Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bessere Einblicke in die Krankheit Multiple Sklerose

23.09.2011
Kooperationsprojekt von PTB und Charité hilft, den Verlauf der Krankheit besser zu überwachen und die Wirkung von Medikamenten einzuschätzen

Wer Multiple Sklerose hat, muss mit ständiger Ungewissheit leben: Wann wird wohl der nächste Krankheitsschub auftreten, zu welchen Störungen wird er führen, wie ausgeprägt werden die Schäden sein, werden sie bleiben oder wieder vergehen?


Ein Blick ins Gehirn zeigt die Regionen, in denen NAA bestimmt wurde: weiße Gehirnsubstanz (links) und visueller Cortex (rechts). Abb.: PTB

Auch für Ärzte ist es schwierig, die oft diffus wirkenden Schädigungen im Gehirn genauer einzuschätzen oder genau nachzuvollziehen, ob bestimmte Medikamente wirken. Ärzte der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben jetzt zusammen mit Messtechnik-Experten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ein bisschen Licht ins Dunkel gebracht.

Sie maßen gezielt die Schichtdicke bestimmter Netzhautbestandteile und die Konzentration eines bestimmten Neuronenmarkers in der Sehrinde des Gehirns. Im Vergleich mit Messungen der allgemeinen Gehirnveränderungen zeigt sich: Beide, sowohl die Veränderungen in der Netzhaut als auch der Neuronenmarker NAA, sind recht gute Indikatoren für das allgemeine Fortschreiten der Krankheit. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, die Krankheit insgesamt besser zu verstehen und die Wirkung von Medikamenten effizienter zu überwachen.

Die Multiple Sklerose (MS) ist recht weit verbreitet – in Europa ist sie die häufigste chronisch-entzündliche Erkrankung des Zentralnervensystems. Bei ihr werden – wahrscheinlich durch die Abwehrzellen des eigenen Körpers – die schützenden Myelinscheiden der Nervenfasern angegriffen. Als Folge finden sich überall in der weißen Substanz von Gehirn und Rückenmark verstreute Entzündungsherde, die fast jedes neurologische Symptom verursachen können. Entsprechend können MS-Kranke die unterschiedlichsten Ausfallerscheinungen bekommen. Recht typisch (wenn auch nicht spezifisch nur für diese Krankheit) sind Sehstörungen mit Minderung der Sehschärfe und Störungen der Augenbewegung.

Die Kooperationspartner in diesem Forschungsprojekt haben sich gezielt jene Teile des Gehirns angeschaut, die fürs Sehen verantwortlich sind. Man wusste schon länger, dass die charakteristischen Nervenschäden schon gleich zu Beginn der Krankheit auftreten – aber sie waren vorher nicht konkret und quantifizierbar gemessen worden. In dem Kooperationsprojekt untersuchten die Ärzte der Charité und die Medizinphysiker der PTB insgesamt 86 Patienten mit der häufigsten Form der Multiplen Sklerose, der schubförmig-remittierenden MS. Mithilfe von optischer Kohärenztomografie bestimmten sie die Schichtdicke der retinalen Nervenfasern als Maß für die Schädigung des vordersten Teils der Sehbahn. Die Ergebnisse verglichen sie mit Magnetresonanztomografie-Aufnahmen, die den Anteil des Hirngewebes am Hirngesamtvolumen („brain parenchymal fraction“, BPF) zeigten und so Auskunft über den allgemeinen Verlust von Gehirnsubstanz gaben. Zusätzlich bestimmten sie in der PTB per Hochfeld-Magnetresonanzspektroskopie die Konzentration des Neuronenmarkers N-Acetylaspartat (NAA) in weißer Gehirnsubstanz und dem visuellen Cortex und quantifizierten sie mit einem in der PTB entwickelten Auswerteverfahren.

Es zeigte sich, dass alle drei Parameter miteinander korrelieren. Erstaunlicherweise galt das für den Neuronenmarker NAA nicht für den Bereich der weißen Gehirnsubstanz, wo ja die meisten MS-Entzündungsherde zu finden sind, sondern nur für den visuellen Cortex, also jenen Teil des Gehirns innerhalb der grauen Gehirnsubstanz, der fürs Sehen zuständig ist. In einem kombinierten statistischen Auswertemodell ermöglichen Messungen des Anteils des Hirngewebes am Hirngesamtvolumen (BPF) und des Markers NAA im visuellen Cortex unabhängig voneinander Aussagen über die retinale Nervenfaserschichtdicke – oder umgekehrt. So lassen die Ergebnisse vermuten, dass es einen Zusammenhang zwischen Schädigungen in verschiedenen Bereichen der Sehbahn im Gehirn (nämlich dem sogenannten anterioren und dem posterioren Anteil) gibt.

Die mit diesem neuen multimodalen Ansatz ermittelten Ergebnisse könnten die Verlaufskontrolle der Krankheit verbessern. So lässt sich aus der Messung eines Parameters – etwa der Schichtdicke der retinalen Nervenfasern – auf den Zustand der gesamten Hirnsubstanz schließen. Auf ähnliche Weise lässt sich ermitteln, wie groß der Verlust von Hirnsubstanz in bestimmten Hirnarealen mit gemeinsamer Funktion ist. Auch die Bewertung des therapeutischen Effekts neuroprotektiver Substanzen könnte verbessert werden – also die Frage, ob ein Medikament wirkt oder nicht. Schließlich könnten die Forscher allgemein etwas über überregionale Schadensprozesse in miteinander verschalteten Hirnbereichen lernen.

es/ptb

Ansprechpartner
Dr. Florian Schubert, PTB-Arbeitsgruppe 8.13 In-vivo-MRT, Tel. (030) 3481-7477,
E-Mail: florian.schubert@ptb.de
Wissenschaftliche Veröffentlichung
Pfueller, C. F.; Brandt, A. U.; Schubert, F.; Bock, M.; Walaszek, B. et al. (2011): Metabolic Changes in the Visual Cortex Are Linked to Retinal Nerve Fiber Layer Thinning in Multiple Sclerosis. PLoS ONE 6(4): e18019. doi:10.1371/journal.pone.0018019

Erika Schow | PTB
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie