Die Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße, oft auch als Arteriosklerose oder "Arterienverkalkung" bezeichnet, ist eine Erkrankung, bei der sich die Wände der Arterien, die das Gehirn versorgen, allmählich verdicken, verhärten und an Elastizität verlieren. Medizinisch gesehen ist Arteriosklerose ein Oberbegriff für verschiedene krankhafte Veränderungen der Arterienwand, die mit Verdickung, Verhärtung und Elastizitätsverlust der Arterien einhergehen. Die bekannteste und häufigste Form ist die Atherosklerose, ein chronisch-entzündlicher Prozess. Atherosklerose entsteht durch Ablagerungen von Blutfetten - vor allem Cholesterin - an den Innenwänden der Gefäße. Diese sogenannten Plaques verengen die Arterie (Stenose) und können sie im Verlauf sogar vollständig verschließen. Im alltäglichen Sprachgebrauch kommt es häufig zu einer Gleichsetzung von Atherosklerose und Arteriosklerose. Diese Erkrankung kann schwerwiegende Folgen haben, da sie die Blutzirkulation im Gehirn beeinträchtigen und das Risiko für Schlaganfälle erheblich erhöhen kann. In diesem Artikel werden die Ursachen, Symptome und verschiedenen Therapieansätze der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße detailliert erläutert.
Ursachen der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße
Die Hauptursache für die Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße ist die Arteriosklerose. Bei der häufigsten Form, der Atherosklerose, verengen sich durch Ablagerungen eines Blutfetts, dem LDL-Cholesterin, zunehmend die Gefäße. Dieser Prozess wird durch verschiedene Risikofaktoren begünstigt:
- Arterielle Hypertonie (Bluthochdruck): Hoher Blutdruck schädigt die Wände der Blutgefäße zusätzlich und beschleunigt den Prozess der Arteriosklerose.
- Übergewicht: Übergewicht ist ein bedeutender Risikofaktor, da es oft mit anderen Risikofaktoren wie Bluthochdruck und Fettstoffwechselstörungen einhergeht.
- Hyperlipidämie und Hypercholesterinämie (Fettstoffwechselstörungen): Hohe Werte von LDL-Cholesterin fördern die Entstehung von Plaques an den Gefäßwänden.
- Diabetes mellitus: Schlecht eingestellte Blutzuckerspiegel führen zu zusätzlichen Schäden an den Blutgefäßen.
- Männliches Geschlecht: Männer erkranken tendenziell früher an Arteriosklerose als Frauen.
- Alter: Atherosklerose tritt bei älteren Menschen häufiger auf.
- Lebensweise: Eine kalorien- und fettreiche Ernährung, Rauchen und Stress können die Entstehung von Arteriosklerose fördern. Tabakkonsum gilt als größter Risikofaktor für Atherosklerose-bedingte Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
- Genetische und konstitutionelle Faktoren: In manchen Familien treten infolge sogenannter primärer Dyslipidämien (erblich bedingte Fettstoffwechselstörungen) Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch Atherosklerose häufiger und schon in jungen Jahren auf.
- Entzündungen: Eine hohe Konzentration des Entzündungswerts CRP im Blut weist auf ein erhöhtes Risiko für Arteriosklerose hin.
- Gestörter Homozystein-Stoffwechsel: Homozystein ist eine Aminosäure, die dem Eiweißstoffwechsel entstammt. Bestimmte Enzymdefekte erhöhen die Homozystein-Konzentration.
In seltenen Fällen können Gefäßstenosen auch durch andere Ursachen wie Gefäßwandeinrisse (Dissektionen) oder Entzündungen (Vaskulitis) verursacht werden.
Der Prozess der Atherosklerose
Der Entstehungsprozess der Atherosklerose ist komplex und verläuft in mehreren Schritten:
- LDL-Cholesterin gelangt in die Gefäßwand: Im Blut wird Cholesterin mithilfe von Lipoproteinen transportiert, insbesondere LDL (Low Density Lipoprotein) und HDL (High Density Lipoprotein). Das LDL-Cholesterin bringt Cholesterin aus der Leber in die Körperzellen. Bei einer Fehlfunktion der Zellen der Gefäßinnenwände (Endotheldysfunktion) kann sich das LDL-Cholesterin an den Innenwänden der Arterien ablagern.
- Entzündungsreaktion setzt ein: Der Körper erkennt die Ablagerungen als Gefahr. Weiße Blutzellen wandern in die Gefäßwand und nehmen LDL auf. Dabei entstehen sogenannte Schaumzellen, die den ersten Schritt zur Bildung einer arteriosklerotischen Plaque darstellen.
- Plaques wachsen in der Gefäßwand: Weitere Immunzellen folgen, setzen Entzündungsstoffe frei, und die Ablagerung wächst. Muskelzellen aus der Gefäßwand wandern in Richtung Gefäßinnenseite und bilden eine schützende Kappe über die Plaque. Der Blutfluss bleibt zunächst erhalten.
- Gefahr durch Riss und Gerinnsel: Wird diese Kappe brüchig oder reißt, kommt der Kern der Plaque mit dem Blut in Kontakt. Die Folge: Blutplättchen (Thrombozyten) lagern sich an - es bildet sich ein Blutgerinnsel, das das Gefäß teilweise oder vollständig verstopfen kann.
Seltenere Ursachen
Neben den atherosklerotischen Veränderungen der zuführenden Hirnarterien müssen insbesondere bei Fehlen entsprechender Risikofaktoren und bei Patienten unter dem 50. Lebensjahr andere Ursachen bedacht werden. Hier sind insbesondere die fibromuskuläre Dysplasie und die Takayasu-Arteriitis vorherrschend. Bei letzterer ist die Duplexsonographie mit Nachweis einer massiven Wandverdickung wegweisend. Es handelt sich meist um weibliche Patientinnen. Bei der Takayasu-Artriitis sind typischerweise die dem Ultraschall nicht zugänglichen Abgänge der hirnversorgenden Gefäße aus dem Aortenbogen betroffen, sodass bei entsprechendem Verdacht eine MR-Untersuchung erfolgen muss. Des Weiteren sind bakteriell-entzündliche Vaskulitiden, entzündliche Gefäßveränderungen im Rahmen anderer Systemerkrankungen und Vaskulitiden der großen Gefäße zu bedenken. Bakteriell: Lues, Tuberkulose, Haemophilus influencae, Streptococcus haemolyticus etc.
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Symptome der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße
Da sich die Arteriosklerose im Regelfall langsam entwickelt, bleibt eine Stenose häufig für eine längere Zeit symptomlos. Erst wenn ein gewisser Grad an Einengung vorliegt, können sich Blutgerinnsel bilden, welche zu einem Verschluss der Hals-/Hirnarterie führen. Die Stenose kann auch aufgrund des deutlich verkleinerten Durchmessers zu einer Minderdurchblutung des Gehirns führen.
Die Symptome der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße hängen vor allem davon ab, in welchem Bereich sich die Erkrankung manifestiert und wie stark die Blutversorgung des Gehirns beeinträchtigt ist. Einige der häufigsten Symptome sind:
- Transitorische ischämische Attacke (TIA): Dies sind vorübergehende neurologische Störungen, die nur wenige Minuten anhalten. Symptome können Lähmungen, Seh-, Gefühls- und Sprachstörungen sein.
- Schlaganfall: Bei einem dauerhaften Verschluss der Hals-/Hirnarterie können neurologische Störungen wie Lähmungen, Seh-, Gefühls- und Sprachstörungen dauerhaft bestehen bleiben. Ein Schlaganfall tritt auf, wenn die Blutzufuhr zu einem Teil des Gehirns unterbrochen wird, was zu Gewebeschäden und Funktionsverlust führen kann.
- Retinale Ischämien (Amaurosis fugax): Dies sind vorübergehende Sehstörungen, die durch eine mangelnde Durchblutung der Netzhaut verursacht werden und ein Warnzeichen für einen bevorstehenden Schlaganfall sein können.
- Schwindel, Doppelbilder, Gedächtnisstörungen und Kopfschmerzen: Obwohl diese Symptome nicht typisch für eine Carotisstenose sind, können sie in einigen Fällen auftreten.
Spezifische Symptome je nach betroffener Region
Die Symptome können je nach betroffener Region variieren:
- Herz: Wenn sich die Herzkranzgefäße verengen, wird der Herzmuskel nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Typische Anzeichen sind Engegefühl in der Brust, Druck oder Schmerzen (Angina pectoris), besonders bei körperlicher Belastung, sowie ein Herzinfarkt bei vollständigem Gefäßverschluss.
- Gehirn: Wird ein Hirngefäß eingeengt oder verschlossen, können Sprachstörungen, Lähmungen, Sehstörungen, vorübergehende Ausfälle (TIA - transitorische ischämische Attacke) und ein Schlaganfall bei dauerhaftem Gefäßverschluss auftreten.
- Beine: Sind die Beinarterien betroffen, spricht man von peripherer arterieller Verschlusskrankheit (pAVK) mit Schmerzen beim Gehen (Schaufensterkrankheit) und Kältegefühl, blasse oder schlecht heilende Hautstellen.
- Nieren: Verengte Nierenarterien können zu erhöhtem Blutdruck (sekundäre Hypertonie) und Nierenfunktionsstörungen bis zum Nierenversagen führen.
Bedeutung der Früherkennung
Die Früherkennung der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße ist von entscheidender Bedeutung, um rechtzeitig mit der Behandlung beginnen und schwerwiegende Komplikationen wie Schlaganfälle verhindern zu können. Regelmäßige Arztbesuche und Routineuntersuchungen können erste Hinweise auf die Erkrankung liefern.
Asymptomatische Stenosen sind nicht mit Symptomen assoziiert und können nur durch ein systematisches Screening oder durch Zufall entdeckt werden. Screeninguntersuchungen werden aus folgende Gründen durchgeführt: (präoperative Untersuchungen, Stenosegeräusch bei der Auskultation, Abklärung einer symptomatischen Stenose mit der Möglichkeit des Erkennens einer asymptomatischen kontralateralen Stenose etc.). Allerdings existieren keine groß angelegten systematischen Screeningstudien, sodass die exakte Angabe der Prävalenz schwierig ist. Es wird geschätzt, dass die Prävalenz einer asymptomatischen Carotisstenose >50 % zwischen 2 und 8 %, die einer asymptomatischen Carotisstenose >80 % zwischen 1 und 2 % liegt (Hill 1998). Die Prävalenzraten sind altersabhängig. Die Framingham-Studie (Jacobowitz et al. Die Berliner Alten-Studie (Hillen et al. 2000) untersuchte die Prävalenz von Carotisstenosen an 225 augenscheinlich gesunden mobilen Probanden im Alter zwischen 70 und 100 Jahren (mittleres Alter >80 Jahre). Mindestens ein Plaque wurde bei 64 % dieser Probanden gefunden, 15 % hatten eine Carotisstenose von >50 % und 4 % eine Stenose von >75 %. Die Probanden mit Plaques zeigten eine erhöhte 5-Jahres-Mortalität (OR 2,88; 95 % KI 1,30-6,35).
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Das Risiko für ein ipsilaterales neurologisches Defizit nimmt mit dem Stenosegrad zu. So zeigen verschiedene Untersuchungen, dass das jährliche Risiko für ein ipsilaterales neurologisches Defizit bei einer Stenose <50 % bei 0-3,8 %, bei 50-80 % bei 2-5 % und bei Stenosen >80 % bei 1,7-18 % liegt. Beim überwiegenden Teil dieser Ereignisse handelte es sich um eine transitorische ischämische Attacke (TIA) oder eine Amaurosis fugax. Das Risiko für einen manifesten ipsilateralen Hirninfarkt beträgt <1 % (Stenose <50 %), 0,8-2,4 % (Stenose 50-80 %) und 1-5 % (Stenose >80 %) pro Jahr. Ebenso wie bei den Prävalenzraten sind diese Daten abhängig von der untersuchten Studienpopulation (Hennerici et al. 1987).
Das Risiko der Progression einer asymptomatischen Carotisstenose nimmt mit der Zeit zu und variiert - in Abhängigkeit von der Definition der Stenoseprogression und der untersuchten Population - zwischen 4 % und 29 % pro Jahr (Hennerici et al. 1987). Verschiedene Studien haben versucht, den natürlichen Verlauf der Stenoseprogression, prädiktive Parameter der Progression und die Bedeutung einer Stenoseprogression für neue neurologische Ereignisse mittels multipler Regressionsanalyse zu beschreiben. Die divergierenden Ergebnisse sind nicht ohne weiteres vergleichbar, da in den meisten Studien die Zielpopulation, der initiale Stenosegrad und die Nachbeobachtungszeit deutlich unterschiedlich waren. Die meisten Untersuchungen konnten zeigen, dass die Stenoseprogression - insbesondere über 80 % - mit einer erhöhten Rate an ipsilateralen Ereignissen assoziiert war (Mackey et al. Stenoseassoziierte Symptome sind retinale Ischämien (Amaurosis fugax), einseitige Paresen, einseitige Gefühlsstörungen, Sprachstörungen (Aphasie) und Sprechstörungen. Hingegen stellen Schwindel, Doppelbilder, Gedächtnisstörungen und Kopfschmerzen keine typischen Symptome einer Carotisstenose dar.
Diagnose der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße
Die Diagnose der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße umfasst verschiedene Schritte:
- Anamnese und körperliche Untersuchung: Der Arzt erfragt die Krankengeschichte, Risikofaktoren und Symptome des Patienten.
- Dopplersonografie und farbkodierte Duplexsonografie (FKDS): Unverändert stellt die farbkodierte Duplexsonographie (FKDS) neben der Dopplersonographie die wichtigste apparative Untersuchungsmethode dar. Die Ultraschalldiagnostik soll entsprechend der aktuellen Kriterien der DEGUM (Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin) durchgeführt werden (Tab. 1) (Arning et al. 2010). Eine Stenosegraduierung sollte nach den Kriterien des NASCET (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial) erfolgen und den distalen und nicht den lokalen Stenosegrad (nach European Carotid Surgery Trial, ECST) als Referenz einbeziehen.
- Bildgebende Verfahren: Sollte eine weitere bildgebende Diagnostik nötig sein, wird der Magnetresonanzangiographie (MRA) und der Computertomographie-Angiographie (CTA) gegenüber der - invasiven - diagnostischen digitalen Subtraktionsangiographie (DSA) der Vorzug gegeben. Eine Bildgebung des Hirnparenchyms sollte bei neurologischen Ereignissen immer mit erfolgen. Diffusionsgewichtete Verfahren sind insbesondere bei klinisch symptomarmen Patienten sinnvoll, um bei unauffälligen Befunden in der kraniellen Computertomographie (CCT) einen Parenchymschaden zu detektieren. Eine DSA soll nur dann erfolgen, wenn mit den nicht invasiven Verfahren keine konklusive Aussage möglich ist und eine therapeutische Konsequenz resultiert.
Ultraschalldiagnostik
Unverändert stellt die farbkodierte Duplexsonographie (FKDS) neben der Dopplersonographie die wichtigste apparative Untersuchungsmethode dar. Die Ultraschalldiagnostik soll entsprechend der aktuellen Kriterien der DEGUM (Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin) durchgeführt werden. Eine Stenosegraduierung sollte nach den Kriterien des NASCET (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial) erfolgen und den distalen und nicht den lokalen Stenosegrad (nach European Carotid Surgery Trial, ECST) als Referenz einbeziehen.
Erweiterte Bildgebungsverfahren
Sollte eine weitere bildgebende Diagnostik nötig sein, wird der Magnetresonanzangiographie (MRA) und der Computertomographie-Angiographie (CTA) gegenüber der - invasiven - diagnostischen digitalen Subtraktionsangiographie (DSA) der Vorzug gegeben. Eine Bildgebung des Hirnparenchyms sollte bei neurologischen Ereignissen immer mit erfolgen. Diffusionsgewichtete Verfahren sind insbesondere bei klinisch symptomarmen Patienten sinnvoll, um bei unauffälligen Befunden in der kraniellen Computertomographie (CCT) einen Parenchymschaden zu detektieren. Eine DSA soll nur dann erfolgen, wenn mit den nicht invasiven Verfahren keine konklusive Aussage möglich ist und eine therapeutische Konsequenz resultiert.
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Biomarker und Labordiagnostik
Bluttests können zusätzliche Informationen über den allgemeinen Gesundheitszustand und das Risiko für Arteriosklerose liefern.
Künstliche Intelligenz
Moderne Technologien unterstützen die Diagnose durch präzise Bildanalysen und verbesserte Vorhersagemodelle.
Therapie der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße
Die Therapie der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße zielt darauf ab, das Fortschreiten der Erkrankung zu verlangsamen, Symptome zu lindern und Komplikationen wie Schlaganfälle zu verhindern. Die Behandlung umfasst in der Regel eine Kombination aus konservativen, medikamentösen und interventionellen Maßnahmen.
Konservative Therapie
Eine gesunde Lebensführung ist der erste und wichtigste Behandlungsschritt bei Arteriosklerose. Sie kann das Fortschreiten der Erkrankung stoppen und Folgeschäden verhindern. Im Frühstadium ist manchmal sogar eine Rückbildung der Plaques möglich. Die konservative Therapie umfasst:
- Reduktion der Risikofaktoren: Änderung des Lebensstils ist entscheidend.
- Ernährungsumstellung: Mehr Obst, Gemüse und Vollkornprodukte konsumieren, gesättigte Fettsäuren und Transfette reduzieren.
- Regelmäßige Bewegung: Mindestens 150 Minuten moderate körperliche Aktivität pro Woche anstreben, wie z.B. Walking, Joggen oder Schwimmen.
- Rauchverzicht: Nikotinkonsum ist ein erheblicher Risikofaktor für Arteriosklerose und sollte unbedingt vermieden werden.
- Stressmanagement: Stressreduktionstechniken wie Meditation, Yoga und Achtsamkeit können helfen, den Blutdruck zu senken und das allgemeine Wohlbefinden zu verbessern.
Medikamentöse Therapie
Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörung und Diabetes mellitus lassen sich auch gut mit Medikamenten einstellen, wodurch sich das Risiko einer Arteriosklerose verringert. Die medikamentöse Therapie umfasst:
- Thrombozytenaggregationshemmer: Blutverdünnende Mittel wie Azetylsalizylsäure (ASS) oder Clopidogrel können die Bildung von Gerinnseln in den Gefäßen hemmen und werden meist dauerhaft eingenommen.
- Statine: Sinken die Cholesterinwerte auch durch eine Ernährungsumstellung nicht, können sie durch die regelmäßige Einnahme von Medikamenten (Statine) gesenkt werden. Statine hemmen auch die Plaquebildung. In den europäischen und US-amerikanischen Leitlinien werden dabei auch Patienten mit asymptomatischen Carotisplaques, also Patienten, die noch keine Beschwerden haben, in die sehr hohe Risikokategorie („very high risk“) eingestuft. Für sie wird ein Absenken des LDL-Cholesterins auf einen niedrigen Zielwert von unter 55 mg/dl empfohlen.
Interventionelle Therapie
Akut bedrohliche Arterienverkalkungen sind zudem im Rahmen einer Katheteruntersuchung oder chirurgisch behandelbar. Welche Technik dafür geeignet ist, hängt von Ort, Art und Ausmaß der Verkalkung ab. Bei stark verengten Gefäßen können invasive Eingriffe nötig sein. Die interventionelle Therapie umfasst:
- Perkutane transluminale Angioplastie (PTA) und Stent-Implantation: Internistinnen und Internisten versuchen, das Blutgefäß wieder durchgängig zu machen, indem sie die Engstelle von innen mit einem Ballonkatheter dehnen (perkutane Transluminale Angioplastie, PTA) und mit einer kleinen Drahtstütze (Stent) stabilisieren. In schweren Fällen kann eine Stent-Implantation durchgeführt werden, bei der ein kleines Netzröhrchen in die verengte Arterie eingesetzt wird, um diese offen zu halten.
- Carotisendarteriektomie: Die Carotisendarterektomie stellt bei normalem Operationsrisiko die Methode der Wahl bei der Behandlung der symptomatischen Carotisstenose dar. Ein Nutzen der Revaskularisation ist insbesondere innerhalb der ersten 14 Tage nach einem neurologischen Ereignis belegt.
- Carotisstenting: Das Carotisstenting sollte bei symptomatischen Patienten mit hohem chirurgischen Operationsrisiko als eine Alternative zur Carotisendarterektomie in Betracht gezogen werden. Carotisstenting wird darüber hinaus für bestimmte Patientensubgruppen empfohlen: Stenose an chirurgisch nicht erreichbarer Stelle, Restenose nach Carotisendarterektomie, radiogene Stenose, Tandemstenosen mit höhergradiger intrakranieller oder intrathorakaler Stenose und eine kontralaterale Parese des Nervus laryngeus recurrens.
Rehabilitation
Nach chirurgischen Eingriffen ist eine strukturierte Nachsorge und Rehabilitation wichtig, um die Genesung zu unterstützen und das Risiko eines erneuten Schlaganfalls zu minimieren. Größere chirurgische Eingriffe erfordern einen anschließenden Aufenthalt in einer Reha-Klinik. Aber auch bei atherosklerotischen Folgeerkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall ist die Rehabilitation wichtig. In der Reha nehmen die Patient:innen unter anderem an Bewegungstherapien oder Ernährungsberatungen teil. Die Rehabilitation nach größeren chirurgischen Eingriffen im Zusammenhang mit Atherosklerose ist entscheidend, um den Fortschritt der Erkrankung zu verlangsamen und die Lebensqualität der Patient:innen zu verbessern.
Prävention der Sklerose der extrakraniellen Hirngefäße
Viele Risikofaktoren von Arteriosklerose, insbesondere der Atherosklerose, sind durch eine ausgewogene Ernährung, ausreichende Bewegung sowie Rauchverzicht positiv beeinflussbar. Wegen der Risikoerhöhung für einen Schlaganfall bei einem Stenoseprogress sind Kontrolluntersuchungen bei asymptomatischen Stenosen sinnvoll.
- Regelmäßige Check-ups: Ab dem 50. Lebensjahr sollten regelmäßige Check-ups durchgeführt werden, um Risikofaktoren frühzeitig zu erkennen und zu behandeln.
- Gesunde Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung mit viel Obst, Gemüse, Vollkornprodukten und wenig gesättigten Fettsäuren und Transfetten ist wichtig.
- Regelmäßige Bewegung: Körperliche Aktivität hilft, das Gewicht zu kontrollieren, den Blutdruck zu senken und den Cholesterinspiegel zu verbessern.
- Rauchverzicht: Rauchen schädigt die Gefäße und erhöht das Risiko für Arteriosklerose erheblich.
- Stressmanagement: Stress kann die Entstehung von atherosklerotischen Plaques begünstigen. Entspannungstechniken können helfen, Stress abzubauen.
Aktuelle Forschung und zukünftige Entwicklungen
Neue Studien und genetische Forschungen tragen zur Früherkennung und verbesserten Behandlung bei. Fortschritte in der Bildgebung und der KI-Technologie verbessern die Diagnosegenauigkeit und ermöglichen personalisierte Behandlungsansätze. Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und des DZHK konnten erstmals zeigen, dass bei Atherosklerose Nervensignale zwischen Blutgefäß und Gehirn ausgetauscht werden. Die Forschenden berichten in Nature über Signale, welche vom Blutgefäß mit Plaques über Nerven zum Gehirn geleitet werden. Nach der Verarbeitung gelangen weitere Signale zurück zum Blutgefäß. Dieser bislang unbekannte elektrische Kreislauf zwischen den Arterien und dem Gehirn hat perspektivisch eine immense Bedeutung.
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