Die Suche nach sichtbaren Anzeichen von Alzheimer in den Augen
Im europäischen Raum sind etwa 10 Millionen Menschen von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer betroffen – eine Zahl, die bis 2030 voraussichtlich auf das Doppelte ansteigen wird. Die Diagnose von neurodegenerativen Erkrankungen gestaltet sich jedoch nach wie vor schwierig, und Verdachtsfälle lassen sich erst durch eine Post-mortem-Untersuchung des Gehirns eindeutig klären. Ein vielversprechender Forschungsweg liegt hier im Einsatz von ophthalmologischen Verfahren, um nach Veränderungen im Auge zu suchen, die auf das Vorliegen einer neurodegenerativen Erkrankung hindeuten könnten. Genau dieses Ziel verfolgte das EU-finanzierte Projekt OPTIMALZ. „Vorgänge, die sich im Gehirn abspielen, könnten auch im Nervengewebe des Auges erkennbar sein, da das Auge Teil des zentralen Nervensystems ist“, erklärt Projektkoordinator Bernhard Baumann. „Sie lassen sich also – anhand von sichtbaren Merkmalen – von außen beurteilen.“ Grundlage der Technologie, die in Baumanns Labor an der Medizinischen Universität Wien entwickelt wird, ist die multifunktionelle optische Kohärenztomografie (optical coherence tomography, OCT). Dieses nichtinvasive Verfahren ist mit Ultraschallverfahren vergleichbar, unterscheidet sich allerdings darin, dass es Licht statt Schallwellen nutzt. Mithilfe der OCT können Augenärztinnen und Augenärzte detailreiche dreidimensionale Darstellungen von der Mikrostruktur der Netzhaut erhalten.
Krankheitsbilder visualisieren
Baumann und sein Team prüften drei Anwendungen der OCT zur Untersuchung des Netzhaut-, Linsen- und Hirngewebes von Mäusen sowie histologische Proben von menschlichem Hirngewebe. Sie suchten nach Veränderungen der vaskulären Mikrostrukturen und der Durchblutung sowie nach Läsionen und Amyloidplaque (Eiweißablagerungen), die für Alzheimer charakteristisch sind. Dadurch hofften sie, eine Korrelation von Pathologien im Gehirn mit Biomarkern im Auge festzustellen. Zu Beginn ihrer Arbeit deutete einiges darauf hin, dass Pathologien des Auges mit neurodegenerativen Erkrankungen in Zusammenhang stehen könnten. Nach und nach habe sich jedoch ein komplexes Bild ergeben, so Baumann: „Je nach Mausmodell stellten wir manchmal Veränderungen in der Netzhaut fest und manchmal nicht. Man muss wirklich aufpassen, wie man die Daten interpretiert.“ Doch obwohl die klinische Relevanz nicht immer eindeutig war, habe die OCT-Technologie zur Darstellung von Pathologien des Auges und des Gehirns allerdings sehr gut funktioniert: „Es sieht sehr vielversprechend aus. Wir haben eine gute Auflösung in Echtzeit und können winzige Läsionen erkennen.“
Alle Augen sind nun auf Hirntumore gerichtet
Die Arbeit wurde durch den Europäischen Forschungsrat unterstützt. „Dadurch war ich in der Lage, ein Team zu engagieren, neue Systeme und Software zur Datenanalyse zu entwickeln und Mittel für Publikationen und Konferenzen aufzuwenden“, betont Baumann. „Das Tolle an diesem Förderbeitrag ist, dass man fünf Jahre Zeit hat, in denen man seine Forschungshypothese testen und die Entwicklungen nutzen kann, um im gleichen Zuge sogar noch weitere Bereiche zu erforschen.“ Das Team plant nun die Weiterentwicklung der OCT-Technologie. Dazu sind die Forschenden kürzlich eine Partnerschaft mit einem Pharmaunternehmen eingegangen, um Mausmodelle zu untersuchen. „Wir arbeiten außerdem noch daran, unsere Technologie für die Analyse von Hirntumoren anzupassen. Es wird spannend sein, wie weit wir damit vorankommen werden“, so Baumann abschließend.
Schlüsselbegriffe
OPTIMALZ, Ophthalmologie, Augenheilkunde, Netzhaut, Linse, Alzheimer, Augen, OCT, optische Kohärenz, Tomografie, Gehirn, Biomarker
