Die Erforschung von Hirnläsionen, insbesondere im Kontext von Erkrankungen wie Multipler Sklerose (MS) und Demenz, hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Studien beleuchten die vielfältigen Ursachen, Auswirkungen und potenziellen Therapieansätze, um das Verständnis dieser komplexen Veränderungen im Gehirn zu verbessern und neue Wege für Prävention und Behandlung zu eröffnen.
Multiple Sklerose und Hirnläsionen
Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, bei der es zu Schädigungen der Myelinscheide kommt, die die Nervenfasern umgibt. Diese Schädigungen, auch Läsionen genannt, können im Gehirn und Rückenmark auftreten und zu vielfältigen neurologischen Symptomen führen.
Langzeitstudie zur Bedeutung von Interferon beta-1a
Eine Langzeitstudie, die von Serono und Pfizer durchgeführt wurde, untersuchte die Wirkung von frühzeitig verabreichtem, hochdosiertem Interferon beta-1a (Rebif) auf die Verminderung der langfristigen Anhäufung von Hirnläsionen bei Patienten mit schubförmiger MS. Die Ergebnisse, die auf der 56. Jahrestagung der American Academy of Neurology vorgestellt wurden, zeigten, dass Rebif 44 mcg die Anzahl der MS-bedingten Gehirnläsionen, gemessen mittels Magnetresonanztomographie (MRT), nachhaltig reduzierte.
Die langfristigen MRI-Daten stammen aus einer Follow-up-Beobachtungsstudie im Anschluss an die PRISMS-Studie, einer placebokontrollierten Doppelblindstudie, die 1994 begann und 560 Patienten einschloss. Die Patienten erhielten anfangs entweder dreimal wöchentlich 44 mcg Rebif oder Placebo. Nach zwei Jahren wurden die Patienten unter Placebo auf eine von zwei Rebif-Dosierungen (44 respektive 22 Mikrogramm) umgestellt, während die Patienten, die bereits mit der Wirksubstanz behandelt wurden, die jeweilige Dosierung beibehielten.
Die Ergebnisse der zweijährigen PRISMS-Studie zeigten, dass Interferon beta-1a die MRI-Aktivität und Läsionsausbreitung sowie die Schubrate signifikant reduzierte und die auf der EDSS-Skala gemessene Krankheitsprogression verzögerte. Die Daten der auf vier Jahre verlängerten Behandlung belegten den nachhaltigen Behandlungsnutzen mit verstärkten Hinweisen auf einen Dosis-Wirkung-Zusammenhang zugunsten von 44 mcg Rebif. Die Abschlussuntersuchung der LTFU-Studie wurde sieben bzw. acht Jahre nach Aufnahme der Patienten in die ursprüngliche PRISMS-Studie durchgeführt. Die dabei erhobenen Daten lieferten ein umfassendes Bild über klinischen Status und MRI-Befunde der Multiple Sklerose-Patienten-Kohorte, die mit Interferon behandelt worden war. Die LTFU-Ergebnisse belegen die langfristige Wirksamkeit von 44 mcg Rebif bei der Behandlung der schubförmigen MS sowie dessen günstiges Nebenwirkungsprofil in der Langzeittherapie.
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Einflussfaktoren auf den MS-Verlauf
Die Diagnose MS ist ein einschneidendes Ereignis, bei der die Entscheidung für eine Behandlung das persönliche Wohlbefinden in den Mittelpunkt stellt. Studien belegen, dass bereits nach 15 Jahren ohne Therapie ein höherer Behinderungsgrad auftreten kann. Es ist eine Herausforderung, den individuellen MS-Verlauf vorherzusagen, da die Erkrankung sehr unterschiedlich verlaufen kann. Die Entscheidung für eine Therapie erfordert daher eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Abwägung.
Frühere Daten haben gezeigt, dass das Geschlecht einen gewissen Einfluss auf den MS-Verlauf haben kann. Statistisch gesehen neigen Männer dazu, schneller in die Phase der chronischen Progression überzugehen. Früh auftretende motorische Probleme wie Lähmungen, Gangstörungen oder Spastiken deuten darauf hin, dass die MS möglicherweise aggressiver verläuft. Auch die Anzahl der Schübe in den ersten Jahren nach der Diagnose kann ebenfalls einen Hinweis darauf geben, wie die MS fortschreiten wird. Studien zeigen, dass mehr als drei Schübe in den ersten beiden Jahren die Wahrscheinlichkeit einer späteren Verschlechterung erhöhen.
Umweltfaktoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und dem Verlauf von MS. Ein wichtiger Faktor ist Vitamin D. Studiendaten zeigen, dass ein höherer Vitamin-D-Spiegel mit einem geringeren Risiko für eine Multiple Sklerose einhergeht. Daher wird empfohlen, Vitamin-D zu supplementieren. Ein weiterer bedeutender Umweltfaktor ist das Rauchen. Nikotinkonsum erhöht das Risiko von Schüben. Rauchen kann durch seine Toxine Gefäßschäden verursachen, wodurch Entzündungen ins Gehirn einwandern können.
In den letzten Jahren hat das Verständnis für Komorbiditäten im Zusammenhang mit MS zugenommen. Hierbei handelt es sich um Begleiterkrankungen, die zusätzlich zur Multiplen Sklerose auftreten können. Depressionen und Angststörungen kommen bei MS häufiger vor. Gerade im hohen Alter kommt es bei diesen Komorbiditäten zu einer eher ungünstigen Prognose, da es bei Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen und Diabetes zu Gefäßschädigungen kommt - zusätzlich zur MS.
Bedeutung der Magnetresonanztomographie (MRT)
Die Magnetresonanztomographie (MRT) spielt eine entscheidende Rolle bei der Prognose von MS. Die Untersuchungen zeigen Läsionen und Entzündungen im Gehirn. Besonders problematisch sind Läsionen in strategisch ungünstigen Bereichen wie dem Hirnstamm oder dem Rückenmark. Auch Läsionen im Kleinhirn, das unter anderem für die Koordination und Standstabilität zuständig ist, können sich ungünstig auf Entzündungen auswirken. Die Anzahl und Lage der Läsionen, insbesondere schwarze Flecke (Black Holes), können Aufschluss über den Schweregrad der Erkrankung geben. Je mehr dieser Black Holes bereits am Anfang der Diagnose vorhanden sind, desto ungünstiger die Prognose.
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Immunologische Subtypen der MS
Eine bahnbrechende Studie hat gezeigt, dass es auch auf Zellebene drei Subtypen der Krankheit gibt. Jeder ist durch ein spezifisches Profil von Immunzellen im Blut gekennzeichnet und mit verschiedenen Krankheitsverläufen assoziiert. Das internationale Forscherteam mit Leitung an der Universität Münster hat mit seiner Studie nicht nur einen Durchbruch beim Verständnis der Krankheit erzielt. "Diese Ergebnisse sind auch ein entscheidender Schritt in Richtung Präzisionsmedizin bei MS", so Prof. Heinz Wiendl.
Konkret unterscheiden Analysen aus Münster erstmals drei verschiedene Typen der immunologischen Aktivierung, die mit spezifischen Kennzeichen und Krankheitsverläufen einhergehen: den entzündlichen, den degenerativen und einen dritten, den die Wissenschaftler noch nicht im Detail beschreiben können. Patienten mit „entzündlicher“ MS litten im ersten Jahr nach der Diagnose unter mehr Krankheitsschüben und zeigten Läsionen, die auf eine Fehlfunktion der Blut-Hirn-Schranke hinweisen. Wer hingegen die degenerative Form der MS hatte, war von Anfang an schwerer betroffen und die Behinderung schritt schneller voran. Die Neuroimmunologinnen und Neuroimmunologen fanden hier zudem winzige Löcher in der Hirnsubstanz, die Ursache für diesen schweren Krankheitsverlauf sein könnten. Es wird deutlich: Die MS entsteht auf verschiedenen Wegen und hat unterschiedliche Erscheinungsformen im Immunsystem. Da verwundert es nicht, dass auch bestehende Therapien ganz unterschiedlich gut „anschlagen“.
Die nun gewonnenen Daten könnten die Suche nach dem individuell richtigen Wirkstoff beschleunigen. Zudem lässt sich mit dem Immunzellprofil besser einschätzen, ob schwere Nebenwirkungen auftreten.
Therapieansätze bei MS
Mittlerweile gibt es immer mehr Wirkstoffe in der MS-Therapie, was eine individuelle Therapie ermöglicht. Außerdem gibt es hochwirksame Behandlungen, die schon sehr früh eingesetzt werden können, um die Prognose von MS positiv zu beeinflussen. Eine aktuelle Post-hoc-Analyse von Daten aus der Phase-II-Studie RADIANCE Teil A bestätigt, dass Ozanimod die Entzündungsaktivität im Gehirn bereits frühzeitig nach Therapiebeginn effektiv unterbinden kann.
So ist das Absetzen einer Therapie im fortgeschrittenen Alter ein großes Diskussionsthema unter Ärzt*innen. Aktuelle Studien aus der USA und den Niederlanden zeigen, dass das abrupte Beenden der Therapie zu einem Wiederauftreten der Krankheitsaktivität führen kann.
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Mit Hilfe einer Mischung aus klinischen Scores, klinischen Befunden, MRT-Aufnahmen und mit Unterstützung von Tests zur Analyse der Gehfähigkeit und zur Einschätzung der Handfunktion, könnte es gelingen zukünftig den Krankheitsverlauf besser abzuschätzen. Auch sollten mehr Patient Report Outcomes (PRO), der Therapieerfolg, der durch den Patienten selbst dokumentiert wird, mit einbezogen werden.
Hirnläsionen und Demenz
Neben der MS spielen Hirnläsionen auch bei der Entstehung von Demenzen eine wichtige Rolle. Veränderungen am Gefäßsystem des Gehirns sind die häufigste Ursache für Demenzen nach der Alzheimer-Krankheit. Sogenannte Läsionen der weißen Substanz sind Hinweise auf winzige Gefäßschädigungen im Gehirn und können im MRT gemessen werden. Sie sind bei älteren Menschen sehr häufig und hängen zum Beispiel mit langsamerem Denken im Alltag zusammen.
Risikofaktoren für Läsionen der weißen Substanz
Eine Studie hat untersucht, wo solche Läsionen im Gehirn auftreten, welche Faktoren ihr Auftreten begünstigen und wie sie mit Schlaganfall und Demenz zusammenhängen. "Wir haben herausgefunden, dass Läsionen an typischen Orten im Gehirn auftreten, vermutlich weil ihnen unterschiedliche Mechanismen zugrunde liegen. Bei Läsionen um die Ventrikel herum spielt besonders Bluthochdruck eine Rolle, und bei Läsionen in der tiefen weißen Substanz vermuten wir einen Zusammenhang mit der Ablagerung von Amyloid in den Gefäßwänden, einem auch bei Alzheimer auftretenden Protein”, erklärt Frauke Beyer. Da diese Läsionen schon ab dem vierzigsten Lebensjahr sichtbar werden können, könnte man hier präventiv mehr tun, so die Forscherin.
"Bluthochdruck ist der konsistenteste und bei weitem stärkste Risikofaktor für die Entstehung der Läsionen, den wir gefunden haben - ebenso ein höherer BMI. Tückisch ist, dass die Schädigung des Gefäßssystems ein schleichender Prozess ist - die Gehirne der Betroffenen verarbeiten Informationen im Alltag oft langsamer als normalerweise aber ansonsten merken sie oft nichts davon.“
Winzige Hirnläsionen und Schlaganfallrisiko
Schon winzige Hirnläsionen können möglicherweise das Schlaganfallrisiko erhöhen. Die Forscher hatten sich die Hirnscans von rund 1900 Probanden angeschaut, die im Rahmen einer Atherosklerosestudie 15 Jahre lang medizinisch begleitet worden waren. Dabei entdeckten sie, dass auch Gewebeschäden im Gehirn unter einer Größe von drei Millimetern, die etwa durch Verletzungen oder Erkrankungen entstehen können, in ihrer Stichprobe das Risiko für einen Schlafanfall bereits verdreifachten. Bei Teilnehmer, bei denen auch noch größere Läsionen hinzukamen, war es sogar sieben- bis achtmal so hoch im Vergleich zu den übrigen Probanden.
Da man bisher keinen Zusammenhang zwischen solchen Miniverletzungen und ernsthaften Erkrankungen feststellen konnte, würden Ärzte sie in aller Regel nicht weiter beachten. Ist bei einem Patienten eine Untersuchung im Magnetresonanztomografen ohnehin nötig, sollten Ärzte daher in Zukunft auch winzigen Veränderungen mehr Aufmerksamkeit schenken, empfehlen die Forscher.
Bevölkerungsstudien zur Erforschung von Hirnläsionen
Bildgestützte Bevölkerungsstudien verfolgen das Ziel, in einer großen Anzahl radiologische Bilder zu analysieren, um auf deren Grundlage Biomarker für die Früherkennung und Voraussage von Krankheiten entwickeln zu können.
Eine 12-jährige Teilnahme an einer bildgestützten Bevölkerungsstudie in Rotterdam hat zu der Einsicht geführt, dass es kein altersgerechtes Vorgehen in der Medizin gibt. Die Veränderungen, die wir mit dem Vorgang des Alterns in Verbindung brachten, sind durch symptomatische und manchmal präklinische oder asymptomatische Krankheiten bedingt. Altern ist kein sogenannter normaler Prozess. So etwas wie ein normales Altern des Gehirns gibt es nicht. Es ist eben nicht „normal“, dass man die Gehirnfunktion mit zunehmendem Alter verliert, oder diese Funktionen nachlassen und das Gehirn in Folge senil wird.
Was den Alterungsprozess des Gehirns bestimmt - und das erkennen wir zunehmend - ist der Einfluss externer Faktoren: generelle Risikofaktoren, andere zugrunde liegende Erkrankungen und möglicherweise auch genetische Veranlagungen. Aber es ist nicht unbedingt die Anzahl der Jahre, die man gelebt hat, die zu diesen Veränderungen führen.
Inzwischen haben wir durch bildgestützte Bevölkerungsstudien festgestellt, dass Läsionen in der weißen Substanz mit einer bestimmten Zahl an Risikofaktoren assoziiert sind. Kardiovaskuläre Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck oder Diabetes zum Beispiel führen zu einer Zunahme der Läsionen. Und wir haben auch festgestellt, dass Läsionen in der weißen Substanz Indikatoren für bestimmte Diagnosen sind wie Demenz, aber auch den Schlaganfall.
Dank diffusionsgewichteter MRT können wir inzwischen die Integrität von Mikrostrukturen oder Schäden in der weißen Substanz diagnostizieren. Was wir dank neuer MRT-Methoden bei Querschnittstudien der Bevölkerung entdecken konnten, ist, dass sogar bei der nicht beeinträchtigten weißen Hirnsubstanz, die bei konventionellen MRT-Aufnahmen ganz normal aussieht, eine Veränderung der Diffusionswerte zu erkennen ist, lange bevor eine Läsion der weißen Substanz Jahre später sichtbar wird.
Kurz und gut: Das, was wir mit dem Alter in Verbindung bringen, hängt nicht mit dem sogenannten normalen Alterungsprozess zusammen, sondern ist Teil eines Prozesses, der mit der Pathophysiologie von bestimmten Krankheiten zusammenhängt.
Die bildgebende Erfassung solcher Veränderungen wird immer wichtiger, weil sie als Biomarker fungieren, die bestimmte Erkrankungen voraussagen können. Menschen, die Schäden an der Mikrostruktur der weißen Hirnsubstanz aufweisen, oder in hohem Maße an Atrophie oder Läsionen der weißen Substanz leiden, haben ein größeres Risiko, an Demenz oder Schlaganfall zu erkranken.
Visuelle Auren und Hirnläsionen
Eine Studie der University of California San Francisco (UCSF) ergab, dass Patienten mit Läsionen im Okzipital- und Parietallappen zwölfmal häufiger als Patienten ohne solche Läsionen unter migränebedingten visuellen Auren litten. „Diese Daten deuten darauf hin, dass visuelle Auren, die häufig bei Migräne auftreten, tatsächlich auf eine Hirnverletzung oder kleine Schlaganfälle hinweisen können“, erklärte Dr. Gregory M. Marcus.