Blasenkontrolle: Neue Studie enthüllt die Rolle des Rückenmarks

In einer aktuellen US-Studie wurde die Bildgebung mit funktionellem Ultraschall genutzt, um Veränderungen der Blutflussdynamik im menschlichen Rückenmark während der Blasenfüllung und -entleerung in Echtzeit zu beobachten.

Das Rückenmark ist wesentlich an der Verarbeitung sensorischer Informationen und der Regulierung autonomer Funktionen beteiligt, wie beispielsweise die Blasenkontrolle, welche für Harnkontinenz und Blasenentleerung entscheidend ist. Ein US-Forschungsteam um die Erstautoren Kofi A. Agyeman und Darrin J. Lee aus Kalifornien hat nun erstmals den Zusammenhang zwischen Rückenmark und Blasendruck untersucht. Veröffentlicht wurde die Studie in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ unter der Leitung von Prof. Charles Liu und von Prof. Vasileios Christopoulos.

Funktionelle Ultraschallbildgebung angewendet

Die Autoren erhoffen sich durch die neuen Ergebnisse wertvolle Einblicke in die neuronalen Mechanismen, die der Blasenkontrolle zugrunde liegen, was zur Entwicklung besserer Therapien für Blasenfunktionsstörungen beitragen könnte. Allerdings ist die Messung der neuronalen Aktivität im menschlichen Rückenmark aufgrund seiner geringen Größe und der umgebenden Knochen- und Faszienhüllen bekanntermaßen schwierig, was die Nutzung traditioneller Neuroimaging-Methoden einschränkt.

Die funktionelle Ultraschallbildgebung (fUSI) ist eine minimalinvasive, neuartige Methode, die diese Hindernisse laut den Autoren überwindet und eine hohe Sensitivität, räumliche Abdeckung und eine räumlich-zeitliche Auflösung für die Untersuchung neuronaler Dynamiken bietet. In der Studie der USC wurde die fUSI außerdem mit einer urodynamisch kontrollierten Blasenfüllung und ‑entleerung kombiniert, um die hämodynamischen Reaktionen im menschlichen Rückenmark während eines Miktionszyklus zu untersuchen.

Spezifische Regionen identifiziert

Anhand von intravesikalen Blasendruckmessungen identifizierten die Forschenden spezifische Regionen des Rückenmarks, deren hämodynamische Signale stark mit dem Blasendruck korrelieren. Darüber hinaus verwendeten sie ein lineares Support-Vektor-Maschinen-Regressionsmodell (SVM-r), das auf dem fUSI-Power-Doppler-Signal trainiert wurde. Dieses Modell zeigt relevante Regionen des Rückenmarks auf und kann Blasendruckveränderungen genau rekonstruieren.

Die Autoren schlussfolgern, dass ihre Ergebnisse eindeutige Hinweise auf die Existenz von Regionen im Rückenmark liefern, die auf den Blasendruck reagieren und in denen hämodynamische Signale stark mit dem Blasendruck korrelieren.

„Bislang hatte noch nie jemand ein Netzwerk im Rückenmark nachgewiesen, das mit dem Blasendruck korreliert. Die neuen Ergebnisse bedeuten, dass ich über die Aktivität Ihres Rückenmarks in diesen spezifischen Bereichen rückschließen kann, in welcher Phase des Blasenzyklus Sie sich befinden – wie voll Ihre Blase ist und ob Sie kurz davor sind, Wasser zu lassen“, kommentierte Christopoulos.