Wachstumsringe als Biomarker

ALS-Früherkennung durch Zähne

Zähne können vielerlei Krankheiten anzeigen, aber auch eine Nervenkrankheit wie ALS vorhersagen? Amerikanische Forscher fanden eine Methode heraus, wie sie die neuronale Erkrankung Amythrophe Lateralsklerose (ALS) schon lange vor deren Ausbruch anhand der Zähne erkennen können.


ALS-Früherkennung Zähne

Durch Muskelschwäche und Muskelabbau benötigen viele ALS-Patienten im Laufe der Erkrankung einen Rollstuhl. © Peter Atkins – stock.adobe.com


ALS, auch Lou-Gehrig-Syndrom, tritt in der Regel zwischen dem 50. und 60. Lebensjahr auf. Eine Möglichkeit zur Frühdiagnose war bisher nicht bekannt. Patienten suchen meist beim Auftreten der Muskelschwäche oder Muskelschwund das erste Mal einen Arzt auf. Doch eine ALS-Früherkennung ist laut einer amerikanischen Studie möglich. Als Biomarker spielen Zähne dabei eine wichtige Rolle.

Zähne als Biomarker für ALS

Ein Umweltfaktor zur Begünstigung von ALS ist die Exposition gegenüber Metallen. Forscher der Icahn School of Medicine at Mount Sinai und der University of Michigan (USA) nutzten die Wachstumsringe von Zähnen nun für die Bewertung der Metallaufnahme. Diese Methode gilt aufgrund der Mineralisation der Zähne und der einhergehenden Erfassung von im Blut zirkulierenden Nährstoffen sowie Metallen als zuverlässig. Insbesondere die Analysen der Wachstumsringe zwischen der Geburt und dem 15. Lebensjahr lieferten spannende Ergebnisse.

Die Forscher nahmen insgesamt 36 ALS-Patienten und deren Zähne in die Untersuchung auf. Durchschnittlich waren die Patienten 63 Jahre alt und litten zu 89 Prozent an der sporadischen Form von ALS. Die Kontrollgruppe bestand aus 31 gesunden Menschen.

Signifikant höhere Werte

Bei den ALS-Patienten konnten die Forscher anhand der Wachstumsringe feststellen, dass die Patienten eine signifikant stärkere Exposition gegenüber Metallen im Gegensatz zur Kontrollgruppe besitzen. Dabei gab es drei Zeitfenster, in denen sich die Aufnahme der Metalle unterschied (Geburt bis zwei Jahre, sieben bis neun Jahre, 13 bis 15 Jahre).

Für Chrom war die Aufnahme im Alter von 15 Jahren am höchsten, Mangan hatte bei der Geburt den höchsten Wert. Nickel fanden die Forscher am stärksten im Alter von acht Jahren, Zinn bei zwei Jahren. Die Ergebnisse waren zwischen 46 und 82 Prozent höher als die der Kontrollgruppe. In einem Tierversuch mit Mäusen erzielten die Forscher die gleichen Ergebnisse. Die Wissenschaftler schlussfolgerten aus diesen Analysen, dass eine frühe und starke Exposition mit Metallen zu einem späteren Ausbruch von ALS bei Patienten führen kann.

Neue Therapien dank ALS-Früherkennung?

Die Prävalenz für ALS liegt jährlich bei drei bis acht pro 100.000. Dabei tritt die Krankheit häufiger bei Männern als bei Frauen auf. Durch ALS kommt es zu einer fortschreitenden und irreversiblen Schädigung und Degeneration der für die Muskelbewegung verantwortlichen Nervenzellen. Mit fortschreitender Erkrankung entwickelt der Patient Lähmungserscheinungen und Muskelschwäche bis hin zum Muskelschwund. Der Tod tritt meistens durch eine Lungenentzündung aufgrund gelähmter Muskulatur ein. Anhand der Studienergebnisse zur ALS-Früherkennung ist eine Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten denkbar.

Quelle: Dhanada V S, Sajan D George, V. B Kartha, Santhosh Chidangil, Unnikrishnan V K, Hybrid LIBS-Raman-LIF systems for multi-modal spectroscopic applications: a topical review, Applied Spectroscopy Reviews, 10.1080/05704928.2020.1800486, (1-29), (2020).