Weiße Hirnsubstanz: Geringere Knochendichte geht mit 12,8 Prozent mehr Schäden einher

Forschende der Johns Hopkins University im US-amerikanischen Baltimore haben einen Zusammenhang zwischen der Knochengesundheit und der geistigen Leistungsfähigkeit im Alter festgestellt.

Eine im Fachjournal „Radiology“ erschienene Untersuchung zeigt, dass eine verminderte Knochendichte der oberen Wirbelsäule als potenzielles Warnsignal für einen beschleunigten geistigen Abbau bei älteren Menschen dienen könnte. Die Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass degenerative Prozesse im Skelett und im Gehirn eng miteinander verknüpft sein könnten.

Daten aus der MESA-Studie über mehrere Jahre ausgewertet

Die von Dr. Sara Momtazmanesh geleitete wissenschaftliche Arbeit stützt sich auf Daten der MESA-Studie aus den Jahren 2016 bis 2024, die Datensätze von über 2.000 Teilnehmern umfasst.

Im Rahmen der Untersuchung wurden 715 Personen im Alter von 60 bis 95 Jahren mit einem Durchschnittsalter von rund 69 Jahren betrachtet, die zu Beginn keine Vorgeschichte von Demenz oder Schlaganfällen aufwiesen. Die Erhebungen erfolgten an zwei Messzeitpunkten über einen Zeitraum von rund 5 Jahren.

Die Bestimmung der Knochendichte an den Brustwirbeln erfolgte dabei mithilfe von Deep-Learning-Verfahren und künstlicher Intelligenz anhand von vorliegenden Thorax-Computertomografien.

Signifikante Zusammenhänge bei Gedächtnisleistung und Hirnstrukturen

Bei einer Kohorte von 639 Teilnehmern zeigte sich, dass eine geringere Knochendichte der Brustwirbelsäule mit einer schnelleren Verschlechterung bei Denk- und Gedächtnistests über einen Zeitraum von rund 5 Jahren einherging.

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Dieser Zusammenhang blieb auch nach der statistischen Berücksichtigung von Einflussfaktoren wie Alter, körperlicher Bewegung und Diabetes bestehen. Eine geringere Ausgangs-Knochendichte war zudem mit einem stärkeren Rückgang der fraktionalen Anisotropie in der anterioren Capsula interna verknüpft.

Ergänzende Magnetresonanztomografien bei 408 Teilnehmern verdeutlichten zudem strukturelle Veränderungen im Gehirn. Pro 0,1 g/cm³ geringerer Knochendichte lag die jährliche relative Zunahme auffälliger Gewebebereiche, sogenannter Hyperintensitäten der weißen Substanz, im Balken um 12,8% höher.

Bei Patienten mit Diabetes zeigte sich eine zusätzliche Auffälligkeit: In einer ergänzenden Auswertung lag die jährliche Zunahme pro 0,1 g/cm³ geringerer Knochendichte bei ihnen um rund 5% höher.

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Generell fiel der Zusammenhang zwischen einer reduzierten Knochendichte und der Zunahme von Schädigungsmarkern der weißen Hirnsubstanz bei Personen mit Diabetes stärker aus als bei Teilnehmern ohne diese Stoffwechselerkrankung.

Mögliche Ursachen und methodische Grenzen

Als Erklärungsansätze für die beobachteten Zusammenhänge nennen die Autoren der Studie biologische Faktoren wie das Knochenprotein Osteocalcin, chronische Entzündungsprozesse sowie übergeordnete Stoffwechselstörungen.

Der Radiologe Dr. Shadpour Demehri ordnete die Befunde so ein, dass es sich um ein Signal für eine Verbindung zwischen der Knochendichte sowie funktionellen und bildgebenden Maßen der Hirnalterung handle. Gemeinsame metabolische Einflussfaktoren wie etwa Insulinresistenz und Dyslipidämie seien denkbar.

Gleichzeitig betont Demehri, dass die Resultate der Beobachtungsstudie weder einen Beweis für eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung lieferten noch einen Beleg für ein erhöhtes Demenzrisiko darstellten. Vor dem Hintergrund der methodischen Ansätze schlagen die Autoren vor, ohnehin durchgeführte Thorax-CT-Untersuchungen künftig für opportunistische Knochendichtemessungen zu nutzen, um mögliche Risikoprofile frühzeitig zu erkennen.