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Neue Erkenntnisse durch fortschrittliche MRT-Technologie: Veränderungen im Gehirn nach COVID-19 aufgedeckt

DMZ – FORSCHUNG ¦ Sarah Koller ¦       

 

Forscher der Linköping Universität in Schweden haben die Gehirne von 16 zuvor wegen COVID-19 hospitalisierten Patienten mit anhaltenden Symptomen untersucht. Dabei fanden sie Unterschiede in der Struktur des Gehirngewebes zwischen Patienten mit anhaltenden Symptomen nach COVID-19 und gesunden Menschen. Die Ergebnisse, veröffentlicht im Journal Brain Communications, könnten Einblicke in die zugrunde liegenden Mechanismen anhaltender neurologischer Probleme nach COVID-19 bringen.

 

In zahlreichen vorherigen Studien zu anhaltenden Problemen nach COVID-19 wurden MRT-Gehirnscans durchgeführt. Obwohl Forscher Unterschiede im Vergleich zu gesunden Gehirnen feststellten, waren diese nicht spezifisch für COVID-19.

 

"Es kann frustrierend sein, wenn ich als Arzt verstehe, dass die Patienten Probleme haben, aber keine Erklärung finde, weil es im MRT keine Anhaltspunkte dafür gibt. Das unterstreicht für mich die Bedeutung, andere Untersuchungstechnologien zu verwenden, um zu verstehen, was im Gehirn von Patienten mit anhaltenden Symptomen nach COVID-19 passiert", sagt Ida Blystad, Neuroradiologin am Institut für Radiologie des Linköping University Hospital und Forscherin am Institut für Gesundheit, Medizin und Pflegewissenschaften der Linköping University sowie am Centre for Medical Image Science and Visualization (CMIV).

 

In ihrer aktuellen Studie haben die Forscher daher eine neue Art der MRT-Bildgebung, die sogenannte fortgeschrittene Diffusions-MRT, hinzugefügt. Besonderes Augenmerk galt dabei der weißen Substanz des Gehirns. Diese besteht hauptsächlich aus Nervenfasern und ist für den Transport von Signalen zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns und dem Rest des Körpers sehr wichtig.

 

"Die Diffusions-MRT ist eine sehr sensible Technologie, die Veränderungen in der Organisation der Nervenfasern erkennen kann. Das ist einer der Gründe, warum wir die Diffusions-MRT nutzen wollten, um die Auswirkungen von COVID-19 auf das Gehirn zu untersuchen, die andere Bildgebungstechnologien möglicherweise nicht erfassen", sagt Deneb Boito, Doktorand am Institut für Biomedizinische Technik der Linköping University.

 

Um sich eine Vorstellung von der Diffusions-MRT zu machen, können wir uns eine große Stadt in der Nacht vorstellen. Autoscheinwerfer und Rücklichter leuchten wie rote und weiße Perlenketten auf den meistbefahrenen Straßen. Wir können die Straße selbst nicht sehen, verstehen aber, dass sie da ist, da die Autos sich problemlos bewegen können. Ähnlich können Ärzte und Forscher durch die Diffusions-MRT einen Einblick in den mikroskopischen Aufbau des Gehirns erhalten. Diese Technologie beruht darauf, dass Wasser überall im Gehirn im Gewebe nach dem Gesetz des geringsten Widerstands bewegt wird. Wassermoleküle bewegen sich leichter entlang der neuralen Bahnen. Durch die Messung der Bewegung von Wassermolekülen durch die neuronalen Bahnen können Forscher indirekt die Struktur der neuronalen Bahnen ableiten, genauso wie wir indirekt verstehen können, dass es eine Autobahn gibt, wenn viele Autos darauf fahren.

 

Anwendungen der Diffusions-MRT im Gesundheitswesen umfassen die Diagnose von Schlaganfällen und die Planung von Hirnoperationen. In ihrer aktuellen Studie verwendeten die Forscher eine fortgeschrittenere Version der Diffusions-MRT. Sie untersuchten 16 Männer, die wegen schwerer COVID-19 hospitalisiert worden waren und an der Linköping COVID-19 Study (LinCos) am Institut für Rehabilitationsmedizin in Linköping teilnahmen. Diese Gruppe hatte auch nach sieben Monaten anhaltende Symptome. Diese Gruppe wurde mit einer Gruppe gesunder Personen ohne post-COVID-Symptome verglichen, die nicht wegen COVID hospitalisiert worden waren. Die Gehirne der Teilnehmer wurden sowohl mit konventionellem MRT als auch mit Diffusions-MRT untersucht.

 

"Die beiden Gruppen unterscheiden sich hinsichtlich der Struktur der weißen Substanz des Gehirns. Dies kann eine der Ursachen für die neurologischen Probleme sein, die die Gruppe nach schwerer COVID-19 durchgemacht hat. Es ist ein Ergebnis, das im Einklang mit anderen Studien steht, die Veränderungen in der weißen Substanz des Gehirns gezeigt haben. Allerdings sind wir vorsichtig, große Schlussfolgerungen zu ziehen, da wir nur eine kleine Gruppe von Patienten untersucht haben. Mit dieser Technologie messen wir nicht die Funktion des Gehirns, sondern seine Mikrostruktur. Für mich sind diese Ergebnisse ein Zeichen dafür, dass wir langfristige Auswirkungen von COVID-19 im Gehirn mit fortschrittlicherer MRT-Technologie als der konventionellen MRT untersuchen müssen", sagt Ida Blystad.

 

Es gibt mehrere Fragen, die die Forscher weiter untersuchen möchten. Es scheint zum Beispiel, dass die weiße Substanz in verschiedenen Teilen des Gehirns auf unterschiedliche Weise beeinträchtigt ist, obwohl es zu früh ist, Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, was diese Unterschiede bedeuten. Eine bevorstehende Studie wird untersuchen, ob mit der Diffusions-MRT festgestellte Veränderungen in irgendeiner Weise mit der Hirnaktivität verbunden sind und wie verschiedene Teile des Gehirns über die weiße Substanz des Gehirns bei Patienten mit post-COVID-Fatigue kommunizieren.

 

Eine weitere Frage ist, was im Laufe der Zeit passiert. Die MRT-Aufnahme liefert ein Bild des Gehirns zu diesem bestimmten Zeitpunkt. Da die Teilnehmer nur einmal untersucht wurden, ist es nicht möglich zu wissen, ob die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen im Laufe der Zeit verschwinden oder ob sie dauerhaft sind.

 

Diese Forschung wurde unter anderem durch die Analytic Imaging Diagnostic Arena (AIDA), das ITEA/Vinnova-Projekt ASSIST und das Wallenberg Center for Molecular Medicine an der Linköping University finanziert.**

Quellenangabe:

Universität Linköping. Ursprünglich verfasst von Karin Söderlund Leifler. Hinweis: Der Inhalt kann aus Gründen von Stil und Länge bearbeitet worden sein.

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