Die autosomal-dominant vererbten Spinozerebellären Ataxien sind eine Gruppe neurodegenerativer Erkrankungen, die durch eine progrediente Ataxie gekennzeichnet sind. In dieser Arbeit wird über neurochemische Veränderungen in der Spinozerebellären Ataxie Typ 1 (SCA1; SCA-ATXN1) und Typ 14 (SCA14; SCA-PRKCG) berichtet, welche mittels nicht-invasiver 1H Magnetresonanzspektroskopie erfasst wurden. Siebzehn SCA14- und 14 SCA1-Patienten sowie 31 gesunde Probanden wurden anhand von drei Tesla 1H Magnetresonanzspektroskopie untersucht. Hierbei wurden Metaboliten im Vermis, der Kleinhirnhemisphäre, dem Pons, dem Präfrontalkortex und Motorkortex erhoben. Zudem wurden klinische Parameter der Patienten erfasst und mit den Metabolitenspiegeln korreliert. Bei der SCA14 waren die metabolischen Veränderungen auf den Vermis begrenzt, indes die SCA1 ausgedehntere Veränderungen zeigte. In der SCA14 konnte im Vermis eine Reduzierung von gesamt N-Acetyl-Aspartat (tNAA) um 34% identifiziert werden. Demgegenüber war tNAA in der SCA1 im Vermis um 24%, in der Kleinhirnhemisphäre um 26% und im Pons um 25% reduziert. Die SCA14-Patienten besaßen zudem ein 24% geringere Spiegel von Glutamat+Glutamin (Glx) und 46% geringere Spiegel von γ-Aminobuttersäure (GABA) im Vermis, während Glx und GABA in SCA1-Patienten unverändert waren. Die SCA1-Patienten demonstrierten eine Reduktion von Aspartat (Asp) im Vermis (62%) und eine Erhöhung im Präfrontalkortex (130%) sowie eine Erhöhung von Myo-Inositol (Ins) in der Kleinhirnhemisphäre (51%) und im Pons (46%). Für die SCA14 konnten keine Veränderungen von Asp oder Ins ermittelt werden. Ferner wurde eine Erhöhung von Glucose (Glc) im Vermis von SCA14- (155%) und SCA1-Patienten (247%) beobachtet. Die 1H Magnetresonanzspektroskopie identifizierte unterschiedliche neurochemische Profile der SCA14 und SCA1. Dennoch konnten für beide SCA-Typen metabolische Veränderungen detektiert werden, die hinweisend für einen neuronalen Zellverlust sowie dysfunktionalen Energiemetabolismus sind. Prinzipiell stellt die 1H Magnetresonanzspektroskopie eine geeignete Bildgebungstechnik zur in-vivo Detektion der krankheitsspezifischen Pathophysiologie dar." (Referenz: Grosch AS, Rinnenthal JL, Rönnefarth M, Lux S, Scheel M, Endres M, Brandt AU, Paul F, Schmitz-Hübsch T, Minnerop M, Doss S. Neurochemical Differences in Spinocerebellar Ataxia Type 14 and 1. Cerebellum. 2021;20(2):169-178)
Autosomal-dominant spinocerebellar ataxias (SCA) are neurodegenerative diseases characterized by progressive ataxia. Here, we report on neurometabolic alterations in spinocerebellar ataxia type 1 (SCA1; SCA-ATXN1) and 14 (SCA14; SCA-PRKCG) assessed by non-invasive 1H magnetic resonance spectroscopy. Three Tesla 1H magnetic resonance spectroscopy was performed in 17 SCA14, 14 SCA1 patients, and in 31 healthy volunteers. We assessed metabolites in the cerebellar vermis, right cerebellar hemisphere, pons, prefrontal, and motor cortex. Additionally, clinical characteristics were obtained for each patient to correlate them with metabolites. In SCA14, metabolic changes were restricted to the cerebellar vermis compared with widespread neurochemical alterations in SCA1. In SCA14, total N-acetylaspartate (tNAA) was reduced in the vermis by 34%. In SCA1, tNAA was reduced in the vermis (24%), cerebellar hemisphere (26%), and pons (25%). SCA14 patients showed 24% lower glutamate+glutamine (Glx) and 46% lower γ-aminobutyric acid (GABA) in the vermis, while SCA1 patients showed no alterations in Glx and GABA. SCA1 revealed a decrease of aspartate (Asp) in the vermis (62%) and an elevation in the prefrontal cortex (130%) as well as an elevation of myo-inositol (Ins) in the cerebellar hemisphere (51%) and pons (46%). No changes of Asp and Ins were detected in SCA14. Beyond, glucose (Glc) was increased in the vermis of both SCA14 (155%) and SCA1 (247%). 1H magnetic resonance spectroscopy revealed differing neurochemical profiles in SCA1 and SCA14 and confirmed metabolic changes that may be indicative for neuronal loss and dysfunctional energy metabolism. Therefore, 1H magnetic resonance spectroscopy represents a helpful tool for in-vivo tracking of disease-specific pathophysiology.” (Reference: Grosch AS, Rinnenthal JL, Rönnefarth M, Lux S, Scheel M, Endres M, Brandt AU, Paul F, Schmitz-Hübsch T, Minnerop M, Doss S. Neurochemical Differences in Spinocerebellar Ataxia Type 14 and 1. Cerebellum. 2021;20(2):169-178)
