Neue Möglichkeiten zur Diagnose von Hirnkrankheiten
Erkrankungen des Gehirns sind schwer zu erkennen. Selbst erfahrene Ärzte können oft keine Diagnose mit hundertprozentiger Sicherheit stellen. Am Forschungszentrum Jülich arbeitet man deshalb nun an neuen Methoden, solche Krankheiten in Zukunft früher zu erkennen.
"Also ganz wichtig ist erstmal die Anamnese durch Neurologe oder Psychiater und dann die entsprechende neuropsychologische Testung, um eben Defizite zu objektivieren und auch das Muster der Defizite anzuschauen, weil da auch klassische Veränderungen über die verschiedenen kognitiven Domänen zu erwarten sind."
Eine schnelle Diagnose bei Hirnerkrankungen gibt es nicht, erklärt Dr. Peter Weiss-Blankenhorn vom Forschungszentrum Jülich. Erst eine komplexe, mehrstufige Untersuchung kann Klarheit bringen.
"Dann gehört eine strukturelle Bildgebung immer dazu, vor allen Dingen im Hinblick, dass keine anderen Hinerkrankungen das jetzt erklären. Dann gehört auch dazu: Labortechnische Untersuchungen, dass zum Beispiel nicht eine Schilddrüsen-Dysfunktion darunter liegt."
Doch selbst all diese Tests liefern nicht immer ein eindeutiges Ergebnis. So kann eine Gedächtnisstörung auch durch mehrere kleine Schlaganfälle verursacht werden. Das würde eine ganz andere Behandlung erfordern als etwa eine Alzheimer-Erkrankung. Den Unterschied zu erkennen ist schwer. Oft bleibt dem Arzt nichts als den weiteren Verlauf abzuwarten – wertvolle Zeit verstreicht, in der nicht behandelt wird. In Jülich beobachten die Forscher deshalb das lebende Gehirn mit der funktionellen Kernspintomographie. Dabei sollen sich die Patienten Erinnerungen ins Gedächtnis rufen. Bei einigen Patienten können die Forscher im Gehirn dann ein ganz typisches Muster beobachten.
"Da kommt es zum einen zu einer Kompensation. Das heißt, andere Areale, die vorher nicht aktiv waren – bei Gesunden – werden aktiviert. Und es kommt zu einer Minderaktivierung des Netzwerkes, was eigentlich spezifisch bei dieser Art von autobiografischer Gedächtnisaufgabe aktiviert wird."
Ein klares Signal dafür, dass der Patient an einer Demenz wie Alzheimer leidet. Sofort kann mit der Behandlung begonnen werden. Ziel der Forscher ist es nun, ein standardisiertes Testverfahren zu entwickeln, das in Zukunft angewandt werden kann. Auch mit der Positronen-Emissions-Tomografie, kurz PET genannt, kann man heute schon genauere Diagnosen stellen. Dabei werden mit Hilfe schwach radioaktiv markierter Moleküle die chemischen Prozesse im Gehirn beobachtet, erklärt Professor Andreas Bauer vom Forschungszentrum Jülich.
"Es ist so, dass man abhängig davon, welches Molekül man markiert, um es in den Blutkreislauf zu geben, immer andere Zielstrukturen darstellen kann. Die Rezeptoren für Neurotransmitter, also für Botenstoffe im zentralen Nervensystem, sind sehr vielfältig. Wir kennen inzwischen über hundert. Und wir können entsprechend also sehr verschiedene Moleküle markieren, um diese unterschiedlichen Neurotransmitter-Rezeptoren darstellen zu können."
Auf diese Weise kann theoretisch jede Erkrankung des Gehirns sichtbar gemacht werden – vorausgesetzt, man weiß welche Botenstoffe daran beteiligt sind. Professor Bauer arbeitet zurzeit an der Früherkennung von Schizophrenie. Bislang müssen sich Ärzte zur Diagnose auf Verhaltensauffälligkeiten stützen, etwa radikale Stimmungsumschwünge, plötzliche Leistungseinbrüche oder Wahnvorstellungen.
"Diese Möglichkeiten, Verhaltensauffälligkeiten zu deuten, sind sehr weit fortgeschritten in den letzten Jahren. Allerdings ist die Vorehrsagewahrscheinlichkeit nicht hoch genug, um schon in dieser Phase mit einer medikamentösen Therapie zu beginnen."
Da diese Medikamente aber starke Nebenwirkungen haben, werden sie erst verabreicht, wenn die Diagnose eindeutig ist – schlimmstenfalls vergehen so Jahre. Wichtige Jahre, denn umso später behandelt wird, desto negativer ist der gesamte Krankheitsverlauf. Mit der PET soll das anders werden. Dazu schauen sich die Forscher die Verteilung des Botenstoffes Serotonin im Gehirn an. Denn der ist bei Erkrankten vermutlich gestört.
"Wir hoffen, dass wir in nächster Zeit eine sichere Vorhersage machen können für das Auftreten einer Schizophrenie, circa anderthalb bis zwei Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome."
In ersten Experimenten waren die Vorhersagen der Forscher bereits zutreffend. Der Blick ins Gehirn ist jedoch immer mit hohen Kosten verbunden – die Untersuchungen sind komplex und die notwendigen Geräte sehr teuer. Außerdem sind sie auch gesundheitlich nicht unbedenklich. Bei der PET wird radioaktives Material injiziert. Die meisten Patienten werden das jedoch in Kauf nehmen müssen, um in Zukunft früher zu wissen, was in ihrem Kopf passiert – und schneller mit der passenden Behandlung zu beginnen.
Eine schnelle Diagnose bei Hirnerkrankungen gibt es nicht, erklärt Dr. Peter Weiss-Blankenhorn vom Forschungszentrum Jülich. Erst eine komplexe, mehrstufige Untersuchung kann Klarheit bringen.
"Dann gehört eine strukturelle Bildgebung immer dazu, vor allen Dingen im Hinblick, dass keine anderen Hinerkrankungen das jetzt erklären. Dann gehört auch dazu: Labortechnische Untersuchungen, dass zum Beispiel nicht eine Schilddrüsen-Dysfunktion darunter liegt."
Doch selbst all diese Tests liefern nicht immer ein eindeutiges Ergebnis. So kann eine Gedächtnisstörung auch durch mehrere kleine Schlaganfälle verursacht werden. Das würde eine ganz andere Behandlung erfordern als etwa eine Alzheimer-Erkrankung. Den Unterschied zu erkennen ist schwer. Oft bleibt dem Arzt nichts als den weiteren Verlauf abzuwarten – wertvolle Zeit verstreicht, in der nicht behandelt wird. In Jülich beobachten die Forscher deshalb das lebende Gehirn mit der funktionellen Kernspintomographie. Dabei sollen sich die Patienten Erinnerungen ins Gedächtnis rufen. Bei einigen Patienten können die Forscher im Gehirn dann ein ganz typisches Muster beobachten.
"Da kommt es zum einen zu einer Kompensation. Das heißt, andere Areale, die vorher nicht aktiv waren – bei Gesunden – werden aktiviert. Und es kommt zu einer Minderaktivierung des Netzwerkes, was eigentlich spezifisch bei dieser Art von autobiografischer Gedächtnisaufgabe aktiviert wird."
Ein klares Signal dafür, dass der Patient an einer Demenz wie Alzheimer leidet. Sofort kann mit der Behandlung begonnen werden. Ziel der Forscher ist es nun, ein standardisiertes Testverfahren zu entwickeln, das in Zukunft angewandt werden kann. Auch mit der Positronen-Emissions-Tomografie, kurz PET genannt, kann man heute schon genauere Diagnosen stellen. Dabei werden mit Hilfe schwach radioaktiv markierter Moleküle die chemischen Prozesse im Gehirn beobachtet, erklärt Professor Andreas Bauer vom Forschungszentrum Jülich.
"Es ist so, dass man abhängig davon, welches Molekül man markiert, um es in den Blutkreislauf zu geben, immer andere Zielstrukturen darstellen kann. Die Rezeptoren für Neurotransmitter, also für Botenstoffe im zentralen Nervensystem, sind sehr vielfältig. Wir kennen inzwischen über hundert. Und wir können entsprechend also sehr verschiedene Moleküle markieren, um diese unterschiedlichen Neurotransmitter-Rezeptoren darstellen zu können."
Auf diese Weise kann theoretisch jede Erkrankung des Gehirns sichtbar gemacht werden – vorausgesetzt, man weiß welche Botenstoffe daran beteiligt sind. Professor Bauer arbeitet zurzeit an der Früherkennung von Schizophrenie. Bislang müssen sich Ärzte zur Diagnose auf Verhaltensauffälligkeiten stützen, etwa radikale Stimmungsumschwünge, plötzliche Leistungseinbrüche oder Wahnvorstellungen.
"Diese Möglichkeiten, Verhaltensauffälligkeiten zu deuten, sind sehr weit fortgeschritten in den letzten Jahren. Allerdings ist die Vorehrsagewahrscheinlichkeit nicht hoch genug, um schon in dieser Phase mit einer medikamentösen Therapie zu beginnen."
Da diese Medikamente aber starke Nebenwirkungen haben, werden sie erst verabreicht, wenn die Diagnose eindeutig ist – schlimmstenfalls vergehen so Jahre. Wichtige Jahre, denn umso später behandelt wird, desto negativer ist der gesamte Krankheitsverlauf. Mit der PET soll das anders werden. Dazu schauen sich die Forscher die Verteilung des Botenstoffes Serotonin im Gehirn an. Denn der ist bei Erkrankten vermutlich gestört.
"Wir hoffen, dass wir in nächster Zeit eine sichere Vorhersage machen können für das Auftreten einer Schizophrenie, circa anderthalb bis zwei Jahre vor dem Auftreten der ersten Symptome."
In ersten Experimenten waren die Vorhersagen der Forscher bereits zutreffend. Der Blick ins Gehirn ist jedoch immer mit hohen Kosten verbunden – die Untersuchungen sind komplex und die notwendigen Geräte sehr teuer. Außerdem sind sie auch gesundheitlich nicht unbedenklich. Bei der PET wird radioaktives Material injiziert. Die meisten Patienten werden das jedoch in Kauf nehmen müssen, um in Zukunft früher zu wissen, was in ihrem Kopf passiert – und schneller mit der passenden Behandlung zu beginnen.