Würzburger Forscher machen Arteriosklerose sichtbar
Die Arteriosklerose, auch als Verkalkung der Blutgefäße bezeichnet, entsteht zuerst in den Regionen der Aorta, die ganz nah beim Herzen liegen. Mediziner und Biophysiker von der Uni Würzburg haben es erstmals geschafft, diese Bereiche der Hauptschlagader mittels Magnetresonanz bei lebenden Mäusen sichtbar zu machen. Auf den Bildern lassen sich auch die Veränderungen erkennen, die mit der Arteriosklerose einhergehen.
Der Pfeil im Bild rechts zeigt bei einer gesunden Maus auf die Aorta, die so zart ist, dass sie im MR-Bild kaum erscheint. Dagegen ist die Wand der Aorta links massiv verdickt - ein Hinweis auf eine schwere Arteriosklerose. Aufnahmen: Wiesmann
Arteriosklerotische Plaques, mit Magnetresonanz (MR) sichtbar gemacht (a, b), im Vergleich mit dem entsprechenden Gewebeschnitt (c): Aussehen und Größe der Ablagerungen stimmen stark überein. Die Aussagekraft der Bilder ist sehr hoch. Bild: Wiesmann
Die Würzburger Wissenschaftler haben Mäuse benutzt, denen ein entscheidendes Gen für den Cholesterinstoffwechsel fehlt. Dadurch entstehen in den Blutgefäßen der Tiere automatisch arteriosklerotische Ablagerungen (Plaques), die denen beim Menschen sehr ähnlich sind. Dieser Prozess beginnt typischerweise in der Aortenwurzel, der aufsteigenden Aorta sowie im Aortenbogen.
Weil diese Stellen nahe beim schlagenden Herzen liegen, ist es nicht gerade einfach, ein Bild von ihnen zu bekommen: Die Bewegungen des Herzmuskels und der Aorta selbst behindern nämlich den Prozess der MR-Bildgebung. Ein weiterer Störfaktor ist die Atmung. "Darum mussten wir die Bildgebung auf das EKG abstimmen und mit der Atembewegung synchronisiert durchführen", wie der Mediziner Dr. Frank Wiesmann erklärt.
Der Forscher von der Medizinischen Uniklinik hat diese Methode in Kooperation mit dem Würzburger Lehrstuhl für Biophysik entwickelt. Dank einer "hochaufgelösten Spin-Echo-Sequenz" gelangen nun erstmals die Aufnahmen von den Arteriosklerose-Plaques einer lebenden Maus. Die Qualität der Bilder ist laut Wiesmann so gut, dass sich die Gefäßwand und das Innere der Aorta sowohl im Brust- als auch im Bauchbereich sehr detailliert darstellen lassen.
"Jetzt können wir diese Art der Bildgebung einsetzen, um in Langzeitstudien die Mechanismen aufzudecken, die an der Entstehung oder an der Rückbildung der Arteriosklerose beteiligt sind", so Wiesmann. Das Verfahren eigne sich hervorragend, um diese Krankheitsprozesse im Gefäßsystem sehr detailliert zu verfolgen. Außerdem können die Würzburger Forscher nun besser untersuchen, welche Rolle bestimmte Gene, Proteine oder Enzyme bei der Entstehung der Arteriosklerose spielen.
Durch eine Arteriosklerose werden die Blutgefäße immer enger und steifer - sie verlieren zunehmend ihre Funktion. Schlimmstenfalls wird eine Arterie völlig verstopft, so dass die normalerweise von ihr versorgten Gewebe keinen Sauerstoff mehr bekommen. Das kann einen Herzinfarkt oder Schlaganfall auslösen.
An den beschriebenen Forschungen wirkten Wissenschaftler vom John-Radcliffe-Hospital der Universität Oxford mit. Gefördert wurden die Arbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der British Heart Foundation. An der Uni Würzburg ist das Projekt im Sonderforschungsbereich 355 "Pathophysiologie der Herzinsuffizienz" beheimatet.
Frank Wiesmann, Michael Szimtenings, Alex Frydrychowicz, Ralf Illinger, Andreas Hunecke, Eberhard Rommel, Stefan Neubauer und Axel Haase: "High-Resolution MRI With Cardiac and Respiratory Gating Allows for Accurate In Vivo Atherosclerotic Plaque Visualization in the Murine Aortic Arch", in: Magnetic Resonance in Medicine 50 (2003), Seiten 69-74.
MR: Fotografie mit Magnetfeldern
Die Magnetresonanz (MR) liefert exakte Bilder aus dem Inneren des Körpers, ohne dass hierfür ein Eingriff in den Organismus nötig ist. Sie kommt ohne Kontrastmittel und Röntgenstrahlen aus, belastet den Organismus also nicht. Stattdessen arbeitet die Methode mit Magnetfeldern, welche die Atomkerne des Körpers kurzzeitig anregen. Beim Abklingen der Bewegung senden die Kerne dann Signale aus, die mit der MR registriert und in ein Bild übersetzt werden. Unter anderem können so Tumore oder Entzündungen im Nervensystem lokalisiert werden, was bei der Krankenbehandlung und medizinischen Forschung entscheidende Fortschritte gebracht hat.
Weitere Informationen: Dr. Frank Wiesmann, T (0931) 888-5185, Fax (0931) 888-5508, E-Mail:
f.wiesmann@mail.uni-wuerzburg.de
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Die Originalarbeit können Sie als pdf-Datei bei der Pressestelle der Uni Würzburg anfordern, T (0931) 31-2401, E-Mail: emmerich@zv.uni-wuerzburg.de
Kurzfassung: Würzburger Forscher machen Arteriosklerose sichtbar
Die Arteriosklerose, auch als Verkalkung der Blutgefäße bezeichnet, entsteht zuerst in den Regionen der Aorta, die ganz nah beim Herzen liegen. Mediziner und Biophysiker von der Uni Würzburg haben es nun erstmals geschafft, diese Bereiche mittels Magnetresonanz (MR) bei lebenden Mäusen sichtbar zu machen. Das war nicht ganz einfach, weil die Bewegungen des Herzmuskels und der Aorta sowie die Atembewegungen den Prozess der MR-Bildgebung stören. Doch nun sei die Qualität der Bilder so gut, dass sich die Gefäßwand und das Innere der Aorta sowohl im Brust- als auch im Bauchbereich sehr detailliert darstellen lassen, wie der Mediziner Frank Wiesmann sagt. Auf den Bildern sind auch arteriosklerotische Veränderungen zu sehen. Jetzt wollen die Forscher mit Langzeitstudien die Mechanismen aufdecken, die an der Entstehung oder Rückbildung der Arteriosklerose beteiligt sind.
