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Ultraschall-Hirnstimulation bremst demenzbedingten Hirnabbau

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Die an der MedUni Wien unter Leitung des Neurowissenschafters Roland Beisteiner[1] von der Universitätsklinik für Neurologie entwickelte transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall [TPS] ist ein Verfahren, das bei diversen neuropsychiatrischen Gehirnerkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson eingesetzt werden kann. Es verbessert Hirnfunktionen, indem noch funktionierende Nervenzellen von außen aktiviert werden. Nun konnte gezeigt werden, dass auch der morphologische Hirnabbau bei Demenzpatient•innen durch TPS reduziert werden kann – ein Hoffnungsschimmer, werden sich doch die weltweiten Demenzfälle bis 2050 verdreifachen!


Nervenzellen des Gehirns gehen zugrunde

Bei neurologischen Erkrankungen wie der Alzheimer Demenz oder der Parkinson-Krankheit gehen ständig Nervenzellen des Gehirns zugrunde. Dadurch kommt es zum Beispiel zu Erinnerungslücken, Sprachstörungen, Stimmungsschwankungen oder reduzierter Bewegungsfähigkeit sowie dem Muskelzittern bei Parkinson. Die Therapiemöglichkeiten bei neurodegenerativen Erkrankungen sind limitiert, erfolgreiche Heilungsmethoden gibt es derzeit keine.

Eine Methode, den Abbau der Nervenzellen zumindest temporär zu verringern, wurde in Wien entwickelt. Die transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall [TPS] dringt dabei nicht-invasiv in alle Bereiche des Gehirns ein und aktiviert jene Nervenzellen, die zur Regeneration von Hirnfunktionen beitragen können. Klinische Daten aus früheren Untersuchungen zeigten, dass zwei bis vier Wochen Therapie mit transkranieller Pulsstimulation die funktionellen Netzwerke und die kognitive Leistungsfähigkeit der von Alzheimer betroffenen Patient•innen für bis zu drei Monate verbessern können.

Gewebeschwund wird eingebremst

Die aktuelle Studie untersuchte nun mittels Methoden der Magnetresonanz die Gehirnmorphologie und konnte zeigen, dass die für Alzheimer typische kortikale Atrophie [Gewebeschwund im Gehirn] durch TPS gebremst werden kann. “Wir fanden eine signifikante Korrelation zwischen neuropsychologischer Verbesserung und Dicke der Hirnrinde in Alzheimer-Demenz-kritischen Gehirnbereichen”, erklärt Studienleiter Roland Beisteiner, unter dessen Leitung die neue Methode der transkraniellen Pulsstimulation mit Ultraschall an der Universitätsklinik für Neurologie von MedUni Wien und AKH Wien entwickelt wurde.

Die Hände eines Mannes, der ein Glas hebt und dabei ein wenig Wasser ausgeschüttet hat.
(c) AdobeStock
Aktuelle Studienergebnisse geben Hoffnung, dass TPS bei Demenz- und Parkinson-Krankheiten hilft.

Erfolgreiche Zusatzoption zu gängigen Therapien

Diese Ergebnisse unterstreichen die Eignung dieser Methode als zusätzliche Therapieoption für die Behandlung von Demenzerkrankungen. Aufgrund der Effektivität und Attraktivität des nahezu nebenwirkungsfreien Verfahrens sind neben der Universitätsklinik für Neurologie der MedUni Wien bereits mehrere TPS Therapie- und Forschungszentren in Europa, Nordamerika und Asien entstanden – sozusagen eine österreichische Erfolgsgeschichte. Zur risikoarmen und effektiven Durchführung braucht es aber neurologische Expertise, betont Beisteiner: “Aufgrund der Komplexität des Verfahrens ist von besonderer gesellschaftlicher Bedeutung, dass die Anwendung durch neurowissenschaftliche Expertinnen und Experten erfolgt, damit maximale Sicherheit und Effektivität gewährleistet sind”, erklärt Beisteiner.

Einer dieser Experten ist Dr. Matthias Geisler, der seit nun etwas mehr als einem halben Jahr Patientinnen und Patienten mit einer Demenz Erkrankung vom Typ Alzheimer mit extrakorporalen Stoßwellen behandelt. Dabei handelt es sich eigentlich nicht um ein neues Verfahren. Die Stoßwelle ist seit 40 Jahren in vielen unterschiedlichen medizinischen Fachdisziplinen etabliert und mit großem Erfolg im Einsatz.

In sämtlichen langzeitigen Behandlungsbereichen – wie eben auch bei der Behandlung  des Gehirns – basiert die Wirkung der Stoßwelle immer auf demselben Prinzip: Durch den Impuls der Stoßwelle werden die Zellen – im Fall der Demenz-Erkrankung die Gehirnzellen – aktiviert, der Stoffwechsel wird gesteigert, die Kommunikation zwischen den Zellen wird angeregt. Und als wesentliches Hauptprinzip der Stoßwellen Wirkung werden neue kleine Blutgefäße gebildet.

Der Erfolg bestätigt die Therapie

Dr. Geisler hat seit Sommer 2020 zirka 25 Patientinnen und Patienten behandelt. Und der Erfolg der Studie der MedUni Wien zeigt sich mehr als bestätigt. “Mehr als von Studienergebnissen bin ich von den Berichten der Angehörigen und auch der Patient•innen selbst überrascht. Zum Großteil merken beide Gruppen schon während der Behandlungszeit von zwei Wochen eine Verbesserung. Ähnlich wie die Vielfalt der Symptome der Demenzerkrankung sind auch die Erfahrungsberichte der Patient•innen und Angehörigen sehr unterschiedlich

Herauskristallisiert hat sich aber, dass Patient•innen in Bezug auf die Kommunikation und Gesprächsführung Verbesserungen feststellen konnten, aktiv an einem Gespräch teilnehmen und zunehmend Vertrauen in die Artikulation entwickeln. Weiters berichten Angehörige, dass die Patient•innen im Alltag produktiver sind und Tätigkeiten, die schon länger nicht mehr selbstständig in Angriff genommen werden konnten, sind wieder gemacht worden”, schildert Dr. Geisler seine Eindrücke. Ein klarerer Blick und wieder mehr Anteilnahme am Leben zeigen, das gehört auch zu den großartigen Veränderungen.

“Es ist oft schwer, in einem neuropsychologischen Test zu verifizieren, dass sich Patient•innen einfach besser fühlen im Alltag mehr Anteilnahme am täglichen Geschehen haben“, so Dr. Geisler weiter.

Jahrelange Forschung notwendig

Auch die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Thema Stoßwelle und Demenz geht weiter, sodass nach zuletzt veröffentlichten Arbeiten auch schon weitere neurologische Erkrankungen in den Fokus der möglichen Behandlung gerückt sind, wie zum Beispiel Morbus Parkinson. Über die Fähigkeit der transkranialen Pulsstimulation das Fortschreiten der Erkrankung zu bremsen oder aufhalten zu können, wird es jedoch noch jahrelanger Erfahrung, Dokumentation und wissenschaftlicher Auseinandersetzung benötigen, um konkrete Aussagen tätigen zu können. Jedoch mit zunehmender Patient•innenzahl steigt das Vertrauen und die Zuversicht in die Therapie sowohl bei Betroffenen und Angehörigen als auch bei den behandelnden Ärztinnen und Ärzten.

Auch das internationale Interesse an der Möglichkeit, mit der transkraniale Pulssimulation das Gehirn zu behandeln, ist groß. Sowohl Patient•innen als auch Kolleg•innen aus dem Ausland, die sich mit dem Thema auseinandersetzen wollen, haben bereits den Weg nach Wien gefunden, um sich behandeln zu lassen oder den fachlichen Austausch zu suchen. Wie in der bis jetzt 40-jährigen Entwicklungsgeschichte der Stoßwelle ist auch im Bereich der Behandlung des Gehirns Österreich ein Vorreiter Land, um hier erste Erfahrungen zu sammeln und das Verfahren in der Behandlung der Demenz zu etablieren.

Und wie auch schon die Studie des AKH Wien gezeigt hat, ist die Behandlung  schmerzfrei und komplikationslos. Und auch Nebenwirkungen wurden bis jetzt keine geschrieben.

Verdreifachung der weltweiten Demenzfälle bis 2050 prognostiziert

Es wird erwartet, dass positive Trends beim globalen Bildungszugang die Demenzprävalenz bis zum Jahr 2050 weltweit um 6,2 Millionen Fälle senken werden. In der Zwischenzeit werden allerdings die erwarteten Trends beim Rauchen, einem hohen Body-Mass-Index und hohem Blutzucker die Prävalenz um fast die gleiche Zahl erhöhen: 6,8 Millionen Fälle.

Unter Einbeziehung dieser Prognosen berichteten Forscher des Institute for Health Metrics and Evaluation an der medizinischen Fakultät der Universität Washington auf der AAIC 2021, dass sich ihrer Einschätzung nach die Zahl der Demenzkranken bis zum Jahr 2050 auf mehr als 152 Millionen weltweit fast verdreifachen wird. Der höchste Anstieg der Prävalenz wird für das östliche Afrika südlich der Sahara, Nordafrika und den Nahen Osten prognostiziert.

Ein Mediziner, der sich Gehirnscans anschaut, Stichwort Ultraschall bei Demenz.
(c) AdobeStock
Weltweit wird intensiv an erfolgreichen Behandlungsmethoden gegen Demenzerkrankungen geforscht.

Verbesserungen des Lebensstils bei Erwachsenen in den Industrieländern und an anderen Orten – einschließlich eines verbesserten Zugangs zu Bildung und einer größeren Aufmerksamkeit für Fragen der Herzgesundheit – haben die Inzidenz in den letzten Jahren reduziert. Aber die Gesamtzahl der Demenzkranken steigt aufgrund der Alterung der Bevölkerung weiter an”, sagte Maria C. Carrillo, PhD, Chefwissenschaftlerin der Alzheimer’s Association. “Außerdem nehmen Fettleibigkeit, Diabetes und ein sitzender Lebensstil bei jüngeren Menschen schnell zu, und das sind Risikofaktoren für Demenz.”

Das US-amerikanische National Institute on Aging schätzt, dass der Anteil der über 65-Jährigen an der Weltbevölkerung bis 2050 auf 16 Prozent ansteigen wird – gegenüber 8 Prozent im Jahr 2010. Jedes Jahr erkranken schätzungsweise 10 von 100.000 Menschen an Demenz mit frühem Beginn [vor 65 Jahren]. Dies entspricht weltweit 350.000 Neuerkrankungen von früh einsetzender Demenz pro Jahr.

Globale Prävalenz von Demenz wird bis 2050 voraussichtlich schnell wachsen

Um die globale Demenzprävalenz genauer zu prognostizieren und Schätzungen auf Länderebene zu erstellen, nutzten Emma Nichols, MPH, Forscherin am Institute for Health Metrics and Evaluation an der University of Washington School of Medicine, und Kolleg•innen die Daten der Global Burden of Disease [GBD]-Studie aus den Jahren 1999 bis 2019, einer umfassenden Sammlung von Schätzungen zu Gesundheitstrends weltweit. Diese Studie zielte auch darauf ab, frühere Prognosen zu verbessern, indem Informationen über Trends bei Demenz-Risikofaktoren einbezogen wurden.

Nichols und Team fanden heraus, dass Demenz von geschätzten 57,4 Millionen Fällen weltweit im Jahr 2019 auf geschätzte 152,8 Millionen Fälle im Jahr 2050 ansteigen wird. Ihre Analyse ergab, dass die prognostizierte Zunahme der Fälle größtenteils auf das Bevölkerungswachstum und die Alterung der Bevölkerung zurückzuführen ist, wobei die relative Bedeutung dieser beiden Faktoren je nach Weltregion variiert.

Darüber hinaus prognostizierten Nichols und Team die Demenzprävalenz, die auf Rauchen, einen hohen Body-Mass-Index [BMI] und einen hohen Nüchtern-Plasmaglukose-Wert zurückzuführen ist, anhand der erwarteten Beziehung zwischen diesen Risikofaktoren und der Demenzprävalenz. Sie fanden einen Anstieg von 6,8 Millionen Demenzfällen weltweit zwischen 2019 und 2050, der speziell auf die erwarteten Veränderungen dieser Risikofaktoren zurückzuführen ist. Unabhängig davon fanden die Forscher•innen heraus, dass die erwarteten Veränderungen im Bildungsniveau zwischen 2019 und 2050 zu einem Rückgang der Demenzprävalenz um 6,2 Millionen Menschen weltweit führen werden. Zusammengenommen gleichen sich diese gegenläufigen Trends nahezu aus.

“Diese Schätzungen werden es Politikern und Entscheidungsträgern ermöglichen, die zu erwartende Zunahme der Anzahl von Personen mit Demenz sowie die Treiber dieser Zunahme in einem bestimmten geografischen Umfeld besser zu verstehen“, sagte Nichols. “Der zu erwartende starke Anstieg der Zahl der Demenzkranken unterstreicht den dringenden Bedarf an Forschung, die sich auf die Entdeckung von krankheitsmodifizierenden Behandlungen und effektiven, kostengünstigen Interventionen zur Verhinderung oder Verzögerung des Ausbruchs von Demenz konzentriert.”

Ein alter Mann in einem Rollstuhl, der beim Fenster hinaus schaut.
(c) AdobeStock
Demenzerkrankungen werden sich in den nächsten 30 Jahren verdreifachen.

Demenzrisiko durch Lebensstilfaktoren reduzieren

“Ohne wirksame Behandlungen, um Alzheimer und alle Demenzerkrankungen zu stoppen, zu verlangsamen oder zu verhindern, wird diese Zahl über das Jahr 2050 hinaus wachsen und weiterhin Auswirkungen auf Einzelpersonen, Pflegekräfte, Gesundheitssysteme und Regierungen weltweit haben“, sagte Carrillo. “Zusätzlich zu den Therapeutika ist es entscheidend, kulturell angepasste Interventionen zu finden, die das Demenzrisiko durch Lebensstilfaktoren wie Bildung, Ernährung und Bewegung reduzieren.”

Die Alzheimer’s Association US-Studie zum Schutz der Gehirngesundheit durch Lebensstil-Intervention zur Risikoreduzierung [U.S. POINTER] ist eine zweijährige klinische Studie, die untersucht, ob Lebensstil-Interventionen, die gleichzeitig auf viele Risikofaktoren abzielen, die kognitive Funktion bei älteren Erwachsenen mit erhöhtem Risiko für kognitiven Verfall schützen.


Service: Alzheimer’s & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions

[1] Popescu T, Pernet C, Beisteiner R. Transcranial ultrasound pulse stimulation reduces cortical atrophy in Alzheimer’s patients: A follow-up study. Alzheimers Dement (N Y). 2021 Feb 25;7(1):e12121. doi: 10.1002/trc2.12121. PMID: 33681449; PMCID: PMC7906128.

Die Alzheimer’s Association International Conference [AAIC] ist die weltweit größte Zusammenkunft von Forscherinnen und Forschern aus aller Welt, die sich mit der Alzheimer-Krankheit und anderen Demenzerkrankungen beschäftigen. Als Teil des Forschungsprogramms der Alzheimer’s Association dient die AAIC als Katalysator für die Generierung neuen Wissens über Demenz und die Förderung einer vitalen, kollegialen Forschungsgemeinschaft.

(Bilder: AdobeStock)

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