Alzheimer-Plaques in 3D

12.06.2012: Schweizer Forscher erzeugten detaillierte dreidimensionale Aufnahmen der räumlichen Verteilung von Amyloid-Plaques in Gehirnen von an Alzheimer erkrankten Mäusen. Diese Plaques sind Ansammlungen kleiner Proteinstücke im Gehirn und ein typisches Merkmal der Alzheimer-Erkrankung. Das neue, in den Untersuchungen angewendete Verfahren ist eine äusserst präzise Forschungsmethode und kann wesentlich zum Verständnis dieser Krankheit beitragen. Zusätzlich hoffen die Wissenschaftler, dass das Verfahren künftig die Grundlage einer neuen zuverlässigen Diagnosemethode bilden wird. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Neuroimage veröffentlicht.

Die neuesten gemeinsamen Ergebnisse zweier Forscherteams am Paul Scherrer Institut (PSI) und der ETH Zürich sowie der ETH Lausanne (EPFL) zeigen, dass die bildliche Darstellung einzelner Plaques unter bestimmten Bedingungen möglich ist. «Diese Errungenschaft kann die Entwicklung und Untersuchung neuer diagnostischer Marker für bildgebende Verfahren voranbringen und damit zu einer verbesserten Diagnose der Alzheimer-Erkrankung beitragen», erläutert Matthias Cacquevel, einer der Autoren an der EPFL.

Mit einem bildgebenden Verfahren, der Phasenkontrastmethode, gelang es den Forschern, in kurzer Zeit die exakte dreidimensionale Verteilung der Amyloid-Plaques in Gehirnen von an Alzheimer erkrankten Mäusen sichtbar zu machen. Bislang waren zeitraubende Studien die einzige Möglichkeit, die Verteilung einzelner Amyloid-Plaques zu untersuchen. «Bisher hätte man für eine solche Untersuchung das Gehirn in Scheiben geschnitten und die Scheiben so eingefärbt, dass die Plaques sichtbar werden», erklärt Bernd Pinzer vom Paul Scherrer Institut, der die Untersuchungen durchführte. «Dieses Verfahren ist der Goldstandard bei solchen Untersuchungen. Es ist aber auch sehr aufwendig, weil alles von Hand gemacht werden muss. Gleichzeitig liefert es sehr viel weniger Information als unsere neue Methode. Natürlich haben wir die Ergebnisse unseres Verfahrens aber mit dieser traditionellen Methode verglichen. Die Ergebnisse stimmen hervorragend überein.»

Als erstes konkretes Ergebnis bestimmten die Forscher die Verteilung der Plaques in den Gehirnen mehrerer Mäuse mit unterschiedlich weit fortgeschrittener Krankheit. Aus jedem dieser Gehirne erhielten die Forscher ein dreidimensionales Bild der gesamten Plaque-Anordnung und konnten somit die Entwicklung der Krankheit detailliert verfolgen. Mit herkömmlichen Verfahren wäre es kaum möglich gewesen, derart umfangreiche Informationen zusammenzustellen.

Originalveröffentlichung:
B.R. Pinzer, M. Cacquevel, P. Modregger, S.A. McDonald, J.C. Bensadoun, T. Thuering, P. Aebischer, M. Stampanoni; "Imaging brain amyloid deposition using grating-based differential phase contrast tomography"; Neuroimage, Volume 61, Issue 4, 2012, 1336–1346;