Zusammenhang der molekularpathologischen und funktionellen Veränderungen des Gehirns bei der Entwicklung einer Alzheimer Demenz im Vergleich zum gesunden Altern

• Applicant: Professor Dr. Alexander Drzezga
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2008 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 47305472

Mit modernen bildgebenden Verfahren lassen sich charakteristische pathologische Veränderungen des Gehirns in Zusammenhang mit der Entwicklung einer Alzheimer Demenz (AD) nachweisen. So erlaubt die Positronen Emissions Tomographie (PET) mit dem etablierten Tracer [18F]FDG den spezifischen Nachweis typischer regionaler Stoffwechselminderungen im Gehirn, die als Maß neuronaler Funktionsstörungen zu werten sind. Mit dem neueren Tracer [11C]PIB gelingt auch der in vivo Nachweis der pathologischen Protein-Ablagerungen (Amyloid-Plaques), die als eine Ursache für die Entwicklung der AD diskutiert werden. Neben diesen Markern regionaler Pathologie lassen sich auch Veränderungen des Gehirnaktivitätsmusters bei der AD demonstrieren: Aktivierungs-PET und funktionelle Kernspintomographie (fMRT) zeigen Störungen des zerebralen Aktivierungsmusters während kognitiver Tätigkeit. Neue fMRT-Verfahren demonstrieren auch Veränderungen des sog. „Default-Mode-Netzwerks (Netzwerk derjenigen Gehirnareale, die bei Gesunden im Ruhezustand ohne gerichtete kognitive Tätigkeit synchron aktiviert sind). Zusammenhänge von regionaler Pathologie und funktionellen Veränderungen bei der AD wurden bisher nicht eingehend erforscht. Die starke regionale Übereinstimmung des Musters der Default-Mode-Aktivität bei jungen Gesunden mit dem Muster der Amyloid- Plaque-Ablagerungen und der Stoffwechseldefizite bei AD-Patienten hat aber zur Hypothese geführt, dass die lebenslang erhöhte Aktivität im Default-Netzwerk bei manchen Menschen zur Ablagerung von Amyloid-Plaques prädisponiert. In der aktuellen Arbeit soll erstmals überprüft werden, ob es bei der Entwicklung einer AD einen direkten regionalen Zusammenhang zwischen zunehmender Plaque-Ablagerung und lokalen Störungen des Stoffwechsels und der Default-Mode-Aktivität gibt. Ferner soll untersucht werden ob bei kognitiver Tätigkeit eine kompensatorische „Rekrutierung“ von akzessorischen Hirnregionen erfolgt, die nicht von Amyloid-Plaque Pathologie betroffen sind. Um die Spezifität der beobachteten Veränderungen zu identifizieren, soll parallel evaluiert werden, welche funktionellen Veränderungen sich beim kognitiv gesunden Altern unabhängig von der Entwicklung einer Alzheimer-typischen Pathologie ergeben.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Gjermund Henriksen; Professor Dr. Alexander Kurz; Privatdozentin Dr. Afra M. Wohlschläger