Multimodales Imaging des Hippocampus bei früher Alzheimer Demenz
Igor Yakushev,
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin der
Johannes Gutenberg Universität Mainz
Ingrid Schermuly, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin
Mainz
Markus Lorscheider, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin
Mainz
Hans-Georg Buchholz, Klinik für Nuklearmedizin, Universitätsmedizin
Mainz
Juliane Albrecht, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin
Mainz
Alexander Hammers, Division of Neurosciences and Mental Health, MRC Clinical
Sciences Centre, Imperial College, London, UK
Mathias Schreckenberger, Klinik für Nuklearmedizin, Universitätsmedizin
Mainz
Alex Gerhard, Wolfson Molecular Imaging Centre, The University of Manchester,
Manchester, UK
Andreas Fellgiebel, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin
Mainz
1. Zielsetzung/Fragestellung
Strukturelle sowie funktionelle Auffälligkeiten des Hippocampus konnten
im Frühstadium der Alzheimer Demenz (AD) mittels verschiedener Bildgebungsverfahren
konsistent nachgewiesen werden. Funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT)
Studien sowie neuroanatomische Untersuchungen legen eine funktionelle Einteilung
des Hippocampus entlang der longitudinalen Achse nahe, in welcher dem Hippocampus-Kopf
eine entscheidende Rolle bezüglich der Gedächtnisbildung zukommt.
Ziel der vorliegenden Studie war es daher, unter Berücksichtigung der einzelnen
Hippocampus-Regionen den Zusammenhang zwischen verschiedenen strukturellen und
funktionellen Bildgebungsmarkern der hippocampalen Integrität und Gedächtnisleistungen
in früher AD zu erfassen.
2. Materialien/Methoden
20 Patienten mit früher AD (MMST 24.5 ± 2.9; M ± SD) wurden
mit Hilfe von struktureller MRT, Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) und Positronen-Emissions-Tomographie
(PET) untersucht. Neben globalen und regionalen Hippocampusvolumina und Diffusivität
wurde der Glukosemetabolismus quantifiziert. Die Patientengruppe setzte sich
aus 11 Patienten mit früher AD und 9 Patienten mit Mild Cognitive Impairment
(MCI) vom amnestischen Typ, welche einen „AD-typischen“ FDG-Befund
aufwiesen, zusammen. Es konnte wiederholt gezeigt werden, dass diese Patienten
innerhalb von 1-2 Jahren in eine AD konvertieren (1,2). Regions-of-Interest
(ROI) wurden manuell bilateral in den Kopf (HK) und Schwanz (HS) sowie den gesamten
Hippocampus platziert. Daneben wurde eine Partialvolumenkorrektur der PET-Daten
unter Berücksichtigung von Spill-in und -out Effekten durchgeführt.
Korrelationen zwischen den ROI-Messwerten der einzelnen Bildgebungsmodalitäten
sowie zwischen ROI-Messwerten und Gedächtnisleistung wurden durchgeführt.
Abschließend wurden stufenweise Regressionsanalysen für Gedächtnisleistungen
als abhängige Variable und für ROI-Messwerte als unabhängige
Variable berechnet.
3. Ergebnisse
In der Gesamtgruppe zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen verzögertem
verbalen Abruf und Mittlerer Diffusivität (MD) des linken HK (r = -.64,
p = 0.003) sowie dem Volumen des linken HS (r = -0.61, p = 0.006). Für
die Subgruppe der MCI Patienten erreichte hingegen keine Korrelation statistische
Signifikanz. In der Regressionsanalyse zeigte sich, dass die MD-Werte des linken
HK den einzigen Prädiktor für Gedächtnisleistungen darstellten
und insgesamt 30.6% der Varianz erklären konnten (p = 0.007). Der Glukosemetabolismus
korrelierte signifikant mit MD-Werten des linken HK (r = -0.48, p = 0.038).
Nach Beschränkung der Auswertung auf Patienten mit MCI zeigte sich diese
Korrelation hoch signifikant (r = -0.90, p = 0.003).
4. Zusammenfassung/Schlussfolgerung
Das Hauptergebnis der vorliegenden Untersuchung ist die inverse Korrelation
zwischen verbaler Gedächtnisleistung und Diffusivität des linken HK.
Obwohl die Gedächtnisleistung ebenfalls mit dem Volumen des linken HS assoziiert
war, zeigte sich unter den drei angewendeten Bildgebungsmodalitäten ausschließlich
die Diffusivität des linken HK als Prädiktor der verbalen Gedächtnisdefizite
in früher AD. Die Korrelation zwischen linker HK Diffusivität und
Glukosemetabolismus, welche verstärkt in der Subgruppe der MCI Patienten
detektiert werden konnte, weist auf eine enge Verbindung zwischen DTI und PET
Messungen als Frühmarker unspezifischen Gewebeschadens hin. Der fehlende
Zusammenhang zwischen hippocampalem Metabolismus und Gedächtnisleistungen
ist überraschend, jedoch konsistent mit einer kürzlich publizierten
Studie (3).
5. Literatur
1) Chételat et al., 2003. Neurology 60:1374-7.
2) Mosconi et al., 2004. Neurology 63:2332-40.
3) Walhovd et al., in Druck. Neuroimage.