Gehirn: Neurodegenerative Erkrankungen am Auge erkennen

Augenscanner könnte neurodegenerative Erkrankungen aufspüren

Neurodegenerative Erkrankungen sind chronisch-fortschreitende, neurologische Erkrankungen, dazu gehören unter anderem Alzheimer und Parkinson. Diese Krankheiten sind bislang nicht heilbar. Bei frühzeitiger Diagnose können sie jedoch durch eine entsprechende Behandlung verlangsamt werden. Forschende berichten nun, dass solche Erkrankungen im Frühstadium am Auge erkannt werden könnten.

In einem aktuellen Projekt wurden die Möglichkeiten der optischen Kohärenztomografie (OCT) und der Raman Spektroskopie in einem neuartigen Augenscanner zusammengeführt. Die neue Technologie bietet jetzt Information auf molekularer Ebene zusätzlich zu der Darstellung der Struktur im Auge. Damit erhoffen Fachleute, neben Augenerkrankungen und Diabetes, auch neurodegenerative Erkrankungen im Frühstadium erkennen zu können.

Daten aus dem lebenden menschlichen Auge

Im Rahmen des großangelegten EU-Projekts MOON unter Beteiligung der Medizinischen Universität (MedUni) Wien wurde ein multimodaler Augenscanner, welcher neben der hochaufgelösten Struktur mittels OCT auch eine sensitive molekulare Charakterisierung des Gewebes liefert, entwickelt.

Laut einer Mitteilung werden dazu die Möglichkeiten von OCT mit jenen der Raman Spektroskopie kombiniert. Letztere Technologie spürt durch Licht feinste Molekülschwingungen auf, der Chor der Moleküle im Gewebe erzeugt damit ein charakteristisches Spektrum, aus dem sich die Gewebszusammensetzung erschließt.

Somit konnte erstmals ein multimodales Gerät entwickelt werden, welches sowohl OCT- als auch Raman spektroskopische Daten aus dem lebenden menschlichen Auge liefert.

Frühe Diagnosen von Erkrankungen

Wie in der Mitteilung erklärt wird, setzen biochemische Veränderungen auf Grund von krankheitsbedingten Änderungen des Stoffwechsels lange vor tatsächlichen Gewebeschäden ein, welche vor allem in der Netzhaut zu unwiederbringlichen Verlust der Sehfähigkeit führen können.

Je früher solche Veränderungen erkannt werden, desto besser für die Patientinnen und Patienten, weil viele Therapien krankheitsbedingte Schäden zwar nicht rückgängig machen können, sondern versuchen sie zu stoppen.

Frühe Diagnosen von Erkrankungen brauchen daher idealerweise neben Strukturbildgebung auch eine spektroskopische und funktionelle Erfassung des Gewebsstatus. Den Fachleuten zufolge ist die mit dem im Projekt entwickelten Prototypen erreichte Bildqualität und Bildgröße für OCT und OCT Angiografie weltweit einzigartig.

Die Anwendung von künstlicher Intelligenz erlaubt demnach eine zusätzliche Kontrastverbesserung der OCT Angiografien für funktionelle Bildgebung.

Veränderungen des Nervengewebes der Netzhaut

Eine an der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie der MedUni Wien laufende Studie zeigt die Relevanz dieser neuen OCT Technologie für eine verbesserte Augendiagnostik und Behandlungsplanung bei Diabetes-Patientinnen und -Patienten, als auch für andere Erkrankungen des Augenhintergrundes.

In laufenden klinischen Studien mit Partnern aus Augenheilkunde, Neurologie, Psychiatrie, Nuklearmedizin und Klinischer Pharmakologie an der MedUni Wien werden nicht nur Erkrankungen des Auges untersucht, sondern auch neurodegenerative Erkrankungen.

Dabei dient das Auge als Fenster zum Gehirn mit der Hypothese, die sich aus zahlreichen Studien bestätigt, dass neurodegenerative Erkrankungen auch zu Veränderungen des sensiblen Nervengewebes der Netzhaut führen. Als ein Beispiel solcher neuraler Erkrankungen wird Morbus Alzheimer untersucht.

In den laufenden klinischen Studien im Projekt MOON konnten jetzt weltweit erste relevante Raman Spektren aus dem menschlichen Auge aufgenommen werden, mit ersten Hinweisen auf das diagnostische Potential.

Weitere Studien sind bereits mit den klinischen Partnern aus der Ophthalmologie sowie der klinischen Pharmakologie an der Medizinischen Universität Wien angedacht. Diese sollen die Validität der Raman Spektroskopie für die Diabetes-Diagnostik als auch für andere neurodegenerative Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose (MS) oder Parkinson erkunden. (ad)