Epilepsie und Entzündung im Gehirn: Ein umfassender Überblick

Epilepsie ist eine der häufigsten chronischen neurologischen Erkrankungen, die durch wiederholte, unprovozierte Anfälle gekennzeichnet ist. Diese Anfälle resultieren aus plötzlichen, abnormalen elektrischen Aktivitäten im Gehirn, die vielfältige Erscheinungsbilder annehmen können. Während die Ursachen für Epilepsie komplex und oft schwer zu identifizieren sind, rückt die Rolle von Entzündungen im Gehirn zunehmend in den Fokus der Forschung.

Was ist Epilepsie?

Epilepsie (ICD-10 G40) ist ein Oberbegriff für zerebrale Funktionsausfälle, die auf einer neuronalen Netzstörung beruhen. Das Leitsymptom sind wiederholte Anfälle. Ein epileptischer Anfall wird definiert als ein vorübergehendes Auftreten subjektiver Zeichen und/oder objektivierbarer Symptome aufgrund einer pathologisch exzessiven und/oder synchronisierten neuronalen Aktivität im Gehirn. Die Phänomenologie variiert beträchtlich, abhängig von Ort und Ausprägung der Anfälle. Es gibt nur wenige Sekunden dauernde motorische und sensible Episoden, Absencen, Abläufe mit Zuckungen einer Extremität, komplexe Bewegungs- und Bewusstseinsphänomene sowie die klassischen tonisch-klonischen Anfälle. Daneben existieren die sogenannten Epilepsie-Syndrome, zum Beispiel das Lennox-Gastaut- und Dravet-Syndrom.

Die Diagnose wird nach den Vorgaben der International League Against Epilepsy (ILAE) anhand des Anfallgeschehens und durch Zusatzbefunde erhoben, die auf eine Prädisposition für weitere epileptische Anfälle hindeuten. Dazu gehören epilepsietypische Potenziale im Elektroenzephalogramm (EEG) und/oder zum Anfallsereignis passende strukturelle Läsionen in der Bildgebung. Die Behandlung basiert nahezu immer auf einer medikamentösen Therapie, gegebenenfalls begleitet von nicht-pharmakologischen Maßnahmen wie ketogener Diät und Psychotherapie.

Ursachen und Auslöser von Epilepsie

Die Ursachen von Epilepsie sind vielfältig und können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

• Strukturelle Ursachen: Hierzu gehören umschriebene pathologische Hirnveränderungen, die erworben oder genetisch bedingt sein können. Beispiele hierfür sind Hirntumore, Hirninfarkte, Kontusionsdefekte, vaskuläre Malformationen, Enzephalozelen, fokale kortikale Dysplasien, Polymikrogyrie der kortikalen Neurone, hypothalamische Hamartome oder eine Hippocampussklerose. Auch perinatale Hirnschädigungen, oft infolge von Sauerstoffmangel während des Geburtsvorgangs, können eine Epilepsie verursachen.
• Genetische Ursachen: In den letzten Jahren wurden mehrere Hundert Gene und Gen-Veränderungen identifiziert, die vermutlich oder sicher eine Epilepsie (mit)verursachen. Die Mehrzahl der Fälle der idiopathischen generalisierten Epilepsien (IGE) sind polygenetische Erkrankungen. Das Erkrankungsrisiko hängt von verschiedenen genetischen Suszeptibilitätsfaktoren und Umwelteinflüssen ab. Sehr viel seltener ist nur ein Gen betroffen (zum Beispiel Ionenkanal-Gene oder Neurotransmitter assoziierte Gene). Die Mutation kann vererbt werden oder de novo auftreten.
• Infektiöse Ursachen: Infektionen sind die weltweit häufigste Ursache von Epilepsie. Eine infektiöse Ätiologie bezieht sich auf Patienten mit Epilepsie und nicht auf Patienten, die Anfälle im Verlauf einer akuten Infektion erleiden. Typische Beispiele sind Neurozystizerkose, Tuberkulose, HIV, zerebrale Malaria, subakute sklerosierende Panenzephalitis, zerebrale Toxoplasmose und kongenitale Infektionen - etwa durch das Zika- oder Zytomegalie-Virus. Zudem sind post-infektiöse Entwicklungen einer Epilepsie möglich, beispielsweise nach einer viralen Enzephalitis.
• Metabolische Ursachen: Eine metabolisch verursachte Epilepsie ist direkte Folge einer Stoffwechselstörung, die epileptische Anfälle als Kernsymptomatik aufweist. Mit einer Epilepsie assoziierte Erkrankungen/Situationen sind u.a. Hypoparathyreoidismus, Hämochromatose, Porphyrie, Störungen des Aminosäurestoffwechsels, Pyridoxin-abhängige Epilepsie (PDE), Hyponatriämie beim Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion (SIADH), Urämie, Hyper-/Hypoglykämie oder zerebraler Folsäuremangel.
• Immunologische Ursachen: Eine immunologische Epilepsie ist auf eine autoimmun vermittelte Entzündung des ZNS zurückzuführen. Hierzu gehören vor allem die Kalium-Kanal-Antikörper (LGI1)-bedingte limbische Enzephalitis und die NMDA-Rezeptor-Antikörper assoziierte Enzephalitis (NMDA = N-Methyl-D-Aspartat).
• Unbekannte Ursachen: Neben den zuverlässig differenzierbaren Epilepsien gibt es Formen, deren Ursache (noch) nicht bekannt ist.

Es ist wichtig zu betonen, dass es eine Verwechslungsgefahr zwischen den eigentlichen Ursachen der Epilepsie und den Triggern einzelner Anfälle gibt. Trigger sind bestimmte Reize oder Situationen, die bei manchen Patienten Anfälle auslösen können, wie z.B. Flackerlicht, Alkohol, Schlafmangel oder Stress. Diese Trigger sind jedoch nicht die Ursache der Epilepsie, sondern können lediglich Anfälle provozieren.

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Die Rolle von Entzündungen im Gehirn

Entzündungen im Gehirn spielen eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Epilepsie. Sie können durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden, darunter:

• Infektionen: Virale oder bakterielle Infektionen des Gehirns (Enzephalitis, Meningitis) können Entzündungen verursachen, die die neuronale Erregbarkeit erhöhen und zu Anfällen führen können.
• Autoimmunerkrankungen: Bei Autoimmunerkrankungen greift das Immunsystem körpereigenes Gewebe an, einschließlich des Gehirns. Dies kann zu chronischen Entzündungen führen, die die Hirnfunktion beeinträchtigen und Epilepsie verursachen können. Beispiele hierfür sind die limbische Enzephalitis, die durch Autoantikörper gegen bestimmte Proteine im Gehirn verursacht wird.
• Traumatische Hirnverletzungen: Nach einer traumatischen Hirnverletzung können Entzündungsprozesse im Gehirn auftreten, die zur Entstehung von Epilepsie beitragen können.
• Neurodegenerative Erkrankungen: Bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer-Demenz können Entzündungen im Gehirn eine Rolle spielen und das Risiko für Epilepsie erhöhen.

Mechanismen, durch die Entzündungen Epilepsie fördern

Entzündungen im Gehirn können auf verschiedene Weise die Entstehung und das Fortschreiten von Epilepsie fördern:

• Freisetzung von Entzündungsmediatoren: Entzündungszellen im Gehirn setzen verschiedene Entzündungsmediatoren frei, wie Zytokine und Chemokine. Diese Substanzen können die neuronale Erregbarkeit erhöhen, die synaptische Funktion stören und die Blut-Hirn-Schranke schädigen.
• Aktivierung von Mikroglia und Astrozyten: Mikroglia und Astrozyten sind Gliazellen im Gehirn, die bei Entzündungen aktiviert werden. Aktivierte Mikroglia können Entzündungsmediatoren freisetzen und Neuronen schädigen. Aktivierte Astrozyten können die extrazelluläre Konzentration von Glutamat erhöhen, einem erregenden Neurotransmitter, was die Anfallsbereitschaft erhöht.
• Veränderungen der Ionenhomöostase: Entzündungen können die Ionenhomöostase im Gehirn stören, insbesondere die Konzentration von Kalium und Kalzium. Diese Veränderungen können die neuronale Erregbarkeit erhöhen und zu Anfällen führen.
• Schädigung der Blut-Hirn-Schranke: Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor schädlichen Substanzen im Blut. Entzündungen können die Blut-Hirn-Schranke schädigen, wodurch potenziell schädliche Substanzen in das Gehirn gelangen und die neuronale Funktion beeinträchtigen können.

Limbische Enzephalitis und Autoantikörper

Besonders gefährlich sind Entzündungsreaktionen, die den Hippokampus betreffen, eine Hirnstruktur, die bei Gedächtnisprozessen und der Entstehung von Emotionen eine wichtige Rolle spielt. Mediziner sprechen in einem solchen Fall von einer limbischen Enzephalitis. In vielen Fällen ist aber bis heute nicht klar, wodurch eine solche Entzündung ausgelöst wird.

Forscher haben jedoch einen Autoantikörper identifiziert, der vermutlich bei manchen Patienten für die Enzephalitis verantwortlich ist. Anders als normale Antikörper richtet er sich nicht gegen Moleküle, die von außen in den Organismus gelangt sind, sondern gegen körpereigene Strukturen. Die Wissenschaftler fanden ihn in der Rückenmarks-Flüssigkeit von Epilepsie-Patienten, die unter einer akuten Entzündung des Hippokampus litten. Der Autoantikörper richtet sich gegen das Protein Drebrin.

Drebrin sorgt dafür, dass die Kontaktstellen zwischen Nervenzellen korrekt funktionieren. An diesen so genannten Synapsen sind die Neuronen miteinander verschaltet und geben ihre Informationen weiter. Wenn der Autoantikörper auf ein Drebrin-Molekül trifft, setzt er es außer Gefecht und stört dadurch die Informationsweiterleitung zwischen Nervenzellen. Gleichzeitig alarmiert er das Immunsystem, das dadurch aktiviert wird, in einen Entzündungs-Modus schaltet und zugleich weitere Autoantikörper produziert.

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Forschungsergebnisse zu spezifischen Molekülen

Jüngste Forschungsergebnisse haben die Rolle spezifischer Moleküle bei der Entstehung von Epilepsie hervorgehoben. So wurde beispielsweise der metallregulatorische Transkriptionsfaktor 1 (MTF1) als ein wichtiger Regulator der Epileptogenese identifiziert. Steigt nach einer vorübergehenden schweren Gehirnschädigung die Menge an Zink-Ionen, docken diese verstärkt an MTF1 an. Dies führt dazu, dass die Menge eines speziellen Calcium-Ionenkanals in den Nervenzellen stark zunimmt, was insgesamt die Gefahr epileptischer Anfälle massiv verstärkt.

Ein weiteres Beispiel ist die Dreiecksbeziehung aus dem Transkriptionsfaktor Early growth response 1 (Egr1) sowie den spezialisierten Calciumkanal-Poren Cav3.2 und α2δ4 (alpha2delta4). Insbesondere die Rolle von α2δ4 wurde bislang deutlich unterschätzt. Je mehr α2δ4 vorhanden war, desto stärker war die Anfallsneigung.

Diagnose von Epilepsie

Die Diagnose von Epilepsie basiert auf einer sorgfältigen Anamnese, einer detaillierten Beschreibung der Anfälle und verschiedenen diagnostischen Tests:

• Anamnese und Fremdbeschreibung: Was spürt der/die Betreffende selbst vor, während und nach dem Anfall? Da häufig Teile des Anfalls oder der ganze Anfall nicht bewusst miterlebt werden, ist eine möglichst gute Fremdbeschreibung - z.B. durch Angehörige, Freunde, Arbeitskollegen - unverzichtbar. Hilfreich kann auch die Aufzeichnung einer kurzen Videosequenz mit dem Handy sein.
• EEG (Elektroenzephalogramm): Das EEG ist eine wichtige Untersuchung, um die elektrische Aktivität des Gehirns zu messen und epilepsietypische Auffälligkeiten festzustellen. Eine Langzeit-Video-EEG-Ableitung, bei der die EEG-Überwachung videoüberwacht in speziell ausgerüsteten Patientenzimmern erfolgt, kann hilfreich sein, um Anfälle aufzuzeichnen und zu analysieren.
• MRT (Magnetresonanztomographie): Mit Hilfe der MRT-Untersuchung (auch Kernspintomogramm genannt) können hirnorganische Veränderungen sichtbar gemacht werden. Diese können Hinweise auf die Ursache der Epilepsie bzw. der epileptischen Anfälle geben.
• Weitere Untersuchungen: Je nach Bedarf können weitere Untersuchungen durchgeführt werden, wie z.B. Blutuntersuchungen, um metabolische oder immunologische Ursachen auszuschließen, oder neuropsychologische Tests, um kognitive Beeinträchtigungen festzustellen.

Behandlung von Epilepsie

Die Behandlung von Epilepsie zielt darauf ab, die Anfälle zu kontrollieren und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern. Die wichtigsten Behandlungsoptionen sind:

• Medikamentöse Therapie: Die Epilepsiebehandlung wird in der Regel medikamentös begonnen, mit sogenannten Antiepileptika. Diese werden zur Vorbeugung von epileptischen Anfällen, aber auch zur Unterbrechung akuter Anfälle eingesetzt. Antiepileptika wirken direkt auf das Nervensystem und die Nervenzellen. Sie sorgen dafür, dass die Reizweiterleitung der Nerven gehemmt und die Erregbarkeit der Nervenzellen im Gehirn vermindert wird. Im Wesentlichen werden zwei Wirkmechanismen unterschieden: Die Blockierung epileptischer Impulse sowie das Verhindern der Ausbreitung epileptischer Aktivität.
• Epilepsiechirurgie: Unter Epilepsiechirurgie versteht man die Behandlung der Epilepsie mittels neurochirurgischer Verfahren. Sie ist eine erprobte und anerkannte Behandlungsform und wird in spezialisierten Zentren durchgeführt. Im Rahmen einer stationären prächirurgischen Abklärung sollte die Möglichkeit einer epilepsiechirurgischen Behandlung überprüft werden. Dabei untersucht man, ob die epileptischen Anfälle von einer bestimmten Stelle des Gehirns ausgehen und ob es möglich ist, diese operativ zu entfernen, ohne dass der Patienten Störungen im Bereich von Gedächtnis, Kraft oder Sprache erleidet.
• Neurostimulation: Im Gegensatz zur Epilepsiechirurgie kann mit der Neurostimulation keine Anfallsfreiheit erreicht werden. Allerdings bewirkt sie, je nach Art der Epilepsie und des eingesetzten Verfahrens, eine deutliche Minderung der Anfallsfrequenz bzw. Unter Neurostimulation versteht man zusammengefasst, dass Strukturen im Gehirn oder solche, die dort hinführen (wie der Vagus-Nerv), mit niedriger Stromstärke stimuliert werden. Zu den verschiedenen Neurostimulationsverfahren gehören die Vagusnervstimulation (VNS), die Tiefe Hirnstimulation (THS) und die Transkranielle Magnetstimulation (TMS).
• Weitere Therapien: Parallel zur medikamentösen Epilepsietherapie kann auch der verhaltenstherapeutische Ansatz der Anfallsselbstkontrolle in die Behandlung integriert werden. In bestimmten Fällen kann auch eine ketogene Diät hilfreich sein.

Neue Therapieansätze im Fokus

Die Identifizierung von Autoantikörpern bei limbischer Enzephalitis eröffnet neue Therapieansätze. So können Wirkstoffe wie Cortison das Immunsystem unterdrücken und damit eventuell auch die massive Produktion von Autoantikörpern unterbinden. Möglicherweise lassen sich diese aber auch gezielt durch bestimmte Medikamente abfangen und außer Gefecht setzen.

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Auch die Erforschung der Rolle von MTF1 und den Calciumkanal-Poren Cav3.2 und α2δ4 könnte zu neuen therapeutischen Strategien führen, um die Entstehung von Epilepsien zu hemmen.

Leben mit Epilepsie

Menschen mit Epilepsie stehen vor besonderen Herausforderungen im Alltag. Es ist wichtig, sich umfassend über die Erkrankung zu informieren und Strategien zu entwickeln, um mit den Anfällen und ihren Auswirkungen umzugehen. Dazu gehören:

• Anfallsmanagement: Im Vordergrund steht, dass sich der Betroffene während eines Anfalls nicht verletzt. Wenn er oder sie bereits auf dem Boden liegt, zucken häufig Arme und Beine oder sie wirken versteift. Auch der Kopf kann zucken und dabei immer wieder auf den Boden aufschlagen. Manchmal kommt es zu einem Zungenbiss, dennoch sollte man niemals versuchen, während des Anfalls etwas in den Mund zu schieben. Der Blutverlust beim Zungenbiss ist sehr gering, durch die Verdünnung mit Speichel wirkt es mehr, als es ist. Daher gilt: Ruhe bewahren. Der Anfall selbst ist meist nach ungefähr einer Minute vorbei. Um die Zeit sicher zu messen, lohnt ein Blick auf die Uhr. Die Beobachtungen der Augenzeugen liefern später oft entscheidende Informationen bei der Diagnosefindung.
• Sicherheitsvorkehrungen: Menschen mit Epilepsie dürfen nicht selbst Auto fahren, wenn sie in den vergangenen zwölf Monaten einen Anfall hatten. In diesem Fall sollte man zum Beispiel nicht alleine schwimmen gehen. Denn wenn ein epileptischer Anfall im Wasser auftritt und nicht sofort ein Rettungsschwimmer zur Stelle ist, kann das tödlich enden. Ebenfalls vorsichtig sein sollten Betroffene beim Baden in einer Badewanne sein - auch hier kann es zum Ertrinken kommen.
• Psychosoziale Unterstützung: Im Verlauf der Erkrankung ist das Risiko für eine Depression erhöht. Es ist wichtig, sich bei Bedarf professionelle Hilfe zu suchen. Für Betroffene und Angehörige in Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern gibt es ein Online-Hilfsangebot vom Epilepsiezentrum Kiel des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein und vom Norddeutschen Epilepsiezentrum des Deutschen Roten Kreuzes. Das Angebot umfasst sowohl Online-Schulungen als auch individuelle Beratung, um Ängste zu nehmen, Fragen zu beantworten und konkrete Probleme zu lösen.

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