Magnetresonanztomographie-basierte Volumetrie bei hereditären spinozerebellären Ataxien

Abstract

Die autosomal-dominant vererbten spinozerebellären Ataxien (SCA) bilden eine heterogene Gruppe, die klinisch charakterisiert ist durch eine langsam progressive Ataxie und in Abhängigkeit vom Genotyp zusätzliche extrazerebelläre Symptome. Biomarker für das Monitoring der neurologischen Dysfunktion existieren derzeit noch nicht. Beurteilungsskalen für die Quantifizierung der klinischen Symptome konnten erst kürzlich validiert werden. Um die Atrophie definierter neuroanatomischer Regionen zu quantifizieren, wurde bei 82 Patienten mit SCA1, SCA3 oder SCA6 sowie bei 31 Kontrollpersonen nach vorangehender Bildgebung mittels Magnetresonanztomographie (MRT) eine anschließende quantitative 3D-Volumetrie durchgeführt. Diese Untersuchung ergab für SCA1 und SCA3 schwere Atrophien des Pons, der Medulla oblongata, der zerebellären Hemisphären, des Vermis, des Putamens und des Nucleus caudatus. Bei SCA6 hingegen konnten atrophische Veränderungen nur für das Zerebellum und den Pons nachgewiesen werden. Für den zerebralen Kortex konnte keine wesentliche Atrophie beobachtet werden. Mit Hilfe der volumetrischen Auswertung einzelner anatomischer Regionen war es nicht möglich, SCA1, SCA3, SCA6 und die Kontrollpersonen untereinander zu differenzieren. Dagegen erreichte eine Diskriminanzanalyse unter Berücksichtigung der zuvor gewonnenen Daten über Pons, Vermis, zerebelläre Hemisphären, Medulla oblongata, Mesenzephalon und Putamen eine Reklassifizierungswahrscheinlichkeit von 82,3%. Die Repeatlängen des expandierten Allels zeigten eine negative Korrelation mit den Volumina von Mesenzephalon, Pons, Nucleus caudatus und Putamen bei SCA3, eine nur schwache Korrelation mit dem Pons bei SCA1 und indessen keine Korrelation bei SCA6. Der Schweregrad der Ataxie, quantifiziert durch SARA (Scale for the assessment and rating of ataxia), korrelierte bei SCA1 und SCA3 mit der Atrophie der Hirnstammstrukturen, insbesondere mit dem Pons, und zeigte keine Zusammenhänge mit den atrophischen Veränderungen der zerebellären Hemisphären und des Vermis. Für SCA6 wurde lediglich eine Korrelation mit der Atrophie des Zerebellums beobachtet. Die Erkenntnisse dieser Arbeit unterstreichen den Stellenwert der MRT für die Beurteilung des klinischen Verlaufs von SCA. Ferner scheint das klinische Erscheinungsbild der Genotypen durch unterschiedliche pathoanatomische Ursachen bedingt zu sein.