Innovative Bildgebung für Darmspiegelungen

Wissenschaftler von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) arbeiten daran, die Multiphotonen-Mikroskopie für die Endoskopie tauglich zu machen und sie bei Darmspiegelungen einzusetzen.

  • Marianne Heukenkamp
  • geschrieben am: 06.09.2013
  • Autor: M. Heukenkamp
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Eine Darmschleimhaut, wie sie sich durch das
Multiphotonen- Mikroskop darstellt: Grün
ist die reguläre Oberfäche der Darmschleimhaut,
die Ephitelzellschicht, blau die Kollagenmatrix,
rot sind Immunzellen, die in bestimmter
Zahl auf Entzündungsreaktionen hinweisen können.
(© FAU)

Gewebsproben in Echtzeit untersuchen

Die Multiphotonen-Mikroskopie ist ein Verfahren aus der Lasermikroskopie, das auf dem Phänomen der Zwei-Photonen-Fluoreszenz beruht. Es erlaubt die Darstellung von biologischem Gewebe bis in subzelluläre Strukturen mit einer Auflösung von wenigen Mikrometern und in allen drei Achsen, so dass dreidimensionale Bilder erstellt werden können. Bislang werden bei Darmspiegelungen Gewebsproben entnommen und untersucht, was in Echtzeit allerdings derzeit nur mit Verfahren wie der konfokalen Endomikroskopie möglich ist. Dieses Verfahren ist nur an wenigen Kliniken verfügbar und verlangt zudem die Gabe eines Kontrastmittels. Mithilfe der Multiphotonen-Mikroskopie könnte eine solche Echtzeituntersuchung auch ohne ein Kontrastmittel stattfinden.

Schnelle und sichere Diagnose

Forscher vom Lehrstuhl für Medizinische Biotechnologie an der FAU haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von der Medizinischen Klinik 1 des Universitätsklinikums Erlangen die Technologie daraufhin untersucht, ob sie sich für die Endoskopie z.B. des Darms einsetzen ließe. Ihre Ergebnisse zeigen: Die Multiphotonen-Mikroskopie ist für diesen Zweck sehr gut geeignet. Die Darmschleimhaut und ihre Strukturen lassen sich damit dreidimensional und dreifarbig darstellen. Dr. Maximilian Waldner vom Uniklinikum Erlangen: „Dem behandelnden Arzt ermöglicht das eine exakte diagnostische Beurteilung in Echtzeit – dem Patienten erspart sie beispielsweise die intravenöse Kontrastmittelgabe.“ Die Sicherheit und Qualität von Diagnosen bei Tumoren oder Chronisch-Entzündlichen Darmerkrankungen könnte so deutlich verbessert werden.  „Für eine erfolgreiche Therapie ist es wichtig, genau beurteilen zu können, wie tief Immunzellen in das Darmgeweben eingedrungen sind, wie weit fortgeschritten also die Entzündungsreaktion ist. Die endoskopische Nutzung der Multiphotonen-Mikroskopie könnte eine Beurteilung des Entzündungsgrades ohne die Zugabe von Farbstoffen erlauben – und zwar in Echtzeit.

Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt in einem Artikel in der Zeitschrift „Gastroenterology“ unter dem Titel „Label-Free Imaging of Inflammatory Bowel Disease Using Multiphoton Microscopy“ veröffentlicht.