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Physiker der Uni Graz untersucht mögliche Auslöser von Alzheimer und Parkinson
Graz (universität) - Eisenablagerungen im Gehirn können Aufschluss über neurologische Krankheiten
geben. Im Rahmen des Kooperationsprojekts BioTechMed-Graz erforschen WissenschafterInnen nun eine Analysemethode,
um einerseits die genauen Mechanismen zu ergründen und andererseits die Diagnosemöglichkeiten von Alzheimer
oder Parkinson zu verbessern.
Drei bis fünf Gramm Eisen befinden sich durchschnittlich im menschlichen Körper. Der Großteil davon
zirkuliert gebunden in den roten Blutkörperchen durch die Gefäße. Mitunter wird Eisenoxid – allgemein
als Rost bezeichnet – auch in gewisse Hirnregionen eingelagert und löst dort Krankheitssymptome aus. Die genauen
Zusammenhänge und die tatsächlichen Auswirkungen dieser Ablagerungen erforschen nun Univ.-Prof. Dr. Heinz
Krenn vom Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität und Assoz. Prof. Dr. Stefan Ropele von der
Med Uni Graz.
„Dass Eisenablagerungen im Gehirn im Zusammenhang mit neurologischen Krankheiten stehen, hat man bereits vielfach
beobachtet. In welcher Verbindung und Konzentration das Metall seine schädliche Wirkung entfaltet, konnte
bis dato allerdings noch nicht erforscht werden“, erklärt Heinz Krenn. Als Spezialist für Nanomagnete
und die Messung ihrer kaum wahrnehmbaren Felder ist es dem Physiker gelungen, den Eisengehalt in Gehirnproben zu
quantifizieren, um dem Rätsel von Alzheimer und Parkinson einen Schritt näher zu kommen. „Wir haben herausgefunden,
dass sich die Verbindungen im Gewebe bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedlich verhalten“, so Krenn. Für
seine Untersuchungen flutete er tiefgefrorene Gehirnproben mit Heliumgas, um sie unter einem starken Magnetfeld
auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt zu bringen. „Ab -220° Celsius wird das Eisen sehr genau messbar,
obwohl es nur im Mikrogramm-Bereich vorhanden ist“, präzisiert der Wissenschafter.
Bei Raumtemperatur lassen sich die Ablagerungen derzeit kaum quantifizieren, aber in der Magnetresonanztomografie
sind zumindest schwache Kontraste erkennbar. „Die KollegInnen der Med Uni haben bereits festgestellt, dass Messungen
an Gewebsproben bei 4° Celsius andere Bilder liefern als bei 37°“, schildert Krenn.
Stefan Ropele und sein Team arbeiten nun daran, diese unterschiedlichen Schattierungen mit den exakten Messergebnissen
der Magnetometrie in Verbindung zu setzen. Dadurch erhoffen sich die WissenschafterInnen, in Zukunft die Ergebnisse
der Tomografie besser interpretieren und daraus vielleicht sogar die Eisenmenge quantifizieren zu können.
„Dann wären MedizinerInnen in der Lage, aufgrund des genauen Ortes und der Intensität der Einlagerungen
zu diagnostizieren, um welche Krankheit es sich handelt“, nennt der Physiker ein Fernziel der Forschungen.
Im Zuge der Messungen können die WissenschafterInnen außerdem feststellen, welche Art von „Rost“ in
den Proben eingelagert ist. „Es gibt nämlich verschiedene Eisenoxide mit unterschiedlichen Eigenschaften“,
schildert Krenn. Deren Funktionen und Auswirkungen genauestens zu analysieren, ist Teil des Projekts. Die ForscherInnen
legen damit einen wichtigen Grundstein für die Biomedizin, um Fehler im Stoffwechsel, die schließlich
zum „mentalen Rosten“ führen, besser zu verstehen.
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