Alzheimer, Kopfschmerzen, Multiple Sklerose: Innovative Neuro-Bildgebung unterstützt frühe Diagnose und maßgeschneiderte Therapiestrategien

Moderne bildgebende Verfahren wie funktionelles MRI oder Diffusions-Tensor MRI bringen einen Innovationsschub in die Neurologie, berichten Experten auf der Jahrestagung der Europäischen Neurologengesellschaft in Mailand. Erkrankungen wie etwa Alzheimer-Demenz können nicht nur früher diagnostiziert werden – der „Blick ins Gehirn“ eröffnet auch neue Möglichkeiten für maßgeschneiderte Therapien.

„Dank ihrer enormen Genauigkeit, ihrer geringen Invasivität und des rasanten technischen Fortschritts haben sich moderne bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanz oder Diffusions-Tensor-Bildgebung als eine hervorragende Option etabliert, das Zentrale Nervensystem darzustellen“, sagt Professor Massimo Filippi (Mailand), Teaching Course Director der Europäischen Neurologentagung (ENS). Zu diesem wissenschaftlichen Grossereignis treffen in Mailand mehr als 2.900 Neurologen aus aller Welt zusammen.

Darstellung von Sprache, Verhalten und Wahrnehmung

Neuroimaging steht weit oben auf der Kongress-Agenda. Der innovative Blick ins Gehirn eröffnet nicht nur völlig neue Wege der Früherkennung und Behandlung vieler neurologischer Erkrankungen, sondern verhilft den Experten auch zu einem besseren Verständnis dafür, wie bestimmte Abläufe im zentralen Nervensystem funktionieren. Professor Filippi: „Die Möglichkeit, Gehirnfunktionen mittels moderner Bildgebung dazustellen, hat zu vielen neuen Erkenntnissen über die Grundlagen des menschlichen Verhaltens oder der Kognition geführt. Funktionelle Bildgebung hat es uns erst ermöglicht, die Rolle von bestimmten Netzwerken in verschiedenen Gehirnregionen zu verstehen.“ Ein anderes Thema, das die Neurowissenschaftler mittels Kombination verschiedener moderner bildgebender Verfahren zunehmend entschlüsseln, ist die neuronale Grundlage der Sprache. „In ähnlich interdisziplinärer Weise nähern wir uns anderen Aspekten unserer kognitiven Funktionen, wie etwa Erinnerung, logisches Denken oder die Fähigkeit, Entscheidungen zu treffen“, erklärt Professor Filippi. „Zahlreiche Forschergruppen beschäftigen sich auch mit der Funktionsweise der so genannten Spiegelneuronen, der Steuerung von Bewegungsabläufen durch das Gehirn oder der Dominanz bestimmter Gehirnregionen.“ Die Ergebnisse solcher Untersuchungen haben zum Beispiel für Schlaganfall-Patienten eine grosse praktische Bedeutung, die nach einer halbseitigen Lähmung Bewegungen wieder neu erlernen müssen.“

Alzheimer, Kopfschmerzen & Co: Bessere Früherkennung

Die rasante Entwicklung in der modernen Bildgebung hat wesentlich zu einer verbesserten Diagnostik neurologischer Erkrankungen beigetragen, betont Professor Filippi: „Neuroimaging gibt uns neue diagnostische Optionen in die Hand, mit denen sich zum Beispiel das Ausmass einer Verletzung des zentralen Nervensystems feststellen lässt oder die Ursachen für Störungen besser identifiziert werden können. So können wir auch gezielter intervenieren, um etwa den Folgen von Gehirnschädigungen besser vorzubeugen.“

Eine Forschergruppe um Professor Filippi präsentiert auf dem ENS Kongress eine Studie, die zu einer besseren Abgrenzung zwischen dem normalen Alterungsprozess des Gehirns und der Alzheimer-Erkrankung beitragen könnte. Mittels Diffusions-Tensor MRI haben die Wissenschaftler Veränderungen in der weißen Gehirnmasse untersucht – und zwar bei gesunden Menschen, bei Personen mit kognitiven Beeinträchtigungen und bei Alzheimer-Patienten. Tatsächlich zeigen sich deutliche Unterschiede, wie die Studie zeigt: Wichtige Gehirnfasern haben im MRI ein deutlich unterschiedliches Erscheinungsbild – je nachdem, ob die Person gesund, kognitiv etwas beeinträchtigt oder an Alzheimer-Demenz erkrankt ist.

Auch bei einer anderen verbreiteten neurologischen Erkrankung liefert die moderne Neuro-Bildgebung wichtige neue Erkenntnisse: In einer anderen Studie, die auf dem ENS-Kongress in Mailand präsentiert wird, wurden mittels funktioneller Magnetresonanz bestimmte neuronale Netzwerke gesunder Menschen und von Patienten mit Cluster-Kopfschmerzen miteinander verglichen. „Die Analyse zeigte, dass Menschen mit Cluster-Kopfschmerzen auch dann, wenn sie gerade keine akute Attacke haben, in den visuellen und motorischen Netzwerken des Gehirns Abweichungen von gesunden Menschen aufweisen.“

Eine andere aktuelle Arbeit der Mailänder Wissenschaftler zeigt den Nutzen moderner Bildgebung für die Früherkennung der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), einer sehr schwerwiegenden Erkrankung mit motorischen Störungen und Lähmungen, die oft dramatisch verläuft. Die Früherkennung ist häufig sehr schwierig, da die Diagnostik in erster Linie auf klinischen Kriterien beruht – Biomarker, mit denen sich objektiv die bereits vorhandenen Schäden im Zentralen Nervensystem messen lassen, sind bisher nicht verfügbar. Das könnte sich jetzt aber ändern, wie Professor Filippi berichtet: „Mittels Diffusions-Tensor-MRI konnten wir zeigen, dass ALS-Patienten mit einer noch sehr geringen Beeinträchtigung bereits deutlich erkennbare Schäden im kortikospinalen Trakt des Nervensystems haben.“

Den Krankheitsverlauf beobachten – Massgeschneiderte Behandlungsstrategien

Die modernen bildgebenden Verfahren spielen aber nicht nur in der Früherkennung oder der Beobachtung des Krankheitsverlaufs eine wichtige Rolle, sondern sie verbessern auch die Evaluierungsmöglichkeiten, wie gut ein Patient im Einzelfall auf eine bestimmte Therapie anspricht. „Das erlaubt uns, rasch und zuverlässig die Wirksamkeit experimenteller Therapien zu beurteilen“, so Professor Filippi. Eine neue Studie, die der Experte beim ENS-Kongress präsentiert, zeigt, wie sich mit funktionellem MRI die Therapie von Erschöpfungszuständen bei Neuropathie-Patienten optimieren lässt. „Die Studie zeigt, dass bei Menschen, die im Rahmen einer peripheren Neuropathie an den typischen motorischen Erschöpfungszuständen leiden, die Interaktionen zwischen bestimmten Gehirnregionen gestört sind“, fasst Professor Filippi die neuen Einsichten zusammen.

In Zukunft könnten die Möglichkeiten der neuronalen Bildgebung zu einem wichtigen Ziel der modernen Medizin beitragen – nämlich zur individualisierten Therapie. „Je mehr wir über die Zusammenhänge wissen, desto besser können wir massgeschneiderte Behandlungsstrategien entwickeln“, so Professor Filippi.

Abstracts:
ENS abstract O151: Pievani et al, Diffusion tensor MRI assessment of white-matter fibre changes in Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment.
ENS abstract P303: Rocca et al, Altered resting state networks in patients with cluster headache.
ENS abstract P 334: Filippi et al, Functional MRI correlates of fatigue in patients with hereditary and acquired peripheral neuropathy.
ENS abstract P687: Mattioli et al, Cognitive training in multiple sclerosis: an fMRI study.
ENS abstract ?: Agosta et al, Diffusion tensor MRI tractography study of the brain white matter pathways in ALS