Menschen mit frontotemporaler Demenz haben oft zu Beginn der Krankheit ähnliche Symptome wie Schizophrenie. Auch auf neuronaler Ebene haben Forscher nun Parallelen zwischen Krankheiten entdeckt. Mithilfe von maschinellem Lernen zeigten sie, dass die Veränderungen im Gehirn einiger Patienten mit Schizophrenie denen bei frontotemporaler Demenz sehr ähnlich sind, verbunden mit einem ungünstigeren Krankheitsverlauf. Die neuen Erkenntnisse könnten nun helfen, die Prognose und Behandlung der Betroffenen zu verbessern.
Im Gegensatz zur Alzheimer-Demenz ist die sogenannte Behavioral Frontotemporal Dement (bvFTD) zunächst nicht zwangsläufig mit Vergesslichkeit verbunden. Stattdessen erleben die Betroffenen Persönlichkeitsveränderungen, Verhaltensauffälligkeiten und Halluzinationen, ähnlich einer Schizophrenie. Oft sind Menschen in ihren 50er und 60er Jahren betroffen, manchmal aber auch schon in ihren 20. 1899 gründete der deutsche Psychiater Emil Kraepelin (1856-1926) das Max-Planck-Institut für Psychiatrie und die Psychiatrische Klinik der Ludwig-Maximilians-Universität München , beschrieb die Symptome von BvFTD und Schizophrenie als „Demenz precox“. Doch nur wenige Jahre später wurde ihre Definition hinfällig, da sich herausstellte, dass es sich um eigenständige Krankheiten handelte.
Der deutsche Psychiater Emil Kraepelin fasste Schizophrenie und frühe frontotemporale Demenz als frühreife Demenz zusammen. © MPI für Psychiatrie
120 Jahre altes Konzept neu erforscht
Ein Team um Nikolaos Koutsouleris, das an den beiden von Kraepelin gegründeten Einrichtungen arbeitet, hat das Konzept der frühen Demenz wieder aufgegriffen: Es war bereits bekannt, dass beide Erkrankungen vor allem die Nervenzellen im Stirn- und Schläfenlappen der Patienten befallen. . Diese Regionen werden mit Empathie, Persönlichkeit und Sozialverhalten in Verbindung gebracht. Daher ging Kraepelin aufgrund pathologischer Studien und Beobachtungen von Patienten davon aus, dass die Probleme einiger schizophrener Patienten auf die gleichen Ursachen zurückzuführen sind wie bei BvFTD.
„Diese Idee ging jedoch verloren, weil in den Gehirnen dieser Patienten keine pathologischen Anzeichen neurodegenerativer Prozesse, wie sie bei der Alzheimer-Krankheit gefunden wurden, gefunden wurden“, sagt Koutsouleris. Obwohl nun klar ist, dass Schizophrenie und bvFTD unterschiedliche Krankheiten sind, verwendete das Forschungsteam bildgebende Verfahren und künstliche Intelligenz, um nach neuropathologischen Ähnlichkeiten zu suchen. „Schizophrenie und bvFTD scheinen ein ähnliches Symptomspektrum aufzuweisen, also wollten wir nach gemeinsamen Signaturen oder Mustern im Gehirn suchen“, sagt Koutsouleris.
Überlagerte Krankheitsbilder
Dazu erstellten die Forscher mithilfe von maschinellem Lernen sogenannte Klassifikatoren, die sie anhand von Gehirnscans und anderen Gesundheitsdaten der Betroffenen darauf trainierten, Frontotemporale Demenz, Alzheimer-Demenz oder Schizophrenie zu erkennen. Insgesamt schlossen Koutsouleris und sein Team Daten von 1.870 Menschen mit FTD, Schizophrenie, Alzheimer-Demenz oder Depression ein. Zusätzlich dienten 1042 gesunde Kontrollen als Vergleich. Nach dem Training konnten die KI-basierten Klassifikatoren zuverlässig unterscheiden, ob eine Person krank oder gesund war. Die bvFTD- und Alzheimer-Klassifikatoren identifizierten etwa 86 % der Patienten mit der jeweiligen Krankheit korrekt, während die Schizophrenie-Klassifikatoren mindestens 70 % der echten schizophrenen Patienten korrekt identifizierten.
Um die neurologischen Ähnlichkeiten zwischen den Erkrankungen zu entdecken, wendeten die Forscher im nächsten Schritt den auf bvFTD trainierten Klassifikator auf die Gruppe der Patienten mit Schizophrenie an. Das Ergebnis: Die KI stufte 57 von 167 Patienten mit Schizophrenie oder 41 Prozent als bvFTD ein. „Als wir das bei den schizophrenen Patienten sahen, waren wir überrascht, ein Hinweis auf eine Ähnlichkeit zwischen den beiden Krankheiten“, sagt Koutsouleris. Als die Forscher den Alzheimer-Klassifikator an dieser Gruppe testeten, klassifizierte er nur 18 Prozent der Schizophrenie-Patienten als Alzheimer.
Tools, um genauere Prognosen zu erstellen
Kombiniert mit Langzeitdaten zum Krankheitsverlauf von Schizophrenie-Patienten über zwei Jahre fanden die Forscher heraus, dass diejenigen, die laut bvFTD-Klassifikator viele typische Merkmale von bvFDT aufwiesen, eine besonders schlechte Prognose hatten. Aus Sicht der Forscher könnte der Klassifikator künftig auch in der klinischen Praxis wertvoll sein: „Ich wollte nur wissen, warum der Zustand meiner 23-jährigen Patientin mit den beginnenden Schizophrenie-Symptomen wie Halluzinationen, den Wahnvorstellungen einhergeht und kognitive Defizite haben sich auch nach zwei Jahren der Besserung überhaupt nicht geändert, während ein anderer, der am Anfang genauso schlecht war, seine Ausbildung fortsetzte und eine Freundin fand”, beschreibt Koutsouleris.
Mit Hilfe künstlicher Intelligenz entwickelten die Forscher den sogenannten bvFTD-Score, der angibt, inwieweit neurologische Veränderungen im Gehirn von Schizophrenie-Patienten dem Bild einer bvFTD ähneln. Bei besonders betroffenen Patienten verdoppelte sich dieser Score innerhalb eines Jahres, begleitet von einer stärkeren kognitiven Beeinträchtigung. „Den Begriff der frühen Demenz kann man nicht mehr ganz aus der Welt schaffen“, sagt Koutsouleris Kollege Matthias Schroeter. “Wir liefern den ersten starken Beweis dafür, dass Kraepelin zumindest bei einem Teil der Patienten nicht falsch lag.”
Die Forscher glauben, dass der bvFTD-Score zukünftig genutzt werden könnte, um vorherzusagen, zu welcher Untergruppe des Spektrums der Schizophrenie-Manifestationen der Betroffene gehört. „Man kann dann frühzeitig mit einer intensiven therapeutischen Begleitung beginnen, um das verbleibende Genesungspotenzial auszuschöpfen“, sagt Koutsouleris.
Quelle: Nikolaos Koutsouleris (Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München) et al., JAMA Psychiatry, doi:10.1001/jamapsychiatry.2022.2075
© wissenschaft.de – Elena Bernard