Die Alzheimer-Krankheit stellt eine der größten Herausforderungen im Gesundheitswesen dar. Eine frühe und präzise Diagnose ist entscheidend, um Patienten und ihren Familien die Möglichkeit zu geben, sich auf die Krankheit einzustellen, Behandlungsstrategien zu entwickeln und an klinischen Studien teilzunehmen. Bisherige Diagnosemethoden wie Lumbalpunktionen sind jedoch oft invasiv und unangenehm für die Patienten. Neue Forschungsarbeiten deuten darauf hin, dass die Analyse von Tränenflüssigkeit eine vielversprechende, nicht-invasive Alternative darstellen könnte.
Die Träne als biochemischer Datenträger
Tränenflüssigkeit erfüllt nicht nur die wichtige Funktion, unsere Augen vor dem Austrocknen zu schützen, sondern birgt auch ein großes Potenzial als Quelle für biochemische Informationen. Die Biochemikerin Marlies Gijs von der Universitätsklinik Maastricht bezeichnet Tränenflüssigkeit als einen "Mini-Spiegel" des gesamten Organismus. Ihr Team führt derzeit über 20 Projekte zur Tränenanalyse durch, wobei sich das international beachtetste Projekt der Alzheimer-Demenz widmet.
Zusammensetzung der Tränenflüssigkeit
Tränen sind ein komplexes Gemisch aus Elektrolyten, Proteinen, Antikörpern und Signalmolekülen. Diese Zusammensetzung ermöglicht es, eine Vielzahl von Biomarkern zu identifizieren, die auf verschiedene Krankheiten hinweisen können. So konnten bereits Proteine und Biomarker, die auf Alzheimer, Parkinson, Huntington, SARS und COVID hinweisen, in Tränen nachgewiesen werden. Auch Marker für Augenkrankheiten wie Glaukome, Keratokonus oder Uveitis sowie für kleine Gefäßschäden im Gehirn lassen sich im Tränenfilm finden.
Emotionale Tränen vs. Basaltränen
Emotionales Weinen ist eine evolutionär junge Fähigkeit des Menschen. Biochemisch betrachtet ist die Flüssigkeit, die dabei fließt, ein Hochleistungscocktail. Die Tränenflüssigkeit, die permanent die Augenoberfläche befeuchtet (Basaltränen), wird in der Forschung analysiert, um Spuren von Krankheiten wie Alzheimer-Demenz oder Huntington zu finden.
Alzheimer-Biomarker in Tränenflüssigkeit
Die Forschung von Marlies Gijs und ihrem Team hat gezeigt, dass sich in der Tränenflüssigkeit von Alzheimer-Patienten erhöhte Konzentrationen von Alzheimer-Biomarkern finden lassen. In einer Studie wurden vier Gruppen untersucht: gesunde Kontrollpersonen, Patienten mit subjektiven Gedächtnisbeschwerden, Menschen mit leichten kognitiven Störungen und Personen mit manifester Demenz. Das Ergebnis: Die bekanntesten Alzheimer-Biomarker steigen mit zunehmender Krankheitsstärke an.
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Real Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC)
Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben die Testmethode zur Diagnose von Prionerkrankungen, die sogenannte „Real Time Quaking-Induced Conversion (RT-QuIC)“, verbessert und so abnormales Prion-Eiweiß in Tränenflüssigkeit nachgewiesen. Im Rahmen einer Pilotstudie gelang ihnen die korrekte Diagnose bei 16 von 19 Patientinnen mit Creutzfeldt-Jakob Krankheit und familiären Prionerkrankungen. Bei 94 Patientinnen mit anderen neurologischen Erkrankungen blieb der Test hingegen negativ.
Vorteile des Tränenflüssigkeitstests
Der Tränenflüssigkeitstest bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Diagnosemethoden:
- Nicht-invasiv: Die Entnahme von Tränenflüssigkeit ist schmerzfrei und unkompliziert. Ein einfacher Streifentest, ähnlich einem COVID- oder Schwangerschaftstest, kann beim Hausarzt oder Augenarzt durchgeführt werden.
- Frühe Diagnose: Der Tränenflüssigkeitstest könnte es ermöglichen, Alzheimer bereits in einem frühen Stadium zu erkennen, möglicherweise sogar bevor die ersten Symptome auftreten.
- Wiederholbarkeit: Tränenanalysen sind gut wiederholbar und eignen sich daher für die Verlaufsbeobachtung der Krankheit.
- Potenzial für Massen-Screenings: Der einfache und kostengünstige Tränenflüssigkeitstest könnte sich für Massen-Screenings eignen, um Risikopersonen frühzeitig zu identifizieren.
Alternative zur Lumbalpunktion
Bisher wird Alzheimer häufig mit Hilfe einer Lumbalpunktion diagnostiziert, bei der eine Probe der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit entnommen wird. Dieser Eingriff ist unangenehm und birgt Risiken, insbesondere für ältere Patienten. Der Tränenflüssigkeitstest könnte eine schonendere Alternative darstellen.
Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen
Trotz des großen Potenzials des Tränenflüssigkeitstests gibt es noch einige Herausforderungen zu bewältigen:
- Empfindlichkeit der Tests: Die Konzentration der gesuchten Marker in der Tränenflüssigkeit ist sehr gering, was die Entwicklung empfindlicher Nachweisverfahren erschwert.
- Standardisierung der Verfahren: Standardisierte Entnahme- und Analyseverfahren sind entscheidend, um die Zuverlässigkeit der Tränentests in der medizinischen Praxis zu gewährleisten.
- Einflussfaktoren: Faktoren wie trockene Augen oder Entzündungen müssen kontrolliert werden, um falsche Ergebnisse auszuschließen.
Ethische Fragen
Eine frühe Diagnose von Alzheimer wirft auch ethische Fragen auf. Da die pathologischen Veränderungen im Gehirn oft Jahrzehnte vor den ersten Symptomen beginnen, stellt sich die Frage, wann und ob man überhaupt von seinem Krankheitsrisiko wissen möchte, insbesondere wenn es noch keine Heilung gibt.
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Standardisierung und "Point-of-Care"-Diagnostik
Die Standardisierung der Tränenflüssigkeitstests ist ein wichtiger Schritt, um sie in die klinische Praxis zu integrieren. Die Vision ist eine "Point-of-Care"-Diagnostik, bei der Alzheimer-Überwachung so selbstverständlich ist wie ein Blutzuckertest.
Die Rolle der pharmazeutischen Industrie
Die pharmazeutische Industrie zeigt großes Interesse an der Entwicklung von Tränenflüssigkeitstests, da Medikamente wie Lecanemab oder Donanemab im Frühstadium der Krankheit am besten wirken. Eine frühere Diagnose ermöglicht eine frühere Behandlung und kann potenziell Leben retten.
Weitere Anwendungsbereiche der Tränenanalyse
Die Analyse von Tränenflüssigkeit beschränkt sich nicht nur auf die Diagnose von Alzheimer. Auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson könnte die Tränenanalyse in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass sich auch andere Krankheiten wie Multiple Sklerose anhand von Tränenflüssigkeit erkennen lassen.
Neuropathie-Diagnostik
Auch bei der Diagnose von Neuropathie könnte die Tränenanalyse eine Rolle spielen. Da die Hornhaut des Auges viele Nervenfasern enthält, können Strukturveränderungen der Cornea auf eine Neuropathie hinweisen. Die Analyse der Tränenflüssigkeit könnte helfen, Biomarker für die Inzidenz und den Schweregrad der Neuropathie abzuleiten.
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