um die Eiweiß­ab­la­ge­run­gen zu belegen und später bekämp­fen zu können.

Bisher können jedoch leider noch nicht alle offenen Fragen durch die Amyloid-Bildge­bung beant­wor­tet werden. Beispiels­weise existie­ren auch eine Reihe von Demen­z­er­kran­kun­gen, die zwar Tau-Ablage­run­gen aber keine Amyloid-Ablage­run­gen aufwei­sen (zum Beispiel Formen der sogenann­ten fronto­tem­po­ra­len Demenz). Weiter ist auch noch nicht bekannt, wie viel Zeit zwischen dem ersten Nachweis der Amyloid-Plaques und dem tatsäch­li­chen Auftre­ten der Demenz­sym­ptome verstrei­chen kann. Durch die Amyloid-Bildge­bung konnte zwar die Annahme bestä­tigt werden, dass sich die Eiweiß-Ablage­run­gen offen­bar bereits viele Jahre vor Symptom­be­ginn im Gehirn anrei­chern. Wichtig ist aber, dass der Nachweis von Amyloid im Gehirn noch nicht automa­tisch mit dem Nachweis einer Demenz gleich­zu­set­zen ist. So ließen sich bei bis zu 30 Prozent der unter­such­ten, geistig völlig gesun­den älteren Menschen mit der Amyloid-Bildge­bung bereits auffäl­lige Ablage­run­gen nachweisen.

Die Amyloid-Bildge­bung stellt zudem kein geeig­ne­tes Werkzeug für die Verlaufs­be­ob­ach­tung der Demenz-Erkran­kung dar, da sich die Amyloid-Ablage­run­gen im späte­ren Erkran­kungs­sta­dium offen­kun­dig nicht mehr stark verän­dern, wohin gegen die Sympto­ma­tik der Demenz weiter fortschreitet.

Um Antwor­ten auf diese Fragen finden zu können, erscheint die Kombi­na­tion der Amyloid-Bildge­bung mit anderen Biomar­kern als sinnvoll. Aussichts­reich ist hier die neue nukle­ar­me­di­zi­ni­sche Technik der Tau-Bildge­bung: Als Pendant zur Amyloid-Bildge­bung existie­ren für sie bereits erste Marker, die ebenfalls mit Hilfe der Positro­nen-Emissi­ons-Tomogra­phie einen Nachweis der Tau-Ablage­run­gen (Tangles) im Gehirn ermög­li­chen könnten. Da es einen unmit­tel­ba­ren Zusam­men­hang zwischen den Tau-Ablage­run­gen im Gehirn und dem Erkran­kungs­sta­dium der Demenz zu geben scheint, besteht hierdurch jetzt die Möglich­keit, dass die Tau-Bildge­bung den tatsäch­li­chen Beginn des Nerven­zell­scha­dens und damit den funktio­nel­len Beginn der Erkran­kung sehr viel besser abbil­det als die Amyloid-Bildge­bung. Die Tau-Bildge­bung könnte somit ein geeig­ne­tes Werkzeug für die Verlaufs­be­ob­ach­tung der Alzhei­mer-Erkran­kung darstel­len. Da eine gesicherte Diagnose dieser Erkran­kung nur durch den Nachweis sowohl der Amyloid- als auch Tau-Ablage­run­gen gestellt werden kann, erscheint eine Kombi­na­tion beider Werkzeuge als am besten geeignet.

Anm. d. Redak­tion: Wir haben die Kritik an der Überschrift dieses Beitra­ges angenom­men und entpre­chend geändert. Vielen Dank für die einge­gan­ge­nen Hinweise.