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22.05.2019

Chronische Lungenerkrankungen bei Frühgeborenen besser erkennen

Eine gezielte Bildgebung (mit ausgeprägter Rotfärbung im MRT) könnte künftig das Erkennen von Frühchen mit einem hohen Risiko für eine Bronchopulmonale Dysplasie weitaus besser als bisher anzeigen.

Zu früh geborene Kinder entwickeln oft eine chronische Lungenerkrankung, die sog. Bronchopulmonale Dysplasie. Die Erkrankung lässt sich bislang erst anhand klinischer Symptome und nur wenig differenziert diagnostizieren. Forschende des Helmholtz Zentrums München und des Klinikums der Universität München – Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL) – haben deshalb ein neues Protokoll entwickelt, um per Magnetresonanztomographie (MRT) Frühgeborene mit der Erkrankung eher zu identifizieren.

Rund 15 bis 30 Prozent aller Frühgeborenen mit einem Geburtsgewicht unter 1000 Gramm bzw. einem Geburtstermin vor der 32. Schwangerschaftswoche entwickeln eine Bronchopulmonale Dysplasie. Diese Erkrankung wird vermutlich durch verschiedene Risikofaktoren hervorgerufen wie entzündliche Prozesse, Mikroverletzungen durch eine Beatmungstherapie und toxische Sauerstoff-Radikale, die auf das unreife Lungengewebe einwirken. Langfristig geht damit Gewebe, das eigentlich für den Gasaustausch bestimmt ist, zugrunde und vernarbt.

Die Erkrankung führt je nach Schweregrad zu Lungenfunktionsstörungen, die bis in das Erwachsenenalter anhalten und in einigen Fällen zum Tode führen können. „Bis jetzt kann nur sehr spät und wenig differenziert diagnostiziert werden, welches Baby die Lungenerkrankung entwickelt und welches nicht“, berichtet Privatdozentin Dr. Anne Hilgendorff. Sie leitet die Arbeitsgruppe ‚Mechanismen der chronischen Lungenerkrankung bei Neugeborenen‘ am Institut für Lungenbiologie (ILBD) und am Comprehensive Pneumology Center (CPC) des Helmholtz Zentrums München. Außerdem ist sie Direktorin des Zentrums zur Nachsorge von Früh- und Risikoneugeborenen am Klinikum der Universität München. Hilgendorff: „Spezifische Möglichkeiten zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Lungen unter Vermeidung schädlicher Strahlung fehlten bislang, was die individualisierte Behandlung und Nachbeobachtung erschwert hat.“ Ein neues MRT-Protokoll könnte diese Lücke jetzt aber schließen.

„Wir haben mit unserem Wissenschaftsteam in enger Zusammenarbeit mit unseren Kollegen im Perinatalzentrum der LMU und der Klinik für Radiologie die Untersuchung von 61 Frühgeborenen ausgewertet“, berichtet Dr. Kai Förster aus Hilgendorffs Arbeitsgruppe. Alle an der Studie teilnehmenden Frühchen waren vor der 32. Schwangerschaftswoche auf die Welt gekommen. Sie atmeten während der Untersuchung, die nahe am Geburtstermin stattfand, bereits selbst und konnten im Spontanschlaf im Magnetresonanztomografen (MRT) untersucht werden. Hinweise auf das Vorliegen einer Bronchopulmonalen Dysplasie gaben erhöhte T2- und erniedrigte T1-RelaxationszeitenRelaxationszeiten
Unterschiedliche Kernspinrelaxationszeiten in verschiedenen Gewebearten stellen die wichtigste Grundlage des Bildkontrasts in der Magnetresonanztomographie dar. Die kernmagnetischen Relaxationsprozesse sind mit Übergängen zwischen verschiedenen Energieniveaus des Kernspinsystems verbunden, die auf substanzinterne, fluktuierende magnetische (in manchen Fällen auch elektrische) Felder und deren Wechselwirkung mit dem Kern zurückzuführen sind. Die Relaxationszeit bezeichnet die Zeit, in der die Magnetisierungskomponenten nach einer Anregung im Kernspintomographen in ihren Gleichgewichtszustand zurückstreben. Energieüberschüsse werden dabei in Form von Licht unterschiedlicher Wellenlänge abgegeben.
im MRT bei der statistischen Auswertung der Bildgebungsdaten. Die erhöhten T2-Relaxationszeiten werden an einer ausgeprägten roten Färbung im MRT deutlich.

„Unsere Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt in Richtung einer verbesserten, bildgebenden Phänotypisierung von Säuglingen mit Krankheitsrisiko“, kommentiert Hilgendorff. „Damit werden in Zukunft individuelle Behandlungs- und Überwachungsstrategien möglich.“ Sie betont, es sei nun wichtig, dass große Perinatalzentren diese Methode einsetzten und gemeinsam auswerteten, um mögliche Subtypen der Bronchopulmonalen Dysplasie zu identifizieren.

Quelle: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt