Ärzte Zeitung online, 25.08.2010

Neues Bildgebungsverfahren liefert genauere Ansichten vom Gehirn

BASEL (eb). Forschende der Universität in Basel schauen mit einem speziellen Röntgenverfahren so genau ins menschliche Hirn wie nie zuvor. Mit der neuen Methode ist es ihnen gelungen, ohne Kontrastmittel sogar einzelne Zellen sichtbar zu machen. Die Technik könnte künftig bei der Bekämpfung von Krankheiten wie Krebs helfen.

Neues Bildgebungsverfahren liefert genauere Ansichten vom Gehirn

Tiefer Blick ins Kleinhirn: Weisse Hirnsubstanz (orange) unterscheidet sich von zwei Typen grauer Hirnsubstanz (blau: Stratum granulosum; gelb: Stratum moleculare). Auch Blutgefässe (rot) und einzelne Zellen (unteren) sind klar zu erkennen.

© Martin E. Schwab / SNF

Bildgebende Verfahren sind aus der modernen Medizin nicht wegzudenken. Die heute gebräuchlichen Methoden haben allerdings Nachteile: Röntgengeräte liefern zwar scharfe Bilder von Knochen und Zähnen; doch Weichteile im Körper - aus denen zum Beispiel das Gehirn aufgebaut ist - lassen sich damit nur schlecht voneinander unterscheiden. Die Magnetresonanztomografie löst diese Probleme zwar gut; aber ihre räumliche Auflösung ist zu gering, um einzelne Zellen abzubilden.

Unterstützt vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF), haben Forschende um Professor Bert Müller vom Biomaterials Science Center der Universität Basel nun Bilder aufgenommen, auf denen nicht nur die weichen Gewebe des Gehirns unterschieden werden können, sondern sogar auch einzelne Zellen zu sehen sind. Sie verwendeten dazu eine ganz neue Messtechnik; eine aufwändige Art des Röntgens, die Phasenkontrastbildgebung genannt wird. Dabei maßen Müller und sein Team, wie stark ein bestimmtes Gewebe die Strahlen ablenkt, und nicht - wie beim herkömmlichen Röntgen - wie viel Strahlung das Gewebe absorbiert.

Selbst Blutgefäße lassen sich sichtbar machen

Im Fachmagazin "Journal of The Royal Society Interface" (online) berichten die Forscher, wie sie mit der Methode ein menschliches Kleinhirn abbilden. Auf den Bildern lassen sich Blutgefäße erkennen. Die weisse Hirnsubstanz und verschiedene Typen grauer Hirnsubstanz unterscheiden sich deutlich voneinander. Deutlich zu sehen sind zudem einzelne so genannte Purkinje-Zellen - ein relativ großer, für das Kleinhirn typischer Zelltyp.

"Das ist, wie wenn man so scharfe Augen hätte, dass man auf dem Mond einen kleinen Lastwagen sehen könnte", so Müller. Es ist das erste Mal, dass einzelne Hirnzellen innerhalb eines zentimetergroßen Gewebeblocks sichtbar gemacht werden, ohne sie mit einem Kontrastmittel einzufärben.

Beim lebenden Menschen werden derart detailgenaue Untersuchungen nach Angaben von Müller wohl aber nicht möglich sein. Die benötigte Röntgendosis ist nämlich so hoch, dass sie für Patienten zu gefährlich ist. Trotzdem ist die Technik hoch interessant für die Medizin. In einem weiteren SNF-Projekt versucht Müller in Zusammenarbeit mit Forschenden der ETH Zürich zum Beispiel, die kleinsten Blutgefäße in ausgewachsenen und Mäusen entnommenen Krebsgeschwüren nachzuweisen. Das soll zeigen, wie Tumoren wachsen - und wie man sie daran hindern kann.

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