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Biomarker identifizieren Patienten mit Alzheimer-Risiko

Eine groß angelegte, multizentrische Studie hat belegt, dass neue Biomarker im Liquor (Nervenwasser, das Gehirn und Rückenmark umspült) mit hoher Zuverlässigkeit (83 Prozent) voraussagen können, ob ein Patient mit leichten kognitiven Defiziten später eine Alzheimer-Demenz entwickeln wird. Bei den Biomarkern handelt es sich um Proteine, die zur Stützfunktion der Zellen beitragen, sowie um Beta-Amyloid, ein Peptid, das sich im Gehirn der Patienten ablagert. Im Nervenwasser von Patienten mit beginnender Alzheimer-Erkrankung findet man veränderte Konzentrationen.

Prof. Dr. Johannes Schröder, Leiter Sektion Gerontopsychiatrische Forschung, Zentrum für Psychosoziale Medizin, Universitätsklinik Heidelberg © privat

Zusammen mit elf weiteren Zentren in Europa und den USA hat auch die Sektion Gerontopsychiatrie des Universitätsklinikums Heidelberg (Leiter: Professor Johannes Schröder, Studienarzt: Dr. Elmar Kaiser) an der Studie teilgenommen, die von Dr. Niklas Mattsson, Universität Gothenburg, Schweden, koordiniert wurden. Die Ergebnisse wurden im „Journal of the American Medical Association" veröffentlicht.

Der Morbus Alzheimer ist die häufigste Ursache für eine Demenz und betrifft 15 Millionen Patienten weltweit. Der Beginn einer Demenzerkrankung, egal welcher Art, ist in der Regel charakterisiert durch milde Gedächtnisstörungen. Man spricht von einer leichten kognitiven Beeinträchtigung, wenn der Verlust der intellektuellen Fähigkeiten wie Gedächtnisleitung und Flexibilität unter den altersgerechten Normwerten liegt, aber noch nicht so ausgeprägt ist, dass man eine Demenz diagnostizieren würde. Um die Alzheimer Erkrankung in Zukunft besser behandeln zu können, muss eine frühzeitige Diagnose möglich sein, bevor die neurodegenerativen Prozesse zu weit fortgeschritten sind.

Zuverlässige Biomarker im Nervenwasser

Tau-Proteine bilden bei Alzheimer Patienten Ablagerungen, sogenannte Neurofibrillen im Gehirn. Bei der Schädigung von Nervenzellen sind die Werte für Tau-Proteine im Nervenwasser erhöht, das phosphorylierte Tau-Protein ist speziell nur bei der Alzheimer Erkrankung vermehrt nachzuweisen. Ein weiteres Kennzeichen für die Alzheimer-Krankheit sind die Ablagerungen an Nervenzellen, die größtenteils aus sogenanntem Beta-Amyloid bestehen. Im Nervenwasser sind die Werte für Beta-Amyloid erniedrigt.

Ablagerungen von Tau-Proteine-Fibrillen im Gehirn der Maus © ZMBH Heidelberg

Die Studie zeigt, dass diese Biomarker 83 Prozent der Patienten mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen identifizieren können, die in den folgenden Jahren Alzheimer entwickeln werden. Für die Studie wurden insgesamt 1.200 Patienten untersucht. Zunächst wurden 529 Patienten mit einer Alzheimer-Demenz mit 304 gesunden Testpersonen verglichen, um die Grenzwerte festzulegen. Dann wurden 750 Patienten mit einer leichten kognitiven Beeinträchtigung über mindestens zwei Jahre bzw. solange, bis eine klinische Demenz manifest wurde, im Verlauf beobachtet.

Klinische Bedeutung im Moment noch gering

„Obwohl die Voraussagekraft der Marker sehr gut ist, können wir die Anwendung für die klinische Routinediagnostik noch nicht empfehlen. Solange es noch keine Medikamente gibt, die die Alzheimer Erkrankung verhindern oder zumindest verzögern können, hat die frühzeitige Diagnose keine klinische Konsequenz“, so die Autoren der Studie. Dennoch handelt es sich bei den Biomarkern um nützliche Screeningwerte, um gefährdete Patienten weiter unter klinischer Beobachtung zu halten. Außerdem können so diejenigen Patienten ausgewählt werden, die für eine Therapie mit neuentwickelten Medikamenten in Frage kommen.

Glossar

  • Proteine (oder auch Eiweiße) sind hochmolekulare Verbindung aus Aminosäuren. Sie übernehmen vielfältige Funktionen in der Zelle und stellen mehr als 50 % der organischen Masse.
  • Screening kommt aus dem Englischen und bedeutet Durchsiebung, Rasterung. Man versteht darunter ein systematisches Testverfahren, das eingesetzt wird, um innerhalb einer großen Anzahl von Proben oder Personen bestimmte Eigenschaften zu identifizieren. In der Molekularbiologie lässt sich so z.B. ein gewünschter Klon aus einer genomischen Bank herausfiltern.
  • Ein Peptid ist eine organisch-chemische Verbindung, die aus mehreren Aminosäuren (AS) besteht, die miteinander zu einer Kette verbunden wurden. Die Aminosäuren sind über Peptidbindungen miteinander verknüpft. Als Peptide bezeichnet man relativ kurze Aminosäurenketten (20 - 100 Aminosäuren), dagegen bezeichnet man längere Aminosäurenketten (>100) als Proteine.
  • Biomarker sind messbare Produkte von Organismen (z.B. Proteine, Stoffwechselprodukte oder Hormone), die als Indikatoren beispielsweise für Umweltbelastungen oder Krankheiten herangezogen werden.
  • Unter Degeneration verstehet man in einem medizinisch-biologischen Sinn die Rückbildung und den Verfall von Zellen, Geweben oder Organen.
  • Demenz ist eine neuronale Erkrankung, bei der es zu einer fortschreitenden Einschränkung der Leistungsfähigkeit des Gehirns kommt. Betroffen sind vor allem das Kurzzeitgedächtnis, das Denkvermögen, die Sprache und die Motorik. Nur bei einigen Formen verändert sich auch die Persönlichkeitsstruktur.
  • Die Alzheimer-Krankheit (auch Morbus Alzheimer genannt) ist eine langsam fortschreitende Demenz-Erkrankung, die sich in einer immer stärkeren Abnahme der Hirnfunktionen äußert. Sie tritt vor allem im Alter auf. Die Hauptursache von Alzheimer sind intrazelluläre Ablagerungen eines Fragments des Amyloid-Vorläufer-Proteins (APP), wodurch es zu einem zunehmenden Verlust von Nervenzellen und damit der Gehirnmasse kommt. Die Betroffenen zeigen anfangs nur eine geringfügigen Vergesslichkeit. In späteren Stadien sind vor allem die Sprache, das Denkvermögen und das Gedächtnis beeinträchtigt. Im Endstadium der Krankheit kommt es schließlich zu einem vollständigen Verlust des Verstandes sowie der Persönlichkeit der betroffenen Personen.
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