Die zerebrale Small-Vessel-Disease (CSVD) gehört zu den häufigsten Ursachen für Schlaganfälle und Demenz im Alter. Anschließend wurde mit dem sogenannten Vessel Distance Mapping (VDM) berechnet, wie weit jedes Gewebevoxelion beeinträchtigen kann, ist seit Langem bekannt – die Mechanismen dahinter sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Eine neue Studie der Uni Magdeburg in Zusammenarbeit mit der Uni Düsseldorf zeigt nun, dass die mikrovaskuläre Architektur im Putamen eine zentrale Rolle spielt.
Das Putamen ist Teil der Basalganglien und traditionell vor allem für motorische Funktionen bekannt. Neuere Forschung weist aber darauf hin, dass es auch ein wichtiger Knotenpunkt für höhere kognitive Prozesse ist – etwa Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Exekutivfunktionen und Belohnungsverarbeitung. Damit ist es besonders interessant, wenn es um den Zusammenhang zwischen Gefäßgesundheit und Kognition geht.
Die Arbeitsgruppe nutzte 7-Tesla-MRT mit hochauflösender Time-of-Flight-Angiographie, um die kleinen Arterien im Putamen sichtbar zu machen. Anschließend wurde mit dem sogenannten Vessel Distance Mapping (VDM) berechnet, wie weit jedes Gewebevoxel vom nächsten Gefäß entfernt ist. Vereinfacht gesagt: Je größer der Abstand, desto schlechter die Gewebeversorgung. Damit wird der Blick von der reinen Gefäßmorphologie hin zu einer gewebszentrierten Perspektive verschoben – entscheidend ist, wie nah die Blutversorgung tatsächlich am Gewebe ankommt.
Untersucht wurden 16 Patientinnen und Patienten mit CSVD und 21 altersgematchte Kontrollen. Das Ergebnis war eindeutig: Höhere CSVD-Last im MRT ging mit einem größeren mittleren Gefäßabstand im Putamen einher. Ein größerer Abstand war mit einer verlängerten arteriellen Transitzeit verbunden – das Blut brauchte also länger, um im Gewebe anzukommen. Der Ruhe-Blutfluss (CBF) war dagegen nicht wesentlich reduziert. Besonders wichtig: Ein größerer Gefäßabstand im rechten Putamen war unabhängig von Alter, Risikofaktoren und CSVD-Schwere mit einer schlechteren globalen Kognition verknüpft.
Die Studie liefert damit einen klaren funktionellen Zusammenhang: Ausgedünnte Mikrovaskularisation führt zu verzögerter Blutankunft und eingeschränkter kognitiver Leistung. VDM könnte somit ein früher Marker sein, lange bevor es zu deutlichen Durchblutungsdefiziten oder Infarkten kommt. Für die Forschung eröffnet das zwei spannende Perspektiven: Zum einen das Potenzial als Biomarker, um Risikopatienten für kognitiven Abbau besser zu identifizieren. Zum anderen mögliche therapeutische Ansätze – Maßnahmen, die die Mikrovaskularisation verbessern oder Transitzeiten verkürzen, könnten neue Angriffspunkte bieten, um kognitive Verschlechterung bei CSVD zu bremsen.
Natürlich handelt es sich um eine kleine, querschnittliche Studie – Kausalität lässt sich daraus nicht ableiten. Zudem bleiben technische Limitationen wie die Auflösung von ToF-MRT und die SNR-Problematik bei ASL. Dennoch zeigt der Ansatz eindrücklich, wie moderne Hochfeld-MRT-Technologien bislang verborgene Details sichtbar machen können. Künftig sind größere, longitudinale Studien nötig, um zu prüfen, ob Veränderungen der Gefäßarchitektur im Putamen den kognitiven Verlauf tatsächlich vorhersagen können. Auch multimodale Ansätze – etwa mit funktionellem MRT oder vaskulärer Reaktivität – könnten weitere Einblicke geben.
Das Putamen ist mehr als ein Motorikknotenpunkt – es spielt auch eine entscheidende Rolle für die Kognition. Die Studie zeigt erstmals, dass die räumliche Verteilung der Gefäße in diesem Bereich eng mit Perfusion und kognitiver Leistung bei CSVD verknüpft ist. Ein gut vaskularisiertes Putamen scheint also eine Art Resilienzfaktor für das Gehirn zu sein. Damit könnte das gewebszentrierte Gefäß-Mapping künftig ein Schlüssel werden, um CSVD besser zu verstehen – und vielleicht auch gezielter zu behandeln.