Gehirnscans verfolgen den Alzheimer-Verlauf
Die Forscher untersuchten Patienten mit Alzheimer-Krankheit zusätzlich zu Mausmodellen der Krankheit.
Die Forscher glauben, dass die Ergebnisse nicht nur das Verständnis von Alzheimer verbessern, sondern auch die Früherkennung der Krankheit verbessern könnten, wenn Medikamente am wirksamsten sind.
Die Studie ist in der Online-Ausgabe der Zeitschrift zu finden Naturneurowissenschaften.
"Es ist seit Jahren bekannt, dass Alzheimer in einer Gehirnregion beginnt, die als entorhinaler Kortex bekannt ist", sagte Scott A. Small, Co-Senior-Autor am Columbia University Medical Center.
„Diese Studie ist jedoch die erste, die bei lebenden Patienten zeigt, dass sie spezifisch im lateralen entorhinalen Kortex (LEC) beginnt.
Das LEC gilt als Tor zum Hippocampus, der unter anderem eine Schlüsselrolle bei der Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses spielt. Wenn der LEC betroffen ist, sind auch andere Aspekte des Hippocampus betroffen. “
Die Studie zeigt auch, dass sich Alzheimer im Laufe der Zeit von der LEC direkt auf andere Bereiche der Hirnrinde ausbreitet, insbesondere auf die parietale Kortikalis, eine Gehirnregion, die an verschiedenen Funktionen beteiligt ist, einschließlich räumlicher Orientierung und Navigation.
Die Forscher vermuten, dass sich Alzheimer "funktionell" ausbreitet, dh indem die Funktion von Neuronen in der LEC beeinträchtigt wird, wodurch die Integrität von Neuronen in angrenzenden Gebieten beeinträchtigt wird.
Ein dritter wichtiger Befund der Studie ist, dass eine LEC-Dysfunktion auftritt, wenn Veränderungen in Tau und Amyloid-Vorläuferprotein (APP) nebeneinander existieren.
„Der LEC ist besonders anfällig für Alzheimer, da er normalerweise Tau ansammelt, was den LEC für die Ansammlung von APP sensibilisiert.
"Zusammen schädigen diese beiden Proteine die Neuronen in der LEC und bereiten so die Bühne für Alzheimer", sagte die Co-Senior-Autorin Karen E. Duff, Ph.D.
In der Studie verwendeten die Forscher eine hochauflösende Variante von fMRI, um Stoffwechselstörungen im Gehirn von 96 Erwachsenen abzubilden, die am Washington Heights-Inwood Columbia Aging Project (WHICAP) beteiligt waren.
Alle Erwachsenen waren zum Zeitpunkt der Einschreibung frei von Demenz.
Die Studie ermöglichte es Forschern, einer großen Gruppe gesunder älterer Menschen zu folgen, von denen einige an Alzheimer erkrankt sind, sagte Small.
"Diese Studie hat uns die einmalige Gelegenheit gegeben, Alzheimer-Patienten in ihrem frühesten präklinischen Stadium abzubilden und zu charakterisieren."
Die 96 Erwachsenen wurden durchschnittlich 3,5 Jahre lang beobachtet. Zu diesem Zeitpunkt wurde festgestellt, dass 12 Personen zu einer leichten Alzheimer-Krankheit fortgeschritten waren.
Eine Analyse der fMRI-Grundbilder dieser 12 Personen ergab eine signifikante Abnahme des zerebralen Blutvolumens (CBV) - ein Maß für die Stoffwechselaktivität - in der LEC im Vergleich zu der der 84 Erwachsenen, die frei von Demenz waren.
Ein zweiter Teil der Studie befasste sich mit der Rolle von Tau und APP bei LEC-Dysfunktionen. Während frühere Studien darauf hinwiesen, dass eine Funktionsstörung des entorhinalen Kortex sowohl mit Tau- als auch mit APP-Anomalien verbunden ist, war nicht bekannt, wie diese Proteine interagieren, um diese Funktionsstörung zu steuern, insbesondere bei präklinischer Alzheimer-Krankheit.
Um diese Frage zu beantworten, erstellte das Team drei Mausmodelle, eines mit erhöhten Tau-Spiegeln in der LEC, eines mit erhöhten APP-Spiegeln und eines mit erhöhten Spiegeln beider Proteine.
Die Forscher fanden heraus, dass die LEC-Dysfunktion nur bei Mäusen mit Tau und APP auftrat.
Die Studie hat Auswirkungen auf Forschung und Behandlung.
„Nachdem wir nun genau festgelegt haben, wo Alzheimer beginnt, und gezeigt haben, dass diese Veränderungen mithilfe von fMRT beobachtet werden können, können wir Alzheimer möglicherweise in seinem frühesten präklinischen Stadium erkennen, wenn die Krankheit möglicherweise besser behandelbar ist und bevor sie sich auf andere Hirnregionen ausbreitet. Sagte Small.
Darüber hinaus könnten die Forscher mit der neuen Bildgebungsmethode die Wirksamkeit vielversprechender Alzheimer-Medikamente im Frühstadium der Krankheit beurteilen.
Quelle: Columbia University
