Alzheimer-Diagnostik: Ein umfassender Überblick über Methoden und Fortschritte

Die Alzheimer-Krankheit, eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die vor allem ältere Menschen betrifft, stellt eine erhebliche Herausforderung für die moderne Medizin dar. Zunehmende Vergesslichkeit, Orientierungsprobleme und der Verlust alltäglicher Fähigkeiten können erste Anzeichen sein. Eine frühzeitige und präzise Diagnose ist entscheidend, um rechtzeitig Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensqualität und zur Verlangsamung des Krankheitsverlaufs einzuleiten. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Diagnosemethoden, von neuropsychologischen Tests bis hin zu modernsten bildgebenden Verfahren und Bluttests, und beleuchtet die neuesten Fortschritte und technologischen Trends in der Alzheimer-Diagnostik.

Die Bedeutung der Früherkennung

Die Alzheimer-Früherkennung ist essenziell, damit gezielte Maßnahmen ergriffen werden können, um Gehirnschäden und Kognitionsverlust entgegenzuwirken. Unter dem Begriff «zeitgerechte Diagnose» wird ein Diagnosezeitpunkt verstanden, der eine bestmögliche weitere Behandlung und Versorgung der betroffenen Person ermöglicht. Das ist beispielsweise ein Zeitpunkt, an dem wirksame Interventionsmöglichkeiten eingesetzt werden können, von denen die betroffenen Personen profitieren, sei es im Sinne einer Verbesserung der Symptome oder einer Verzögerung des Fortschreitens des Krankheitsverlaufs. Eine bestmögliche Behandlungsqualität bedeutet auch die Ermöglichung eigenständiger informierter Entscheidungen in Bezug auf die eigene Lebensplanung (z.B. Advance Care Planning).

Klinische Bewertung und Anamnese

Bei anhaltenden Gedächtnis- oder Wortfindungsstörungen sowie auffallenden Verhaltensstörungen im Alter sollte unbedingt eine Abklärung der Ursache beim Arzt für Psychiatrie und Psychotherapie oder Neurologie erfolgen. Für den Facharzt von Vorteil sind dabei Kompetenzen im Bereich der Alterskrankheiten seines Faches (Gerontopsychiatrie, Geriatrie = Altersheilkunde). Das normale Altern kann zwar auch mit einem Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit einhergehen, die Symptome lassen sich meist aber recht gut von einer richtigen Demenz abgrenzen.

Am Anfang der Demenz sind häufig Kurzzeitgedächtnis und Merkfähigkeit gestört, im weiteren Verlauf verschwinden auch bereits eingeprägte Inhalte des Langzeitgedächtnisses. Die meisten Demenzerkrankungen beginnen schleichend, viele von ihnen bleiben lange sogar unbemerkt. Wenn sich das Gedächtnis oder andere kognitive Fähigkeiten dauerhaft und auffällig verschlechtern, ist die erste Anlaufstelle meist die hausärztliche Praxis. Zunächst findet ein Anamnese-Gespräch statt: Die Ärztin oder der Arzt fragt nach aktuellen Beschwerden, Vorerkrankungen, Medikamenten und möglichen Risikofaktoren. Im Anschluss an das Gespräch folgt eine allgemeine körperliche Untersuchung.

Symptome und klinische Zeichen

Für die Diagnose „Demenz" sucht der (Geronto)Psychiater/Neurologe neben der Gedächtnisstörung nach weiteren Krankheitsanzeichen:

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  • Störungen des Denk- und Urteilsvermögens sowie Aufmerksamkeitsstörungen
  • Sprachstörung trotz intakter Funktion von Zunge und Kehlkopf (Aphasie)
  • Unfähigkeit gezielte Bewegungen auszuführen, obwohl Muskeln und Nerven intakt sind (Apraxie)
  • Nichterkennen/Nichtverstehen von Gesprochenem, Gesehenem, Gehörtem oder Getastetem, obwohl die Sinnesorgane intakt sind (Agnosie)
  • Unvermögen, komplexe geistige Ideen in eine Handlung umzusetzen (Störung der Exekutivfunktionen)

Bei einer Demenz greifen die geistigen Störungen - die so genannten kognitiven Defizite - in bedeutsamer Weise in das soziale oder berufliche Leben der Patienten ein. Außerdem besteht eine deutliche Verschlechterung gegenüber einem früheren Leistungsniveau. Zudem werden bei Alzheimer-Patienten ein verminderter Antrieb und Störungen im Sozialverhalten beobachtet. Die Erkrankung zeigt den typischen Verlauf, nämlich einen schleichenden Beginn und fortgesetzten geistigen Abbau.

Differentialdiagnose

Zur Feststellung einer Demenz bei Alzheimer-Krankheit müssen andere Erkrankungen, die ebenfalls Anzeichen einer Demenz zeigen können, abgeklärt werden: Hierzu gehören u.a. eine Verkalkung der Hirngefäße (vaskuläre Demenz), eine Demenz mit Lewy-Körperchen, gut- und bösartige Hirntumore, AIDS, ein Parkinson-Syndrom, die Erbkrankheit Chorea Huntington, eine Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose) und ein Vitaminmangel z.B. an B12, Folsäure oder B-Vitamin Niacin. Weiter können Erkrankungen der Nieren, der Leber und der Bauchspeicheldrüse zu einer Demenz führen. Auch Alkohol- bzw. Immer wieder kommt es vor, dass Patienten mit depressiven Erkrankungen aufgrund der psychischen und körperlichen Verlangsamung für dement gehalten werden („Pseudodemenz"). Der Facharzt kann hier mit speziellen Untersuchungen und Tests in der Regel zwischen den beiden Krankheiten unterscheiden.

Neuropsychologische Testverfahren

Neuropsychologische Testverfahren gehören zur leitliniengerechten (Früh)-Diagnostik demenzieller Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit. Anhand verschiedener Tests kann der Arzt die derzeitige geistige Leistungsfähigkeit des Patienten beurteilen und damit den Schweregrad der Demenz einordnen.

Mini-Mental-Status-Test (MMST)

Er wird häufig vom Hausarzt zur ersten Orientierung durchgeführt, er dauert nur ca. 10 Minuten. Der Patient muss einige Fragen zur aktuellen Zeit und zum Raum, in dem er sich gerade befindet, beantworten (misst Orientierung in Zeit und Raum). Er wird gebeten, drei Worte nachzusprechen (misst Merkfähigkeit), einen einfachen „Rückrechentest" durchzuführen (misst Aufmerksamkeit und Richtigkeit). Dann soll er die drei Worte des Merkfähigkeitstest wiederholen (misst Erinnerungsfähigkeit). Schließlich gibt es einige Sprach- und Schreibtests. Die Aufgaben sind so einfach, dass sie jeder geistig Gesunde mit Leichtigkeit bestehen würde. Ein Demenz-Kranker weist jedoch Lücken auf. Sie werden mit zunehmender Demenz immer deutlicher.

Demenz-Detektion (DemTect)

Dieser Spezialtest zur Früherkennung ist dem MMST überlegen und wird daher häufig vom Gerontopsychiater/Neurologen durchgeführt. Er dauert ebenfalls etwa 10 Minuten. DemTect steht für Demenz-Detektion. Der Test enthält fünf Aufgaben. Der Patient muss eine Wortliste wiederholen. Damit wird das Kurzzeitgedächtnis geprüft. Diese Liste wird am Testende noch einmal abgefragt, um das Langzeitgedächtnis zu beurteilen. In einer "Zahlenwandelaufgabe" muss der Patient zwei Ziffern in Zahlwörter und zwei Zahlwörter in Ziffern umsetzen. Außerdem wird die Flüssigkeit der Sprache geprüft.

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Montreal Cognitive Assessment (MoCA)

Ähnlich dem DemTect dient auch der MoCA der Früherkennung von Defiziten des Gedächtnisses bzw. des Denkvermögens. In 10 Minuten werden auch hier verschiedene Bereiche der Leistungsfähigkeit abgefragt. Dazu gehört das Lernen von fünf Begriffen, welche später abgefragt werden. Die visuell-räumliche Verarbeitung wird durch das Zeichnen einer Uhr und das Abzeichnen eines Würfels geprüft. Es folgt die Prüfung der Konzentration, der „Exekutivfunktionen“ und der Abstraktionsfähigkeit. Auch hier werden die Flüssigkeit der Sprache und die Zahlenverarbeitung getestet. Darüber hinaus werden die Fähigkeit, komplexe Sätze zu verstehen, und die Orientierung in Raum, Ort und Situation untersucht.

Uhren-Test

Bereits das einfache Zeichnen einer Uhr, lässt eine Beurteilung des geistigen Zustands des Patienten zu. Aufgrund der zunehmenden visuell-räumlichen Orientierungsprobleme im Verlauf der Krankheit können die Ziffern und Zeiger oft nicht mehr richtig in einem vorgegebenen Kreis angeordnet werden (Dauer ca. 5 Minuten).

ADL-Skalen

ADL-Skalen (ADL: "Activities of Daily Living") messen die Auswirkungen der Demenz auf die Alltagsfähigkeiten. Der Test, der in verschiedenen Varianten existiert, misst, zu welchen Tätigkeiten des alltäglichen Lebens der Patient noch fähig ist. Es werden Alltagsprobleme mit Punkten zwischen 1 für "nie vorhandene" und 10 für "immer vorhandene Schwierigkeiten" bewertet (Dauer: ca. 10 Minuten).

Bildgebende Verfahren

Bei der Erstdiagnose der Demenz sollte zusätzlich entweder eine Computertomografie (CT) oder eine Magnetresonanztomografie (MRT) durchgeführt werden. CT und MRT erstellen Schichtaufnahmen des Gehirns und erlauben einen Einblick in den Aufbau des Gehirns. Diese bildgebenden Verfahren ermöglichen allein zwar nicht die Diagnose einer Demenz, können aber helfen, zwischen den einzelnen Formen zu unterscheiden. Der Hauptgrund für die Erstellung von CT- und MRT-Bildern liegt jedoch in der frühzeitigen Erkennung von behandelbaren Ursachen einer Demenz. Dies kann ein Hirntumor oder eine krankhafte Erweiterung der Hohlräume im Gehirn sein.

Magnetresonanztomographie (MRT)

Die Kernspintomographie hat sich als wichtiges Werkzeug in der Diagnostik der Alzheimer-Demenz etabliert. Zunächst können nicht-neurodegenerative Ursachen für kognitive Einschränkungen, wie Tumoren, chronische Subduralhämatome oder ein Normaldruckhydrocephalus sicher detektiert und behandelt werden. Darüber hinaus liefert die Kernspintomographie wertvolle Informationen über strukturelle Veränderungen im Gehirn, die zur ätiologischen Differenzierung neurodegenerativer Erkrankungen beitragen. Charakteristisch für die Alzheimer-Demenz ist eine Atrophie, also eine Volumenminderung der Hippocampusregion sowie kortikaler Strukturen insbesondere der Temporal- und Parietalregion. Der Hippocampus, eine für Gedächtnis und Lernen zentrale Hirnstruktur, zeigt bereits in frühen Stadien der Alzheimer-Demenz oftmals eine altersuntypische Volumenreduktion.

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Mit der Weiterentwicklung der Bildgebungstechnologie gewinnt die KI-gestützte MRT-Volumetrie zunehmend an Bedeutung. Diese moderne Methode, die auch am Klinikum Ernst von Bergmann zum Einsatz kommt, nutzt KI-basierte Algorithmen zur präzisen Messung von Gehirnvolumina und ermöglicht eine objektive Quantifizierung von regionalen oder globalen Atrophien. Nach Abgleich der volumetrierten Hirnareale mit normativen Datenbanken werden die Ergebnisse anschaulich in Grafiken und Zahlenwerten dargestellt. Bei MRT-Verlaufskontrollen können durch den Vergleich zeitlicher Veränderungen der Hirnvolumina die Krankheitsdynamik besser erfasst und auch subtilere Veränderungen frühzeitig erkannt werden.

Mit der weltweit bereits in unterschiedlichen Ländern erfolgten Zulassung neuer Therapieverfahren für die Alzheimer-Demenz und der erwarteten Einführung in Europa gewinnt die MRT-Diagnostik an weiterer Bedeutung, da die monoklonalen Antikörper gegen Amyloidplaques (Lecanemab, Donanemab) ein regelmäßiges bildgebendes Monitoring der Patient*innen erfordern. Ein wichtiger Aspekt ist die Überwachung therapieassoziierter Veränderungen, die als ARIA (Amyloid-Related Imaging Abnormalities) bezeichnet werden. Diese umfassen sowohl ödematöse Veränderungen (ARIA-E) als auch mikrohämorrhagische Läsionen (ARIA-H), die als relevante potentiell Nebenwirkungen in den klinischen Zulassungsstudien beobachtet wurden.

Die Kernspintomographie in Kombination mit KI-gestützter Volumetrie stellt ein wertvolles Instrument für eine frühzeitige Diagnose, aber auch die Verlaufskontrolle und Therapieüberwachung bei Morbus Alzheimer dar. Mit den bevorstehenden Fortschritten in der medikamentösen Behandlung dieser Erkrankung wird die Bildgebung mehr denn je von zentraler Bedeutung in der personalisierten Medizin für Alzheimer-Patient*innen sein.

Positronen-Emissions-Tomographie (PET/CT)

Neuere Verfahren wie Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) und Positronen-Emissionstomographie (PET) können in unklaren Fällen und in Frühstadien zur Sicherung der Diagnose beitragen. Die PET/CT ist ein leistungsfähiges diagnostisches Verfahren in der Demenzabklärung. Sie kombiniert die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit der Computertomographie (CT), wodurch gleichzeitig funktionelle und anatomische Informationen über das Gehirn gewonnen werden. Der Einsatz verschiedener radioaktiv markierter Substanzen (Radionuklide) erlaubt sowohl eine Früherkennung der Alzheimer-Demenz (AD) als auch eine Differenzierung verschiedener Formen von Demenzerkrankungen. Unterschieden werden dabei v.a.

FDG-PET

Die PET des Gehirns mit dem Glukoseanalogon FDG wird seit Jahrzehnten in der Diagnostik von Demenzerkrankungen eingesetzt, insbesondere bei klinisch unklarem Verdacht auf eine neurodegenerative Ätiologie. Die Indikationen für die FDG-PET in der Demenzdiagnostik können grob in 3 Gruppen unterteilt werden: (1) Diagnostik, insbesondere Frühdiagnostik der Alzheimer-Krankheit, (2) Verlaufsbeurteilung und (3) Differenzialdiagnostik.

Die Beurteilung von FDG-PET-Untersuchungen setzt erhebliche Erfahrung beim Untersuchenden voraus, die heutzutage durch den Einsatz von KI-Systemen unterstützt werden, die spezielle Techniken der Bildverarbeitung mit statistischen Analysen kombinieren. Der Einsatz der FDG-PET in der Diagnostik von Demenzerkrankungen beruht auf dem Nachweis reduzierten Glukosestoffwechsels in bestimmten Gehirnarealen. Dabei stellt die FDG-PET den Glukoseverbrauch dar, der in der grauen Substanz des Gehirns primär mit der synaptischen Aktivität korreliert ist. Schon im „Ruhezustand“ des Gehirns entfallen 70-80 % des Glukoseverbrauchs auf diese signalbezogene synaptische Aktivität. Störungen synaptischer Aktivität (neuronale Dysfunktion) sind potentiell ein früher Marker für neurodegenerative Erkrankungen.

Beim klassischen Morbus Alzheimer zeigt die FDG-PET bereits in frühen symptomatischen Erkrankungsstadien eine reduzierte FDG-Aufnahme im Bereich des posterioren Cingulums. Im weiteren Krankheitsverlauf zeigen dann auch der Precuneus sowie temporo-parietaler Assoziations-Kortex und auch Frontallappen eine reduzierte FDG-Aufnahme.

Amyloid-PET

Die Amyloid-PET/CT stellt ein modernes, zugelassenes Verfahren der molekularen Bildgebung dar, welches den Nachweis der für die Alzheimer-Demenz typischen Amyloid-Plaque-Ablagerungen im Gehirn in vivo ermöglicht. In der Frühdiagnostik der AD ist die Amyloid-PET der FDG-PET überlegen, da cerebrale Amyloid-Ablagerungen den FDG/PET- oder MRT-Veränderungen um Jahre vorausgehen. Die Amyloid-Bildgebung hat daher bereits diagnostischen Wert in den frühen Erkrankungsstadien, wie bei der leichten kognitiven Störung (mild cognitive impairment, MCI).

Die abschließende differentialdiagnostische Einordnung von Demenzerkrankung erfordert jedoch stets die Berücksichtigung der klinischen und neuropsychologischen Untersuchungsergebnisse. Somit kann ein positiver Amyloid-Scan auf das Vorliegen einer für die AD typischen Pathologie hinweisen, ist aber nicht gleichbedeutend mit der Diagnose einer Demenz. Ein negativer Amyloid-Scan macht das Vorliegen einer AE dagegen sehr unwahrscheinlich. Die Amyloid-Bildgebung kann daher einerseits symptomatisch atypische Erscheinungsformen der AD identifizieren und andererseits auch klinisch fälschlich als Alzheimer-Demenz imponierende Erkrankungen anderer Ursache ausschließen. Einen klaren Stellenwert hat die Amyloid-Bildgebung darüber hinaus als Einschlusskriterium für neue Therapieverfahren, die sich gegen die Amyloid-Ablagerungen richten.

Tau-PET

Die Ablagerung von Tau-Proteinen ist ein grundlegendes pathophysiologisches Merkmal vieler neurodegenerativer Demenzerkrankungen. Die Entwicklung sensitiver Tau-PET Radionuklide für die PET/CT in den letzten Jahren hat die Lokalisation von Tau-Ablagerungen in unterschiedlichen klinischen neurodegenerativen Phänotypen in vivo ermöglicht. Bei der AD sind die räumlichen Muster der Tau-Pathologie in temporalen, parietalen und frontalen Regionen mit der Neurodegeneration und klinischen Symptomatik korreliert.

Liquordiagnostik

Eine sehr empfindliche Methode zur Feststellung einer Alzheimer-Erkrankung ist die Untersuchung des Nervenwassers (Liquor). Jedoch gibt es Liquor-Biomarker, die Hinweise auf das Vorliegen einer Demenz vom Alzheimer-Typ geben können.

Blutbasierte Biomarker

Bluttests zum Nachweis der für Alzheimer typischen Biomarker sind noch in der wissenschaftlichen Erprobung und finden momentan im Versorgungsalltag noch keine Anwendung. Laut einem aktuellen Review erreichen neu entwickelte Blutassays für phosphoryliertes Tau (p-Tau181, p-Tau217, p-Tau231) eine diagnostische Leistung, die der von cerebrospinalen Biomarkern und PET-Befunden zunehmend ebenbürtig ist. Besonders p-Tau217 erweist sich als verlässlicher Indikator für amyloid- und taupathologische Veränderungen im Frühstadium der Alzheimer-Krankheit. Neurofilament light chain (NfL) spiegelt axonale Degeneration wider und steigt bereits vor dem Auftreten klinischer Symptome an. Damit eignet sich NfL für Screening und Verlaufsmonitoring über das gesamte Spektrum neurodegenerativer Erkrankungen.

Herausforderungen bestehen in der Standardisierung präanalytischer Verfahren und populationsspezifischer Cut-offs. Zudem ist Aβ42/40 weniger krankheitsspezifisch als p-Tau, was eine kontextbezogene Interpretation erforderlich macht.

In der Primärversorgung könnten p-Tau- und NfL-Bluttests kombiniert mit Kurz-Screenings zur Triage dienen, gefolgt von PET- oder CSF-Bestätigung in spezialisierten Zentren. Multimodale Biomarkerprofile unterstützen zudem personalisierte Therapieentscheidungen und ermöglichen ein präziseres Monitoring des Therapieansprechens. Für die breite Anwendung fordern die Autoren robuste Validierungsstudien, standardisierte Auswertungstools und klare Leitfäden zur Befundinterpretation.

Weitere innovative Ansätze

Die Alzheimer-Diagnostik befindet sich im ständigen Wandel, und die Forschung arbeitet kontinuierlich an neuen, nicht-invasiven Methoden und Technologien.

Ocular Biomarker

Die Retina spiegelt neurodegenerative Prozesse des Gehirns wider. OCT-basierte Messungen zeigen eine Ausdünnung der retinalen Nervenfaserschicht sowie Veränderungen im Muster-ERG. Darüber hinaus werden Aβ- und p-Tau-Ablagerungen in retinalem Gewebe diskutiert. Aufgrund altersassoziierter Augenerkrankungen ist deren Spezifität jedoch begrenzt. Analysen von Kammerwasser und Glaskörperflüssigkeit deuten ebenfalls auf Aβ- und Entzündungsmarker hin, bleiben aber forschungsorientiert. Die Standardisierung dieser Methoden steht noch aus.

Urin- und Atemanalysen

Der Biomarker AD7c-NTP im Urin zeigt in Studien eine diagnostische Genauigkeit vergleichbar mit CSF-Analysen und könnte sich für bevölkerungsbasiertes Screening eignen. Auch Atemanalysen gewinnen an Bedeutung: Spezifische Muster flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) unterscheiden kognitiv gesunde von beeinträchtigten Personen. In Kombination mit NfL verbessert sich die Erkennungsleistung weiter. Beide Ansätze erfordern jedoch externe Validierung in größeren Kohorten.

Hautbiopsie Assays

Fibroblasten-basierte Zellmorphologie- und Signaltransduktions-Assays erreichen in Validierungen eine Sensitivität und Spezifität nahe 100 %. Die Tests, die unter anderem PKCε- und ERK1/2-Antworten messen, sind jedoch invasiv und zeitintensiv, was ihre klinische Anwendung derzeit einschränkt.

Technologische Trends: AT(N)X, Microfluidics und KI

Die Erweiterung des AT(N)-Schemas um ein „X“ erlaubt die Einbeziehung zusätzlicher Marker für Synapsen, Neuroinflammation, Mitochondrien und Stoffwechselprozesse. Microfluidic- und Nanobiosensoren ermöglichen multiplexe Messungen mit hohem Durchsatz, stoßen jedoch noch auf Probleme wie Biofouling und mangelnde Reproduzierbarkeit. Künstliche Intelligenz verknüpft Bildgebung, Blutmarker, Genomik und Kognition zu prädiktiven Modellen für Screening und Monitoring. Die Autoren mahnen jedoch Transparenz und Standardisierung an.

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