Schlaganfälle früher erkennen

Neues MRT-Verfahren könnte für die frühzeitige Bestimmung einer zerebralen Ischämie in Echtzeit wegweisend sein.

Eine internationale Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen hat ein bildgebendes Verfahren entwickelt, das die Früherkennung eines Hirnschlags verbessert. Die Studie beschreibt eine hochauflösende Hirnscan-Methode, die auf Basis sich verändernder Kalziumionen-Konzentrationen das Vorliegen und den Verlauf eines Schlaganfalls nachweisen kann. Für die Visualisierung haben die Forscher einen Biomarker entwickelt, mit dem sich die Veränderungen von Kalzium-Konzentrationen im Hirngewebe abbilden lassen. Das Verfahren ermöglicht eine Analyse mit dreidimensionalen Ansichten.

„Gewöhnliche Hirnscan-Methoden für die Diagnose zerebraler Ischämien beruhen auf Ultraschall oder Computertomographie. Allerdings sind diese medizinischen Verfahren für eine Früherkennung nicht empfindlich genug“, erklärte Studien- und Forschungsleiter Goran Angelovski. „Wir sehen unseren Ansatz als wichtigen Schritt zur Entwicklung verlässlicher und präziser Diagnoseverfahren, die frühzeitigere Aussagen über Fehlfunktionen im Gehirn ermöglichen. Kalzium ist ein zentraler Botenstoff von Hirnzellen. Eine Veränderung seiner Konzentration erlaubt es, rechtzeitig Aufschlüsse über geschädigte Hirnregionen zum Zeitpunkt einer eintretenden Hirnverletzung zu geben.“

Ein Schlaganfall ist von einer Unterversorgung von Hirnregionen mit Sauerstoff und Glukose gekennzeichnet. Zugleich entstehen Fehler bei der Herstellung von Adenosin-Triphosphat, einem zentralen Energieträger für die Zellen. Eine solche Energiekrise im Gehirn löst eine Kaskade schädigender biochemischer und physiologischer Prozesse aus, die schließlich zu akutem oder verzögertem Zelltod führen.

Originalpublikation:
Savić T et al.: Early detection and monitoring of cerebral ischemia using calcium-responsive MRI probes. PNAS, 23. September 2019