Einführung
Die Multiple Sklerose (MS) ist eine Autoimmunerkrankung, die das zentrale Nervensystem (ZNS) betrifft. Die Diagnose und Verlaufskontrolle der MS stützt sich auf verschiedene Verfahren, darunter die Magnetresonanztomographie (MRT) und die Analyse von Biomarkern. Diese helfen, Entzündungsherde zu lokalisieren, den Krankheitsverlauf zu beurteilen und die Wirksamkeit von Therapien zu überwachen. Dieser Artikel beleuchtet die Bedeutung von MRT und Biomarkern, insbesondere Neurofilament-Leichtketten (NfL), bei der Diagnose und Behandlung von MS.
Die Rolle der Magnetresonanztomographie (MRT)
Die MRT ist ein bildgebendes Verfahren, das eine zentrale Rolle bei der Diagnose und dem Krankheitsmonitoring von MS-Patienten spielt. Sie ermöglicht die Untersuchung des Nervensystems und begleitet Patienten von der Diagnosestellung über die Beobachtung des Krankheitsverlaufs bis hin zur Verifizierung der Wirksamkeit einer Therapie.
Indikationen für eine MRT-Untersuchung
Eine MRT-Untersuchung des Gehirns und des Rückenmarks bei MS-Patienten hat drei Hauptindikationen:
- Diagnosestellung: Hierbei werden Gehirn und Rückenmark mit einer kontrastmittelverstärkten MRT untersucht, um eventuelle stark entzündliche Entmarkungsherde (Läsionen) besser sichtbar zu machen. Durch den Einsatz solcher MRTs ist die Diagnosestellung, gemäß den Diagnosekriterien, häufig bereits nach dem ersten klinischen Schub möglich.
- Therapieeffizienzmonitoring: Der behandelnde Neurologe kann durch eine MRT-Untersuchung die Wirkung der eingesetzten Therapie beurteilen. Dies erfolgt durch den Nachweis von kontrastmittelaufnehmenden bzw. aktiven T2-Läsionen. Neue oder in der Größe zunehmende T2-Läsionen im Therapieverlauf können auf eine unerwünschte entzündliche Krankheitsaktivität unter dieser Therapie hindeuten. Hauptsächlich wird für ein solches Monitoring das Gehirn betrachtet und nur in Ausnahmefällen das Rückenmark untersucht. Eine Kontrastmittelgabe ist dabei nicht zwingend erforderlich und sollte nur in speziellen klinischen Situationen erfolgen.
- Sicherheitsmonitoring: Hier geht es hauptsächlich um die frühzeitige Erkennung von Erkrankungen, welche als unerwünschte Wirkung des Medikamentes auftreten können. Ein Beispiel ist die progressive multifokale Leukoenzephalopathie (PML), die aufgrund ihrer MS-ähnlichen Symptome bei MS-Betroffenen häufig im frühen Stadium unentdeckt bleibt. Auch hierfür reicht in der Regel die Betrachtung des Gehirns ohne Kontrastmittel aus. Bei neuen bzw. unklaren Befunden sollte das Untersuchungsprotokoll auf kontrastmittelverstärkte T1-gewichtete Sequenzen ausgeweitet werden.
Ablauf einer MRT-Untersuchung
Der Untersuchungsablauf beginnt mit einem ausführlichen Aufklärungsgespräch. Wichtig ist, den Patienten über den Untersuchungsablauf aufzuklären und mögliche Kontraindikationen (z. B. Klaustrophobie, metallische Gegenstände, Herzschrittmacher und eine Unverträglichkeit bzw. Allergie gegen das Kontrastmittel) zu erfassen. Die Untersuchung dauert je nach Untersuchungsprotokoll zwischen 20 und 45 Minuten. Da die Bildqualität sehr empfindlich ist für Bewegungsartefakte, ist es wichtig, während der gesamten Untersuchung sehr ruhig liegen zu bleiben und Körperbewegungen zu vermeiden. Die Untersuchung selbst ist von einer starken Lautstärke begleitet. Daher wird vor der Untersuchung ein geeigneter Hörschutz (z. B. Kopfhörer) angelegt. Nach der Untersuchung sind die Bilder sofort verfügbar und können mit dem Patienten besprochen werden.
Konventionelle und quantitative MRT-Methoden
Es gibt verschiedene MRT-Methoden, die bei MS eingesetzt werden:
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- Konventionelle MRT: Hier wird anhand eines standardisierten Untersuchungsprotokolls die Struktur des Gehirns und mögliche entzündliche Krankheitsaktivitäten dokumentiert. Zusätzlich können andere Veränderungen ermittelt werden, die unter Umständen nicht unbedingt ausschließlich durch die MS verursacht werden.
- Volumetrische Datensätze: Diese ermöglichen die Erfassung und Quantifizierung von Atrophien (Schrumpfungsprozesse) des Gehirns und/oder des Rückenmarks. Durch den Einsatz dieser Methode zu mehreren Zeitpunkten kann ein eventuelles Fortschreiten der Atrophie als Ausdruck einer irreversiblen Gewebeschädigung im Rahmen der MS als Verlauf erfasst werden. Eine milde Atrophie muss aber nicht immer pathologisch sein, sondern kann auch Ausdruck eines natürlichen Alterungsprozesses sein.
- Quantitative MRT-Methoden: Diese erlauben die Darstellung des Gehirns auf mikrostruktureller Ebene und helfen dadurch, neuronale Veränderungen (z. B. Schäden) oder auch eventuelle Reparationsmechanismen (z. B. Remyelinisierung) zu erfassen und zu quantifizieren.
Frequenz von MRT-Untersuchungen
Die empfohlene Frequenz von MRT-Untersuchungen und die Notwendigkeit des Einsatzes von Kontrastmittel hängt sehr stark von der klinischen Situation des individuellen Patienten ab. Bei klinisch asymptomatischen Patienten unter einer MS-Therapie wird eine routinemäßige jährliche MRT-Untersuchung des Gehirns ohne Kontrastmittel empfohlen. Nach einer Therapieumstellung sollte grundsätzlich eine MRT-Untersuchung des Gehirns ca. 6 Monate nach Therapiebeginn erfolgen. Hier kann auf den Einsatz von Kontrastmittel verzichtet werden. Bei unvorhersehbaren klinischen Ereignissen kann die außerplanmäßige MRT-Untersuchung des Gehirns und/oder des Rückenmarks gegebenenfalls mit Kontrastmittel notwendig sein. Dies liegt individuell im Ermessen des behandelnden Neurologen.
Bedeutung regelmäßiger MRT-Kontrollen
Die regelmäßige MRT-Untersuchung, auch bei klinisch stabilen Patienten, dient im Wesentlichen dem Aufspüren klinisch stummer (asymptomatischer) entzündlicher Krankheitsaktivität. Dadurch können solche Krankheitsaktivitäten wie aktive T2- oder auch kontrastmittelaufnehmende Läsionen erkannt und gegebenenfalls Therapieanpassungen bzw. eine Therapieumstellung rechtzeitig eingeleitet werden. Dies hilft, zusätzlichen strukturellen Schaden zu vermeiden. Darüber hinaus können regelmäßige MRT-Kontrollen andere Veränderungen (z. B. Komorbiditäten) oder unerwünschte Therapiewirkungen frühzeitig kenntlich machen.
Biomarker bei Multipler Sklerose
Biomarker sind messbare Indikatoren im Körper, die Rückschlüsse auf Krankheiten oder deren Verlauf zulassen. Bei Multipler Sklerose können bestimmte Marker helfen, den Krankheitsstatus besser einzuschätzen und individuelle Therapien zu optimieren.
Arten von Biomarkern
Mit Biomarkern sind in der modernen Medizin insbesondere molekulare Merkmale gemeint, zum Beispiel die Menge eines bestimmten Proteins im Blutserum oder eine Genmutation, die mit erhöhtem Risiko für eine Erkrankung assoziiert ist. Eine weitere Art von Biomarker besteht in Merkmalen, die mit bildgebenden Verfahren messbar sind, wie etwa durch die MRT. Im klinischen Alltag werden Biomarker häufig verwendet, beispielsweise bei der Diagnostik einer Nierenfunktionsstörung, Bestimmung von Krebserkrankungen oder auch bei der Diagnose einer Multiplen Sklerose (MS).
Oligoklonale Banden (OKB)
Ein weiterer Biomarker bei der Diagnose der MS ist der Nachweis von oligoklonalen Banden (OKB). Diese weisen auf eine erhöhte Bildung von Antikörpern in Folge eines entzündlichen Prozesses im ZNS hin. In dem Fall sind OKB in der Rückenmarksflüssigkeit (Liquor) in höherem Umfang als im Serum nachweisbar. OKB sind typisch, aber nicht spezifisch für die MS und reichen daher als alleinige Untersuchung für die Diagnose nicht aus.
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Neurofilament-Leichtketten (NfL)
Ein relativ neuer Biomarker bei MS und anderen neurodegenerativen Erkrankungen ist der Nachweis von Neurofilament-Leichtketten (NfL; neurofilament light) im Liquor oder Blut. NfL sind Proteine und Komponenten von Neurofilamenten, die wiederrum Bestandteile des Zellskeletts von Nervenzellen sind. Das Zellskelett ist ein Gespinst aus verschiedenen Proteinfilamenten, das für die Festigkeit und auch die Form von Zellen wichtig ist.
Unter normalen Bedingungen werden auch bei gesunden Menschen ständig geringe Mengen an NfL in den Liquor und ins Blut freigesetzt. Wenn Nervenzellen im ZNS im größeren Umfang zerstört werden, wie dies beispielsweise bei MS-Schüben passiert, werden Neurofilamente, und damit NfL, verstärkt in den Liquor freigesetzt und auch der NfL-Spiegel im Blut steigt stark an. NfL sind somit ein Echtzeit-Biomarker für das Ausmaß der neuronalen Schädigung.
Mithilfe neuerer Messmethoden können NfL auch in kleinen Probenmengen nachgewiesen werden. Dies ermöglicht eine einfache Bestimmung der akuten Schädigung der Nervenzellen im ZNS. Dabei ist die Messung im Blut in der Praxis leichter umsetzbar als die Messung im Liquor. Wenn man speziell über NfL im Blut spricht, nennt man das auch Serum-NfL (sNfL). So wurde ein Zusammenhang zwischen sNfL-Spiegeln und der Anzahl an Entzündungsherden im ZNS bei Multipler Sklerose festgestellt. Umgekehrt konnte gezeigt werden, dass die effektive Kontrolle der Krankheitsaktivität durch hochwirksame MS-Therapien zu einer Senkung der NfL-Werte führte.
Aufgrund dieser Korrelation könnten NfL als einfach im Blut zu bestimmender Biomarker bei der MS dazu dienen, die Krankheitsaktivität von Menschen mit MS zu erkennen und das Ansprechen der Therapie zu überprüfen. Im Vergleich zur aufwändigen MRT-Untersuchung können NfL-Spiegel mit einem schnellen Bluttest regelmäßig bestimmt werden.
Weitere Biomarker
Derzeit gibt es eine Vielzahl von weiteren molekularen Markern, die auf ihre Eignung für die Diagnose oder Verlaufskontrolle der MS geprüft werden. Dazu gehören:
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- Gliales fibrilläres saures Protein (GFAP): GAFP ist ebenfalls ein Filamentprotein, das in einer bestimmten Zellart, den sogenannten Astrozyten (Sternzellen), im zentralen Nervengewebe vorkommt. Serumkonzentrationen von GFAP könnten bei radiologisch isoliertem Syndrom Hinweise auf ein erhöhtes MS-Risiko geben.
- Extrazelluläre Vesikel (EVs): Diese kleinen Partikel im Blut und Liquor enthalten Proteine, die mit der Krankheitsaktivität in Verbindung stehen.
- Serum-basierte Biomarker wie sCD40L und Zytokine: Diese Biomarker werden intensiv erforscht, um ihre Rolle bei der Vorhersage von MS-Schüben und -Progression zu untersuchen.
Zusätzlich werden weitere Liquortests, wie zum Beispiel der Aquaporin-4-Antikörper-Test, eingesetzt, um andere Erkrankungen wie Neuromyelitis optica (NMO) auszuschließen.
NfL als Marker für Krankheitsaktivität und Therapieansprechen
NfL werden in den Liquor bzw. ins Blut freigesetzt, wenn Nervenzellen des ZNS zerstört werden. NfL eignen sich als Echtzeit-Marker für die Entzündungsaktivität im ZNS unter einer Therapie, das heißt, sie ermöglichen eine Aussage über das Ansprechen einer Behandlung.
NfL und MRT im Vergleich
Die Bestimmung von NfL im Blut hat sich von einem reinen Forschungswerkzeug zu einem ernsthaften Kandidaten für den klinischen Alltag entwickelt. Sie ergänzt die MRT, ersetzt sie aber nicht. Bildgebung bleibt unverzichtbar - etwa um die Lokalisation von Läsionen, den Verlauf der Hirnatrophie und andere strukturelle Aspekte zu erfassen.
Das Zusammenspiel von MRT, Biomarkern und klinischen Befunden
Auch wenn sich die Krankheitsaktivität bei MS scheinbar gut durch die MRT darstellen lässt, so zeigt sich auch häufig, dass die Befunde unzureichend mit dem neurologischen Befund der MS-Betroffenen korrelieren. Gerade Betroffene mit progredienten Verlaufsformen haben trotz fortschreitender Behinderung oft ein „stabiles“ MRT-Bild. Der Übergang zur SPMS wird daher häufig zu spät erkannt. Um die Krankheitsaktivität wirklich zu beurteilen, ist das Gesamtbild aus Schüben, Krankheitsprogression, neuropsychologischen Aspekten und MRT-Aktivität aussagekräftig. Es ist also wichtig, auf Symptome zu achten, frühzeitig eine Verschlechterung zu erkennen und darauf zu reagieren.