MRT zeigt, wie Herz und Gehirn zusammenhängen

Wissenschaftler der University of North Carolina at Chapel Hill (USA) stellten in ihrer Studie fest, dass Magnetresonanztomographie(MRT)-Ergebnisse von Herz und Gehirn unabhängig von einer Vielzahl von Körpermaßen, gemeinsamen Risikofaktoren und bildgebenden Störfaktoren miteinander assoziiert waren. Zudem zeigten sich genetische Kolokalisationen und Korrelationen zwischen Herzstruktur und -funktion und klinischen Endpunkten des Gehirns.

Mithilfe von Multiorgan-MRTs und genetischen Daten (n>40.000) quantifizierten die Forscher die interorganischen Verbindungen zwischen Herz und Gehirn und identifizierten zugrunde liegende genetische Varianten. Zur Analyse von Struktur und Funktion dienten 82 von Herz und Aorten sowie 458 vom Gehirn abgeleitete MRT-Merkmale.

Nach der Kontrolle verschiedener Kovariaten stellte sich heraus, dass die MRT-Merkmale des Herzens bei allen untersuchten Bildgebungsmodalitäten eindeutig mit dem Gehirn assoziiert waren. Das Team fand mehrere Assoziationsmuster für die Morphometrie der grauen Substanz des Gehirns, die Mikrostruktur der weißen Substanz und funktionelle Netzwerke. Es zeigte sich, dass bspw. der linke Ventrikel des Herzens die stärksten Korrelationen mit den Mikrostrukturmetriken der weißen Substanz des Gehirns aufwies, was darauf hindeutet, dass ungünstige Herzmerkmale mit einer schlechteren Mikrostruktur der weißen Substanz assoziiert sind.

Die genomweite Assoziationsanalyse von Herz-MRT-Merkmalen führte zur Identifizierung von 80 assoziierten genomischen Loci (p<6,09×10-10). Die geschlechtsspezifische Analyse ergab, dass die genetischen Auswirkungen auf die Herzstruktur und -funktion bei beiden Geschlechtern sehr konsistent waren. Eine systematische Suche nach zuvor gemeldeten genetischen Ergebnissen in den Loci führte zu der Erkenntnis, dass Herz-MRT-Merkmale genetische Einflüsse hatten und mit Herz- und Gehirnerkrankungen und komplexen Merkmalen kolokalisiert waren.

Es gab genetische Korrelationen zwischen MRT-Herz- und Gehirnmerkmalen und -krankheiten (z.B. Schlaganfall, Essstörungen, Schizophrenie, kognitiven Funktionen und Merkmalen psychischer Gesundheit). Eine negative Veränderung der Myokardwanddicke korreliert positiv genetisch mit einem Schlaganfall. Ungünstige Herzmerkmale scheinen zudem genetisch kausale Auswirkungen auf psychiatrische Störungen und Depressionen zu haben. (sh)

Autoren: Zhao B et al.
Korrespondenz: Hongtu Zhu; [email protected]
Studie: Heart-brain connections: Phenotypic and genetic insights from magnetic resonance images
Quelle: Science 2023;380(6648):abn6598.
Web: https://doi.org/10.1126/science.abn6598