Die klassische Trennung zwischen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen ist tief in unserem medizinischen Denken verankert. Biologisch lässt sie sich jedoch zunehmend weniger scharf ziehen. In unserem aktuellen Beitrag im NeuroTransmitter beschäftigen wir uns deshalb mit der Frage, wie Neuroinflammation, Biomarker und moderne Bildgebung Neurologie und Psychiatrie miteinander verbinden können.
Dabei geht es ausdrücklich nicht darum, psychiatrische Erkrankungen pauschal als „Entzündungserkrankungen“ zu verstehen. Vielmehr fragen wir: Bei welchen Patientinnen und Patienten tragen inflammatorische oder immunmetabolische Prozesse tatsächlich zu Symptomen, kognitiven Veränderungen, Veränderungen von Hirnnetzwerken oder sogar Therapieresistenz bei?
Neuroinflammation ist mehr als Entzündung im Gehirn
Unter Neuroinflammation verstehen wir heute weit mehr als eine klassische Entzündungsreaktion des zentralen Nervensystems, wie wir sie beispielsweise von der Multiplen Sklerose kennen. Wir betrachten vielmehr ein Kontinuum aus peripherer Immunaktivierung, glialen Reaktionen, Veränderungen der Blut-Hirn-Schranke und Meningen, autonomer und endokriner Stressregulation, metabolischer Dysfunktion und Veränderungen neuronaler Netzwerke.
Besonders wichtig ist dabei die bidirektionale Kommunikation zwischen Gehirn und Immunsystem. Psychosozialer Stress beeinflusst über zentrale Stressnetzwerke, die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse sowie sympathische und parasympathische Signalwege die Immunfunktion. Umgekehrt können inflammatorische Signale über vaskuläre, gliale, metabolische und synaptische Mechanismen direkt auf das Gehirn zurückwirken. Daraus kann ein Regelkreis entstehen, der sich klinisch etwa als Fatigue, Anhedonie, psychomotorische Verlangsamung, Schlafstörung oder kognitive Einschränkung äußert.
Können wir diese Prozesse sichtbar machen?
Genau hier kommen Biomarker und moderne Bildgebungsverfahren ins Spiel.
Mit struktureller MRT, diffusionsgewichteter Bildgebung und Diffusion Tensor Imaging (DTI) können wir Veränderungen der weißen Substanz erfassen. Einen Schritt weiter geht die Konnektomik: Dabei betrachten wir das Gehirn nicht nur Region für Region, sondern rekonstruieren ganze Netzwerke und deren strukturelle Verbindungen.
Gerade bei der Major Depression zeigen internationale Daten, dass subtile Veränderungen der weißen Substanz und der strukturellen Konnektivität reproduzierbar nachweisbar sind. Interessanterweise scheinen einige dieser Veränderungen nicht ausschließlich statische Risikomarker zu sein, sondern mit der aktuellen Krankheitslast und dem Remissionsstatus zu variieren. Auch kognitive Einschränkungen lassen sich mit Veränderungen bestimmter struktureller Hirnnetzwerke in Verbindung bringen.
Eine weitere spannende Perspektive ist das Brain-Age-Konzept. Hier wird mithilfe von Machine Learning aus MRT-Daten ein biologisches Hirnalter geschätzt. Die Differenz zum tatsächlichen Alter, der sogenannte Brain-Age-Gap, kann als integrativer Marker struktureller Hirnveränderungen verstanden werden. Beschleunigte Hirnalterung wurde nicht nur bei neuroimmunologischen Erkrankungen wie der MS, sondern auch bei affektiven Erkrankungen beschrieben.
Entzündung, Stoffwechsel und Depression
Besonders deutlich wird die Verbindung zwischen Psychiatrie und somatischer Medizin beim Konzept der immunmetabolischen Depression.
Damit wird eine mögliche Untergruppe depressiver Patientinnen und Patienten beschrieben, bei denen Symptome wie Fatigue, Hypersomnie, Hyperphagie oder Anhedonie gemeinsam mit niedriggradiger systemischer Entzündung und metabolischen Veränderungen auftreten. Dazu zählen unter anderem Adipositas, Dyslipidämie sowie Insulin- oder Leptinresistenz. Diese Gruppe könnte gleichzeitig ein erhöhtes kardiometabolisches Risiko aufweisen und möglicherweise schlechter auf klassische antidepressive Therapien ansprechen.
Auch klassische Entzündungsmarker spielen hier eine Rolle. Bei einer Subgruppe von Menschen mit Major Depression finden sich erhöhte Konzentrationen etwa von CRP, TNF-α und verschiedenen Interleukinen. Besonders interessant ist die Verbindung zur Anhedonie. Dennoch sind diese Marker bislang keineswegs spezifisch genug, um daraus bereits einen einfachen diagnostischen Test für Depression abzuleiten.
Multiple Sklerose als Modell für die Verbindung von Entzündung und Psyche
Die Multiple Sklerose bietet uns eine besondere Möglichkeit, diese Zusammenhänge zu untersuchen. Hier ist Neuroinflammation objektiv nachweisbar und gleichzeitig treten depressive Symptome, Fatigue und kognitive Einschränkungen häufig auf.
Studien zeigen beispielsweise Zusammenhänge zwischen depressiver Symptomatik und TNF-α, IL-1β oder IL-6 im Liquor. Auch CRP und andere periphere Entzündungsmarker wurden mit depressiven Symptomen und Krankheitsaktivität in Verbindung gebracht. Die Befunde sprechen dafür, dass chronische inflammatorische Prozesse nicht nur bei primären depressiven Erkrankungen, sondern auch bei MS-assoziierter Depression eine Rolle spielen können.
NfL und GFAP: Blutmarker auch für psychiatrische Fragestellungen?
Aus der Neurologie kennen wir Neurofilament Light Chain (NfL) inzwischen als Marker neuroaxonaler Schädigung. GFAP wiederum bildet stärker astrogliale Prozesse ab. Beide Biomarker sind insbesondere in der Neuroimmunologie und Neurodegeneration von großem Interesse.
In der Psychiatrie stehen wir hier jedoch noch deutlich am Anfang. Zwar wurden bei depressiven Erkrankungen Veränderungen von NfL und GFAP beschrieben, doch werden die Werte von zahlreichen Faktoren wie Alter, vaskulären Erkrankungen, Neurodegeneration und methodischen Unterschieden beeinflusst.
Genau deshalb ist für uns ein Punkt zentral: Ein isoliert erhöhter Biomarker erklärt keine Depression. Sein Wert entsteht erst im klinischen Zusammenhang und möglicherweise insbesondere in Kombination mit kognitiver Testung und Bildgebung.
Der entscheidende Schritt: Daten zusammenführen
Die Abbildung in unserem Beitrag fasst deshalb unser eigentliches Ziel zusammen: Wir sollten nicht nach dem einen Biomarker suchen, sondern verschiedene Ebenen miteinander verbinden.
Dazu gehören:
- die klinische Phänotypisierung mit Depression, Fatigue, Anhedonie, Kognition, Schlaf, Schmerz und Alltagsfunktion,
- systemische Marker wie CRP, Glukosestoffwechsel, Lipide, HbA1c, BMI, Immunzellprofile oder Zytokine,
- hirnbezogene Blutmarker wie NfL und GFAP,
- MRT-Parameter einschließlich Volumetrie, DTI und funktioneller Bildgebung,
- und vor allem die longitudinale Erfassung über den Krankheitsverlauf.
Das Ziel sind klinisch-biologische Phänotypen, die perspektivisch nicht nur Krankheitsmechanismen besser erklären, sondern auch Aussagen über Symptomdynamik, kognitive Entwicklung, Funktion und Therapieansprechen ermöglichen könnten.
Warum ein einzelner Biomarker nicht reichen wird
Wir sollten bei aller Dynamik des Feldes vorsichtig bleiben. CRP ist unspezifisch. NfL wird unter anderem durch Alter und vaskuläre Faktoren beeinflusst. GFAP ist kein Depressionsmarker. Und auch ein auffälliges MRT-Konnektom lässt sich ohne klinischen Kontext kaum sinnvoll interpretieren.
Hinzu kommen erhebliche methodische Herausforderungen. Viele Studien sind bislang querschnittlich, Kohorten unterscheiden sich hinsichtlich Alter, Medikation und Komorbiditäten und sowohl bei Blutanalysen als auch in der MRT bestehen relevante methodische Unterschiede.
Unserer Ansicht nach spricht das aber nicht gegen Biomarker. Im Gegenteil: Es spricht dafür, multimodal und longitudinal zu denken.
Unser Fazit
Neuroinflammation könnte sich zu einer wichtigen biologischen Brücke zwischen Neurologie und Psychiatrie entwickeln. Nicht als universelle Erklärung psychischer Erkrankungen, sondern als ein Mechanismus unter mehreren.
Der nächste Schritt besteht deshalb nicht darin, immer mehr einzelne Marker zu messen. Wir müssen klinische Phänotypen, systemische Biologie, Blutbiomarker und moderne Bildgebung sinnvoll zusammenführen.
Gerade hier sehen wir eine große Chance: Wenn es gelingt, diese verschiedenen Datenebenen longitudinal zu integrieren, könnten wir zukünftig besser verstehen, warum Patientinnen und Patienten mit scheinbar ähnlichen Symptomen biologisch sehr unterschiedliche Erkrankungsmechanismen aufweisen – und welche Therapie für welche Person tatsächlich sinnvoll ist.
Quelle: Marc Pawlitzki et al. , Wie Biomarker Neurologie und Psychiatrie zusammenbringen.