Parkinson-Krankheit: Der Atemtest zur Früherkennung rückt näher
Wissenschaftler in Israel haben einen Atemtest entwickelt, mit dem Menschen mit Parkinson im Frühstadium erkannt werden können.
Das Team des Technion Israel Institute of Technology hatte zuvor gezeigt, dass der Test Menschen mit Parkinson-Krankheit erkennen kann, die bereits behandelt werden.
Nun, in einem Artikel in der Zeitschrift veröffentlicht ACS Chemical NeuroscienceSie berichten, wie der Test - der Moleküle in ausgeatmetem Atem analysiert - Menschen mit Parkinson im Frühstadium entdeckte, die noch keine Behandlung erhielten.
Der Test schnitt besser ab als einer, bei dem Gerüche zur Diagnose von Krankheiten verwendet werden, und nur geringfügig schlechter als einer, bei dem ein Gehirn-Ultraschall verwendet wird.
Während die Ergebnisse nun durch Studien mit größeren Gruppen bestätigt werden müssen, glauben die Forscher, dass das Gerät eines Tages als tragbares Screening-Tool verwendet werden könnte, ohne dass fachkundige Unterstützung erforderlich wäre.
Parkinson-Krankheit
Parkinson ist eine degenerative Krankheit, die das Gehirngewebe zerstört und die Bewegung beeinträchtigt. Es hat vier Hauptsymptome: Steifheit, Zittern, Langsamkeit und Probleme mit der Koordination und dem Gleichgewicht.
Mit fortschreitender Krankheit können sich auch andere Probleme entwickeln, darunter Müdigkeit, Sprachschwierigkeiten, Schlafstörungen, Gedächtnisprobleme und Depressionen.
Die Krankheit ist komplex und vielfältig und tritt bei verschiedenen Menschen unterschiedlich auf. Es gibt jedoch einige Gemeinsamkeiten, wobei die wichtigsten die toten Dopamin-produzierenden Zellen in einem Gehirnbereich sind, der als Substantia Nigra bezeichnet wird. Dopamin ist eine Gehirnchemikalie, die Botschaften enthält, die die Bewegung und andere Funktionen steuern.
Viele Dopamin-produzierende Zellen sind bereits gestorben, als die Symptome von Parkinson auftreten.
Weltweit leben rund 10 Millionen Menschen mit Parkinson, davon 1 Million in den USA.
Obwohl Parkinson sowohl Frauen als auch Männer betreffen kann, ist die Störung bei Männern um 50 Prozent häufiger.
Atemanalyse
Die Analyse des Atems als Mittel zur Diagnose von Krankheiten „hat eine lange Geschichte“. Seit dem alten Griechenland schnüffeln Ärzte den Atem ihrer Patienten, um die Diagnose zu erleichtern.
Neben Kohlendioxid, Stickstoff und Sauerstoff enthält unser ausgeatmeter Atem mehr als 100 flüchtige Verbindungen in Mengen, die unseren Gesundheitszustand widerspiegeln.
Wie Teams in anderen Teilen der Welt entwickeln die Wissenschaftler des Technion Israel Institute of Technology Wege, um Krankheiten anhand der chemischen Zusammensetzung des ausgeatmeten Atems zu profilieren.
Ihre Expertise liegt in der Anwendung von Nanotechnologie und künstlicher Intelligenz zur Entwicklung der Atemanalyse als diagnostisches Instrument.
2017 berichteten sie zusammen mit Kollegen aus anderen internationalen Zentren über eine Studie, in der sie mithilfe eines „künstlich intelligenten Nanoarrays“ 17 Krankheiten diagnostizierten und klassifizierten, indem sie die „Atemabdrücke“ von mehr als 1.000 Patienten analysierten.
Parkinson im Frühstadium erkennen
Das Atemtestgerät enthält eine Reihe von 40 Sensoren aus Kohlenstoffnanoröhren oder Goldnanopartikeln.
Die Forscher testeten damit den ausgeatmeten Atem von 29 Patienten, bei denen Parkinson neu diagnostiziert worden war und die noch nicht mit der Behandlung begonnen hatten.
Sie testeten auch den ausgeatmeten Atem von 19 gesunden Menschen ähnlichen Alters, die die Krankheit nicht hatten.
Die Ergebnisse zeigten, dass das Sensorarray Parkinson-Patienten im Frühstadium mit einer Sensitivität von 79 Prozent, einer Spezifität von 84 Prozent und einer Genauigkeit von 81 Prozent erkennen konnte.
Dies verglichen mit Sensitivitäten von 93 und 62 Prozent, Spezifitäten von 90 und 89 Prozent und Genauigkeiten von 92 bzw. 73 Prozent für Methoden, die auf Ultraschall und Geruch des Mittelhirns basieren.
Genauigkeit, Spezifität und Empfindlichkeit sind Maßnahmen, die die „Leistung“ eines Diagnosewerkzeugs bestimmen.
Genauigkeit ist die Fähigkeit, zwischen kranken und gesunden Probanden richtig zu unterscheiden. Spezifität ist die Fähigkeit, gesunde Probanden korrekt zu identifizieren, und Sensitivität ist die Fähigkeit, kranke Probanden korrekt zu identifizieren.
"Eine frühzeitige Diagnose der Parkinson-Krankheit […]", so die Autoren der Studie, "ist wichtig, da sie die Wahl der Therapie beeinflusst und einem relativ hohen Fehlergrad unterliegt."
Je früher die Krankheit erkannt wird, desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine „neuroprotektive Therapie“ eine weitere Schädigung des Gehirngewebes verhindern kann. Die Forscher fügen hinzu:
"[T] hier ist ein großer Bedarf, unbehandelte Patienten zu bewerten, um eine reale Screening- und Diagnosetechnologie zu etablieren."
