Erfassung der Heterogenität bei der amyotrophen Lateralsklerose mittels D50-Krankheitsmodells und voxel-basierten Hirnanalysen

Die Amyotrophe Lateralsklerose ist eine progrediente, multisystemische neurodegenerative Erkrankung und hat eine klinisch stark heterogene Manifestation. Diese Ausgangssituation erschwert häufig eine frühzeitige Diagnosestellung und Therapieeinleitung. Eine hilfreiche Ergänzung für die Verlaufskontrolle und Prognose der Erkrankung könnten MRT-basierte Analysen sein. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die ALS bedingten strukturellen Veränderungen im Groß- und Kleinhirn mittels Voxel-basierter Morphometrie (VBM) zu erfassen und diese in Zusammenhang mit den klinischen Parametern der ALS Erkrankung zu bringen. Zu diesem Zweck wurde die Heterogenität innerhalb der ALS-Patientenkohorte in Hinblick auf die Region der Erstsymptomatik, Krankheitsphasen sowie Krankheitsaggressivität, quantifiziert mit Hilfe des D50-Modells, untersucht. Die ALS-Patienten wiesen eine ausgeprägte Dichteabnahme in motorischen und in extramotorischen Arealen auf. Die bulbäre ALS war im Vergleich zur spinalen Form durch stärkere strukturelle Defizite in frontotemporalen Arealen charakterisiert. Die Patienten in der Phase II wiesen im Vergleich zu Patienten aus der Phase I eine progrediente Dichteabnahme des Frontal-, Temporal- und Okzipitalkortex sowie der supratentoriellen Fasertrakte auf. Ebenso konnte erstmals gezeigt werden, dass eine höhere Krankheitsaggressivität durch eine signifikant stärkere Dichteabnahme der weißen Substanz charakterisiert ist. Dieses Ergebnis wurde untermauert durch eine signifikante Korrelation zwischen strukturellen Veränderungen in Assoziationsfasern und der kalkulierten Verlustrate (cFL) klinischer Funktionen zum Zeitpunkt des MRTs. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die VBM zur Entwicklung von Prognose- und Verlaufsbiomarkern der ALS geeignet ist. Das D50-Modell stellt dabei eine gute Ergänzung für den klinischen Alltag dar und ermöglicht eine bessere Charakterisierung des klinischen Verlaufs für MRT- oder auch andere Biomarker-Studien.