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Netzhaut als möglicher Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen Zeigen die Augen den Verlust von Hirnsubstanz?

Von Dr. Marcus Neitzert*

Das Auge gilt sprichwörtlich als Tor zur Seele, es scheint aber tatsächlich auch in direktem Zusammenhang zu unserem Gehirn zu stehen. So weisen Studienergebnisse von Bonner Forschern darauf hin, dass die Netzhautdicke mit dem Hirnvolumen korreliert. Möglicherweise lässt sich also über das Auge auf den Verlust von Hirnsubstanz durch neurodegenerative Krankheiten schließen.

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An der Netzhaut des Auges lässt sich möglicherweise ein krankheitsbedingter Rückgang der Hirnsubstanz ablesen (Symbolbild).
An der Netzhaut des Auges lässt sich möglicherweise ein krankheitsbedingter Rückgang der Hirnsubstanz ablesen (Symbolbild).
(Bild: gemeinfrei, Joel Staveley / Unsplash)

Bonn – Es ist die Frage, die jeder wissenschaftlichen Arbeit zugrunde liegt: passen die Datentrends nur zufällig zueinander, oder liegt tatsächlich ein Kausalzusammenhang vor? Eine Forschergruppe der Augenklinik des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) hat nun zwischen den Dimensionen von Netzhautstrukturen und denen des Gehirns einen engen Zusammenhang festgestellt. „Es gibt Hinweise darauf, dass die Netzhaut gewissermaßen als Fenster ins Gehirn dienen kann. Unsere aktuellen Ergebnisse stützen diese These“, sagt Prof. Dr. Frank G. Holz, Direktor der Augenklinik im UKB. „Im Vergleich zu bisherigen Studien wurde hier neueste Technik verwendet und ein größerer Personenkreis untersucht.

3.000 Scans von Netzhaut und Hirn

Bei fast 3.000 Teilnehmern einer großen Gesundheitsstudie (der Rheinland Studie) im Alter zwischen 30 und 94 Jahren haben die Wissenschaftler die Netzhaut mittels „Spectral domain-optische Kohärenztomographie“ (SD-OCT) untersucht – ein Verfahren, das detaillierte Aufnahmen der Netzhaut und ihrer verschiedenen Schichten ermöglicht. Zusätzlich analysierten sie das Gehirn mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT). Die Daten wurden mit Software-Algorithmen ausgewertet.

Querschnitt durch die menschliche Netzhaut mit Darstellung der verschiedenen Schichten – erfasst mittels „Spectral domain-optische Kohärenztomographie“ (SD-OCT).
Querschnitt durch die menschliche Netzhaut mit Darstellung der verschiedenen Schichten – erfasst mittels „Spectral domain-optische Kohärenztomographie“ (SD-OCT).
(Bild: UKB/ Mauschitz)

„Auf diese Weise lassen sich die unterschiedlichen Schichten der Netzhaut und die verschiedenen Strukturen des Gehirns automatisiert erfassen und deren Dicken und Volumina ermitteln“, erklärt Dr. Dr. Matthias M. Mauschitz, Assistenzarzt in der Augenklinik des UKB, Postdoc-Wissenschaftler im DZNE und Erstautor der aktuellen Veröffentlichung. „Im nächsten Schritt haben wir nach Zusammenhängen zwischen dem Volumen der Netzhaut und dem Volumen bestimmter Hirnstrukturen geschaut.“

Wie sich ein Rückgang der grauen Substanz zeigt

Laut Mauschitz zeigte sich ein enger Zusammenhang zwischen Schichten der inneren Netzhaut und der so genannten weißen Substanz im Inneren des Gehirns: „Je dünner diese Netzhautschichten, umso geringer war das Volumen der weißen Hirnsubstanz.“ Im Gegensatz dazu waren Teile der äußeren Netzhaut vorrangig mit der grauen Substanz der Hirnrinde assoziiert. Im so genannten Okzipitallappen des Gehirns, in dem sich das Sehzentrum befindet, waren diese Zusammenhänge besonders stark ausgeprägt.

Doch auch anderenorts stießen die Forscher auf Beziehungen. „Interessanterweise korrelierte die Dicke verschiedener Netzhautschichten eng mit dem Volumen des Hippocampus. Das ist ein Bereich des Gehirns, der für das Erinnerungsvermögen eine zentrale Rolle spielt und bei Demenzen oft betroffen ist“, ergänzt Prof. Dr. Dr. Robert P. Finger, leitender Oberarzt in der Augenklinik des UKB.

Möglicher Biomarker für Hirnatrophie

Wenn sich eine Kausalität zwischen Netzhautdicke und Hirnvolumen bestätigt, könnte dies die Diagnose verschiedener neurodegenerativer Krankheiten erleichtern. „Aufnahmen der Netzhaut mittels SD-OCT sind relativ einfach, nicht-invasiv und kostengünstig durchzuführen“, sagt Prof. Dr. Dr. Monique M. B. Breteler, Direktorin für Populationsbezogene Gesundheitsforschung am DZNE und Leiterin der Rheinland Studie. „Die aktuellen Ergebnisse legen nahe, dass solche Aufnahmen möglicherweise als Biomarker für Hirnatrophie geeignet sein und so als zusätzliche Verlaufskontrolle im Falle von bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen dienen könnten.“ Ob die Hoffnungen der Forscher sich erfüllen, müssen allerdings weitere bevölkerungsbasierte Studien sowie Studien an Patientengruppen und über einen längeren Zeitraum zeigen.

Originalpublikation: Matthias M. Mauschitz et al.: Retinal layer assessments as potential biomarkers for brain atrophy in the Rhineland Study, Scientific Reports 12, Article number: 2757 (2022); DOI: 10.1038/s41598-022-06821-4

* Dr. M. Neitzert, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen, 53175 Bonn

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