03_2016 "Was sind Biomarker?"

 

    Derzeit leiden weltweit ca. 35 Millionen Menschen an Alzheimer, eine Zahl, die sich bis zum Jahr 2050 auf 115 Millionen erhöhen wird. Die Bestimmung von Biomarkern ist eine fest etablierte Methode in klinischen Untersuchungen und nimmt bei der Diagnose und Prognose der Alzheimer-Erkrankung immer mehr an Bedeutung zu.

    Biomarker sind messbare biologische Faktoren, die wertvolle Informationen zur Krankheitsdiagnose, Risiko der Krankheitsentwicklung und effektiven therapeutischen Strategien liefern. Biomarker sind u. a. im Blut, Urin und Rückenmarksflüssigkeit messbar. Ein guter Biomarker für Diabetes ist zum Beispiel ein erhöhter Blutzucker.

    Biomarker können anhand verschiedener Merkmale kategorisiert werden. Hierzu zählen zum Beispiel Moleküle, die in Körperflüssigkeiten wie Blut, Urin oder Rückenmarksflüssigkeit messbar sind. Eine andere Kategorie von Biomarkern basieren auf moderne bildgebende Verfahren wie Röntgenstrahlung, CT-Scan oder MRT.

    Bei der Alzheimer-Krankheit lassen sich die Biomarker in zwei Gruppen unterteilen:

    Zu der ersten Gruppe zählen Moleküle, die in der Hirnflüssigkeit oder im Nervenwasser zu finden sind. Die Hirnflüssigkeit wird durch eine risikoarme Methode entnommen, die im Vergleich zu einem normalen Bluttest präzisere Informationen zu bestimmten Aspekten der Krankheit liefern kann. Dies liegt daran, dass die Hirnflüssigkeit im unmittelbaren Kontakt mit dem Gehirn steht.
    Anhand einiger verfügbaren Biomarkern der Rückenmarksflüssigkeit, kann zudem prognostiziert werden, ob ein asymptomatischer Patient oder einer mit milden Symptomen schließlich an Alzheimer erkranken wird. Hier sind beispielsweise eine Abnahme des Amyloid-beta 42 Peptids und eine Erhöhung  des Tau-Proteins in der Hirnflüssigkeit zuverlässige Biomarker für die Alzheimerkrankheit. Deshalb wird heutzutage das Verhältnis von Amyloid-beta 42 zu Tau von Ärzte benutzt, um Alzheimer in frühem Stadium zu erkennen. Das Amyloid-beta 42 Peptid und das Tau-Protein spielen eine zentrale Rolle in der Pathogenese der Alzheimer Krankheit. Dabei kommt es zu extrazellulären beta-Amyloid-Ablagerungen (Plaques) und intrazellulären Tau-Proteinanreicherungen (Neurofibrillenbündel). Zusätzlich verweist dieses Verhältnis darauf, wie schnell die Alzheimerkrankheit in Patienten mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen sich verändert.

    Im Forschungslabor von Professor Christian Haass (Inhaber des Lehrstuhls für Stoffwechselbiochemie der LMU und Sprecher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen in München) wurde kürzlich ein neuer Biomarker (sTrem2) identifiziert, der den Entzündungsgrad eines an Alzheimer erkranktem Hirn widerspiegelt. sTrem2 wird in Mikroglia produziert. Mikroglia sind die Fresszellen des Gehirns und reagieren auf Schäden sowie Hirnverletzung und Neurodegeneration.  Eine Erhöhung von sTrem2 in der Hirnflüssigkeit weist auf eine erhöhte Aktivität der Mikroglia schon in sehr früherem Krankheitsstadium hin. Daher lässt dieser Biomarker auf eine therapeutische Verfahrensweise für die Alzheimerforschung hoffen.

    Zur zweiten Gruppe der Alzheimer-Biomarker gehören bildgebende Verfahren, wie Magnetresonanztomografie (MRT), Fluorodeoxyglukose (FDG), Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und die neuen Verfahren der In-vivo-Amyloid-PET-Bildgebung. Diese Verfahren erlauben es die Struktur, Funktion und Dynamik des Gehirns zu untersuchen und nach möglicher Ablagerung der toxischen Proteine (Beta-Amyloid-Peptide) in einem Alzheimer- Hirn zu suchen. Dies bringt wertvolle diagnostische Hinweise über das Krankheitsstadium des Patienten.

    Zusammengefasst, ermöglichen Biomarker eine frühzeitige und präzise Diagnose und erlauben zudem eine bessere Überwachung des Krankheitsverlaufs. Mit Hilfe der spezifischen Biomarker kann man Alzheimer in einem sehr frühen Krankheitsstadium erkennen. Eine Früherkennung von Alzheimer - vor dem Eintreffen von irreversiblen Hirnschäden - ist für die Behandlung der Krankheit von großer Bedeutung, weil Neurodegenerative Erkrankungen bereits einige Jahre vor dem Auftreten erster Demenzsymptome beginnen.

    Interview mit Marc Suárez-Calvet
    (Textfassung Dr. Fargol Mazaheri)

    Bild von Marc Suárez-Calvet

     

    Zur Person Dr. Marc Suárez-Calvet:

    Marc Suárez-Calvet hat an der Universitat Autònoma de Barcelona Medizin studiert und seine medizinische Assistenzzeit in Hospital Sant Pau in Barcelona in Neurologie erfolgreich beendet. In seiner aktuellen Position am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in München untersucht er die Grundlagen der Alzheimerkrankheit und Frontotemporale Demenz.

    Letzte Änderung: 07.11.2016