Am 14. März 2018 verstarb Stephen Hawking im Alter von 76 Jahren nach einer außergewöhnlichen Lebensspanne von 55 Jahren mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS), einer Krankheit, die normalerweise innerhalb weniger Jahre zum Tod führt. Hawking, ein Genie und Lebenskünstler, erweiterte unser Verständnis von Kosmologie, Schwarzen Löchern und allgemeiner Relativitätstheorie. Er zeigte uns auch, wie man trotz einer tödlichen und einschränkenden Krankheit eine erstaunlich gute Lebensqualität erreichen kann.
Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Wenn Motoneuronen streiken
ALS ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, bei der die Motoneuronen, die Nervenzellen in der Hirnrinde und im Rückenmark, die für die Signalübertragung an die Skelettmuskulatur zuständig sind, nicht mehr funktionieren. Mit der Zeit versagen immer mehr Muskeln, bis schließlich oft auch die Zwerchfellmuskulatur betroffen ist. Dies führt zu Schluckbeschwerden und oft zu einer Lungenentzündung (Aspirationspneumonie), die in vielen Fällen zum Tod führt.
Die genauen Ursachen für ALS sind noch unbekannt. Genetische Faktoren werden diskutiert, aber bei den meisten Betroffenen bleiben die Gründe unklar. Eiweißablagerungen, die die Nervenzellen zerstören, könnten eine wichtige Rolle spielen.
In Deutschland leben etwa 6000 bis 8000 Menschen mit ALS. Jährlich werden etwa 2000 neue Fälle diagnostiziert. ALS ist damit eine seltene Krankheit, aber gleichzeitig die häufigste Motoneuron-Erkrankung. Männer haben ein höheres Risiko als Frauen, an ALS zu erkranken. Die sporadische Form der ALS tritt im Durchschnitt zwischen dem 58. und 63. Lebensjahr auf, während die familiäre Form deutlich früher auftreten kann (zwischen dem 40. und 60. Lebensjahr). In der Frühphase ist die Diagnosestellung oft eine Herausforderung. Die meisten Betroffenen sterben innerhalb von 5 Jahren.
Eine symptomatische Behandlung steht im Vordergrund und kann die Lebensqualität verbessern und den Krankheitsverlauf verzögern. Eine Heilung gibt es bislang leider nicht.
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Stephen Hawking: Ein außergewöhnlicher Fall
Stephen Hawking litt an einer ungewöhnlichen, juvenilen Form von ALS, die sehr langsam fortschritt. Erst mehr als 20 Jahre nach der Diagnose benötigte er eine Atemhilfe und verlor die Fähigkeit zu sprechen. Seine Determination war legendär und entsprach der seines großen Vorbildes, Albert Einstein. Hawking überlebte alle medizinischen Prognosen.
Patientenverfügung und Unterstützung
Wie für alle chronischen Krankheiten gilt auch für ALS-Betroffene: Jeder Patient sollte sich frühzeitig mit der Möglichkeit einer Patientenverfügung beschäftigen, in der seine Wünsche festgehalten werden. Stephen Hawking zeigte uns wie kaum ein anderer, wie viel auch ein Schwerkranker erreichen kann, sofern er die entsprechende Unterstützung bekommt und annehmen kann.
Tiefe Hirnstimulation (THS): Ein "Hirnschrittmacher" in der Neurologie
Die Tiefe Hirnstimulation (THS), im anglo-amerikanischen Raum als Deep Brain Stimulation (DBS) bezeichnet, ist eine etablierte Behandlung von Bewegungsstörungen. Seit ihrer Erstanwendung in den späten 1980er Jahren wurde die THS weltweit bei ca. 85.000 Patienten durchgeführt, hauptsächlich aufgrund einer Parkinson-Erkrankung.
Wirkungsweise der Tiefen Hirnstimulation
Die Wirkweise der THS ist noch nicht vollständig geklärt. Sie arbeitet über eine kontinuierliche hochfrequente elektrische Stimulation von Kerngebieten des Gehirns. Es wird angenommen, dass diese Stimulation eine Hemmung des Kerngebietes bewirkt, die sich auf das gesamte Netzwerk der Basalganglien auswirkt. Die THS ist eine symptomatische Behandlung, die die Symptome reduziert, aber keinen Einfluss auf das Vorhandensein oder Voranschreiten der zugrunde liegenden Erkrankung hat. Der Effekt der THS ist reversibel: Nach Ausschalten des Stimulators stellt sich ein Zustand ein, wie er zu diesem Zeitpunkt ohne Stimulation wäre.
Indikationen der Tiefen Hirnstimulation
Die THS ist zur Behandlung vieler neurologischer Erkrankungen bereits zugelassen. Sie wird zur Behandlung des Morbus Parkinson eingesetzt, wobei als Zielpunkt meist der Nucleus subthalamicus (STN) verwendet wird. Alternativ kommt zur Behandlung von Überbeweglichkeiten (Dyskinesien) in der Spätphase der Parkinsonerkrankung der Globus pallidus internus (GPi) in Frage. Zur Behandlung eines Parkinson-Tremors wie auch des Essentiellen Tremors hat sich der Nucleus ventralis intermedius (VIM) des Thalamus bewährt. Die generalisierte und segmentale Dystonie wird durch eine THS im GPi behandelt.
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Zugelassen ist die THS auch zur Behandlung der fokalen Epilepsie, wobei im anterioren Thalamus stimuliert wird. Zudem werden seit einigen Jahren zunehmend psychiatrische Erkrankungen mit der THS behandelt, wie Zwangserkrankungen und chronische Depression.
Wirkung der Tiefen Hirnstimulation auf klinische Symptome
Die zu erwartende Wirkung auf die klinische Symptomatik ist von dem Zielpunkt und der zugrunde liegenden Erkrankung abhängig. Beim Morbus Parkinson werden Muskelsteifigkeit (Rigor), Bewegungsarmut (Hypokinese / Bradykinese) sowie Zittern (Tremor) bei einer THS im Nucleus subthalamicus (STN) effektiv behandelt. Die THS im Nucleus ventralis intermedius (VIM) des Thalamus zur Behandlung vieler Tremorformen wirkt nur auf den Tremor allein. Durch eine Stimulation des Globus pallidus internus (GPi) können dystone Bewegungsstörungen, der dystone Tremor, tardive Dyskinesien und Dyskinesien beim Morbus Parkinson effektiv reduziert werden. Eine Stimulation des anterioren Thalamus reduziert die Anfallshäufigkeit bei Patienten mit fokaler Epilepsie.
Notwendige Abklärung vor dem operativen Eingriff
Aufgrund von möglichen Nebenwirkungen ist in Abhängigkeit von Zielpunkt und Erkrankung eine ambulante oder stationäre Abklärung zur Selektion der geeigneten Patienten notwendig. Neben der Dokumentation der klinischen Symptomatik wird eine Bildgebung des Gehirns (Kernspintomographie), neuropsychologische Testungen, eine Vorstellung bei einem Psychiater sowie apparative Zusatzuntersuchungen durchgeführt. Die Patienten werden in einer interdisziplinären Konferenz besprochen und das individuelle Operationsrisiko gegen den möglichen Gewinn durch diesen Eingriff abgewägt. Die Entscheidung, ob eine THS-Operation stattfinden kann oder nicht, ist daher immer ein interdisziplinärer Konsens.
Ablauf einer stereotaktischen Operation zur Tiefen Hirnstimulation
Die THS-Operation wird durch die Ärzte der stereotaktischen Neurochirurgie durchgeführt und dauert insgesamt ca. 6 Stunden. Am Operationstag wird zunächst ein stereotaktischer Ring am Schädelknochen befestigt. Anschließend wird eine Computertomographie des Schädels veranlasst. Diese Bilddaten werden mit Daten aus einem vor dem Operationstag angefertigten Kernspintomogramm in Übereinstimmung gebracht. Nach Planung wird ein zusätzlicher Bügel am stereotaktischen Ring befestigt, der die Navigation ermöglicht.
Nach örtlicher Betäubung erfolgt zunächst ein Hautschnitt, danach wird ein Loch mit ca. 8 mm Durchmesser in die Schädeldecke gebohrt. Anschließend werden 2 bis 5 Mikroelektroden in das Gehirn eingeführt, die elektrische Ableitungen aus dem Kerngebiet ermöglichen und so eine Orientierungshilfe für den Neurochirurgen bieten. Über diese Mikroelektroden erfolgt auch eine Teststimulation, um den Effekt der THS auf die jeweiligen Symptome zu untersuchen. Gemeinsam mit dem Patienten wird so der optimale Stimulationsort detektiert und die endgültige Stimulationselektrode dort platziert. Ebenso wird mit der anderen Gehirnseite verfahren, da in der Regel eine beidseitige Operation durchgeführt wird.
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Anschließend erfolgt in Vollnarkose die Implantation der Kabel und des Stimulators (Impulsgebers) unter der Haut. Der Impulsgeber ist durch die Haut programmierbar und wird einige Tage nach der Operation erstmals eingeschaltet. Die Anpassung der Stimulationsparameter erfolgt langsam und über viele Tage. Die Weiterbehandlung nach dem stationären Aufenthalt erfolgt in der Regel in einer Rehabilitationseinrichtung.
Komplikationen und Nebenwirkungen
Man unterscheidet Komplikationen durch den chirurgischen Eingriff (prozedural) von technischen Komplikationen des elektronischen Systems. Bei etwa 2% der operierten Patienten kommt es durch Verletzung eines Gefäßes zu einer Gehirnblutung. Sehr, sehr selten kommt es zu einer Dislokation (Fehlplatzierung) der Elektrode mit Wirkverlust oder Auftreten von Nebenwirkungen. Ein weiteres Risiko, das über den chirurgischen Eingriff hinaus auch noch im langfristigen Verlauf zu Problemen führen kann, stellt das Infektionsrisiko dar.
Im Verlauf kann es zu einem Ausfall des Impulsgebers kommen, der zu einem Funktionsverlust der THS führen kann. Notwendig wird der Austausch des Impulsgebers bei Erschöpfung der Batterie, die in Abhängigkeit von den Stimulationsparametern etwa 2 bis 7 Jahre lang hält.
Je nach Stimulationsort und Elektrodenlage bzw. der verwendeten Spannung können durch die hochfrequente Stimulation neben den erwünschten Wirkungen auch Nebenwirkungen auftreten, wie Sprechstörungen, Gefühlsstörungen, Verkrampfungen oder Doppelbilder. Im Falle des Nucleus subthalamicus bei M. Parkinson können auch mal psychiatrische Nebenwirkungen wie Apathie, depressive Verstimmung oder submanische Zustände provoziert werden.
Multiple Sklerose (MS): Eine vielschichtige Erkrankung des zentralen Nervensystems
Die Diagnose Multiple Sklerose (MS) ist ein einschneidendes Ereignis im Leben. Bei der Entscheidung für eine Behandlung steht das persönliche Wohlbefinden im Mittelpunkt. Vertrauen in den behandelnden Arzt ist entscheidend, denn eine Therapie ohne Vertrauen zeigt in der Regel wenig Erfolg. Trotz der Vielschichtigkeit der MS gibt es einige Hinweise auf mögliche Faktoren, die die Entstehung der Erkrankung beeinflussen können. Das Epstein-Barr-Virus und genetische Aspekte werden genannt, jedoch sind viele Ursachen noch nicht vollständig verstanden.
Der natürliche MS-Verlauf ohne Medikamente zeigt, dass dies nicht immer die beste Wahl ist. Studien belegen, dass bereits nach 15 Jahren ohne Therapie ein höherer Behinderungsgrad (EDSS 6) auftreten kann. Es ist eine Herausforderung, den individuellen MS-Verlauf vorherzusagen, da die Erkrankung sehr unterschiedlich verlaufen kann. Etwa 5% der Betroffenen erleben bereits in den ersten 5 Jahren einen schweren, aggressiven Verlauf. Die Entscheidung für eine Therapie erfordert daher eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Abwägung.
Einflussfaktoren auf den MS-Verlauf
Das Geschlecht kann einen gewissen Einfluss auf den MS-Verlauf haben. Statistisch gesehen neigen Männer dazu, schneller in die Phase der chronischen Progression überzugehen, in der sich die Symptome allmählich verschlechtern. Früh auftretende motorische Probleme wie Lähmungen, Gangstörungen oder Spastiken deuten darauf hin, dass die MS möglicherweise aggressiver verläuft. Auch die Anzahl der Schübe in den ersten Jahren nach der Diagnose kann ebenfalls einen Hinweis darauf geben, wie die MS fortschreiten wird. Studien zeigen, dass mehr als drei Schübe in den ersten beiden Jahren die Wahrscheinlichkeit einer späteren Verschlechterung erhöhen. Spinale Schübe können aufgrund der Struktur des Rückenmarks langfristig ungünstige Narben hinterlassen.
Umweltfaktoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und dem Verlauf von MS. Ein wichtiger Faktor ist Vitamin D. Studiendaten zeigen, dass ein höherer Vitamin-D-Spiegel mit einem geringeren Risiko für eine Multiple Sklerose einhergeht. Daher wird empfohlen, Vitamin-D zu supplementieren. Ein weiterer bedeutender Umweltfaktor ist das Rauchen. Nikotinkonsum erhöht das Risiko von Schüben. Rauchen kann durch seine Toxine Gefäßschäden verursachen, wodurch Entzündungen ins Gehirn einwandern können.
Komorbiditäten, Begleiterkrankungen, die zusätzlich zur Multiplen Sklerose auftreten können, können den Verlauf ebenfalls beeinflussen. Depressionen und Angststörungen kommen bei MS häufiger vor. Gerade im hohen Alter kommt es bei diesen Komorbiditäten zu einer eher ungünstigen Prognose, da es bei Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen und Diabetes zu Gefäßschädigungen kommt - zusätzlich zur MS.
Rolle der Magnetresonanztomographie (MRT)
Die Magnetresonanztomographie (MRT) spielt eine entscheidende Rolle bei der Prognose von MS. Die Untersuchungen zeigen Läsionen und Entzündungen im Gehirn. Besonders problematisch sind Läsionen in strategisch ungünstigen Bereichen wie dem Hirnstamm oder dem Rückenmark. Auch Läsionen im Kleinhirn können sich ungünstig auf Entzündungen auswirken. Die Anzahl und Lage der Läsionen, insbesondere schwarze Flecke (Black Holes), können Aufschluss über den Schweregrad der Erkrankung geben. Je mehr dieser Black Holes bereits am Anfang der Diagnose vorhanden sind, desto ungünstiger die Prognose.
Neuropathologie und individuelle Schwelle
Die Neuropathologie ermöglicht es uns, das Geschehen im Gehirngewebe während einer MS-Erkrankung zu verstehen. Es gibt jedoch keine Einheitslösung, da bei jedem Patienten verschiedene Mechanismen eine Rolle spielen können. Die Theorie einer individuellen Schwelle erklärt, warum manche Patientinnen trotz vieler Läsionen nur wenig Symptome zeigen. Jede neue Läsion birgt das Potenzial für weitere Symptome und Verschlechterungen.
Zur Kontrolle und auch für eine Prognoseabschätzung erfordert es einen klaren Ausgangspunkt. MRT-Aufnahmen von Kopf und Rückenmark bieten einen umfassenden Überblick über die Krankheitsaktivität.
Biomarker und Therapie
Die Suche nach Markern, die den Krankheitsverlauf anzeigen, ist ein aktueller Forschungsschwerpunkt. Neurofilament (NfL), ein Protein und Bestandteil der Axone (Nervenbahnen), könnte ein vielversprechender Marker sein.
Mittlerweile gibt es immer mehr Wirkstoffe in der MS Therapie, was eine individuelle Therapie ermöglicht. Außerdem gibt es hochwirksame Behandlungen, die schon sehr früh eingesetzt werden können, um die Prognose von MS positiv zu beeinflussen.
Viele Menschen mit MS fragen sich, wie lange sie so eine Therapie überhaupt wahrnehmen sollen. So ist das Absetzen einer Therapie im fortgeschrittenen Alter ein großes Diskussionsthema unter Ärzt*innen. Aktuelle Studien zeigen, dass das abrupte Beenden der Therapie zu einem Wiederauftreten der Krankheitsaktivität führen kann.
Mit Hilfe einer Mischung aus klinischen Scores, klinischen Befunden, MRT-Aufnahmen und mit Unterstützung von Tests zur Analyse der Gehfähigkeit und der Handfunktion, könnte es gelingen zukünftig den Krankheitsverlauf besser abzuschätzen. Auch sollten mehr Patient Report Outcomes (PRO), der Therapieerfolg, der durch den Patienten selbst dokumentiert wird, mit einbezogen werden.
Insgesamt bleibt festzuhalten, dass die Prognose des MS-Verlaufs von verschiedenen Faktoren abhängt.
Depression: Mehr als nur Traurigkeit
Eine Depression ist etwas ganz anderes als bloße Traurigkeit. Sie gleicht einem tiefen schwarzen Loch, in dem die Patienten gefangen sind. Die normale Welt ist in unerreichbare Ferne gerückt, alle Energie erloschen, kein Ausweg in Sicht. Ohne Hilfe ist es sehr schwer, sich aus einer Depression zu lösen. Inzwischen gibt es aber eine ganze Reihe von Medikamenten, die in der Lage sind, die Stimmung aufzuhellen.
Die Wirkung von Antidepressiva und die Neubildung von Nerven
Menschen mit einer Depression sind oft verblüfft, dass Medikamente in der Lage sind, ihren Panzer aus Verzweiflung und Ohnmacht aufzubrechen und ihnen neuen Lebensmut zu geben. Allerdings benötigen sie dafür Durchhaltevermögen. Die Pillen normalisieren zwar innerhalb von Stunden die Chemie des Gehirns, es dauert aber vier bis sechs Woche, bis die Psyche darauf reagiert und sich die Stimmung bessert.
Eine spannende Hypothese ist, dass diese Wochen für das Wachstum von Nerven in einer Hirnregion, namens Hippocampus benötigt werden. Experimente haben gezeigt, dass Antidepressiva viele Veränderungen im Gehirn auslösen, aber die Neubildung von Nerven im Hippocampus scheint eine wichtige Rolle bei der therapeutischen Wirkung zu spielen.
Wenn die Krankheit lange anhält, ist der Hippocampus von depressiven Menschen oft deutlich verkleinert. Eine Dauerbehandlung mit Antidepressiva lässt ihn aber wieder anwachsen. Zumindest für einen Teil der Symptome einer Depression scheint also das Versiegen des Nervenjungbrunnens im Hippocampus verantwortlich zu sein.
Es sieht so aus, als ob ein Übermaß an Stress den Nachschub neuer Nervenzellen blockiert. Dem Hippocampus fehlt es damit an der nötigen Flexibilität, um sich auf neue Gegebenheiten einzustellen. Das Gehirn bleibt sozusagen in eine Trauerphase stecken, auch wenn der eigentlich Anlass längst vergangen ist. Die Depression löst sich erst, wenn neue Nerven den Weg frei machen für neue Verknüpfungen, neue Gefühle.
Black Holes bei MS: Unwiderrufliche Schäden im Gehirn
Black Holes - auf Deutsch Schwarze Löcher - sind Entzündungsherde, die auf speziellen Aufnahmen der Magnetresonanztomografie (MRT) schwarz erscheinen. Die Schwarzfärbung auf dem MRT-Bild rührt daher, dass sich in der Mitte der Läsion Liquor angesammelt hat. Der Grund hierfür: Der Entzündungsherd hat sich derart rasch ausgedehnt, dass an dieser Stelle das Gewebe ausgedünnt ist und Liquor den so entstandenen Raum ausfüllt.
In den Black Holes ist nicht nur die Ummantelung der Nervenfasern, das Myelin, geschädigt, sondern auch bestimmte Zellen, die sog. Oligodendrozyten, die das Myelin bilden. Das bedeutet, dass auch Reparaturmaßnahmen der Oligodendrozyten hier nicht mehr greifen können. In den Black Holes sind die Nervenzellen oder genauer die Axone, die die Informationen zwischen den Nervenzellen weiterleiten, somit anhaltend geschädigt. Das wiederum bedingt neurologische Ausfälle.
Während andere Läsionen sich - zumindest teilweise - zurückbilden und verloren geglaubte körperliche Funktionen in gewissem Maß wieder zurückkehren können, ist das Nervengewebe in den Black Holes unwiderruflich verloren. Allerdings gibt es auch immer die Möglichkeit, dass andere Bereiche des Gehirns u. U. den Ausfall von Nervenzellen zumindest teilweise ausgleichen können.
Mediziner gehen nach heutigem Wissensstand davon aus, dass eine frühe verlaufsmodifizierende Therapie der Entstehung von Black Holes vorbeugen kann. Deshalb ist es sinnvoll, möglichst bald nach der Diagnose MS eine langfristige Therapie zu beginnen und diese beizubehalten.
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