Einführung
Das Tourette-Syndrom (TS) ist eine neuropsychiatrische Erkrankung, die durch das Auftreten von motorischen und vokalen Tics charakterisiert ist. Diese Tics treten spontan auf und sind für die Betroffenen oft sehr belastend. Bei einem Teil der Patienten sind die Symptome durch medikamentöse und Verhaltenstherapie nicht ausreichend gut behandelbar. In solchen Fällen kann eine Therapieeskalation erwogen werden. Die tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein invasives Therapieverfahren, das bei bestimmten Bewegungsstörungen etabliert ist und für die Therapie des TS zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Was ist Tiefe Hirnstimulation (THS)?
Die tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein neurochirurgisches Verfahren, bei dem winzige Elektroden in präzise definierte Zielgebiete im Gehirn implantiert werden. Diese Elektroden geben fortwährend schwache elektrische Impulse an das umliegende Gewebe ab. Die Stimulationseffekte werden über Nervenbahnen an weiter entfernte Hirnareale weitergetragen und entfalten so ihre vollständige Wirkung. Die THS spricht Fehlfunktionen in Hirnschaltkreisen an und kann maßgeblich Symptome in verschiedenen Bereichen lindern.
Neurowissenschaftliche Grundlagen der THS beim Tourette-Syndrom
Neurologische und neuropsychiatrische Erkrankungen weisen ein breites Spektrum unterschiedlichster Symptome auf - von Störungen im Bereich der Stimmung oder der Informationsverarbeitung bis hin zu Beeinträchtigungen im Bewegungsablauf. Ihnen allen ist gemeinsam, dass sie auf fehlerhaft funktionierende Verbindungen von Gehirnregionen zurückzuführen sind. Vereinfacht gesagt: Hirnschaltkreise, die nicht richtig funktionieren, können sich wie Blockaden auf gesunde Gehirnfunktionen auswirken.
Ein internationales Team um Prof. Andreas Horn und Dr. Ningfei Li hat sich zum Ziel gesetzt, besser zu verstehen, wo im Gehirn mögliche „Blockaden“ durch eine Neuromodulation gelockert werden können. Die Forschenden gingen einem Paradoxon nach: Eine Region im Zwischenhirn, der subthalamische Kern, gilt als ein effektives Zielgebiet der tiefen Hirnstimulation zur symptomatischen Behandlung des Parkinsonsyndroms und der Dystonie. Dieselbe Hirnregion hat sich jüngst auch als erfolgreiches Zielgebiet zur Behandlung neuropsychiatrischer Störungsbilder herauskristallisiert, beispielsweise von Zwangserkrankungen oder Tic-Störungen.
Um dem Paradoxon auf die Spur zu kommen, analysierte das Team die Daten von 534 implantierten Elektroden zur tiefen Hirnstimulation bei 261 Patienten aus der ganzen Welt. Mithilfe einer eigens entwickelten Software erfassten die Forschenden die genaue Lage der jeweiligen Elektroden. Computersimulationen halfen, um daraufhin Nervenbahnen aufzuzeigen, die bei Patienten mit optimalen oder auch weniger optimalen Behandlungsergebnissen aktiviert wurden. Für jede der vier Störungen stellten sich spezifische Schaltkreise heraus, die fehlerhaft funktionierten. Sie waren mit den entsprechenden Regionen im Vorderhirn verbunden, die eine wichtige Rolle für Bewegungsabläufe, Verhaltenssteuerung oder Informationsverarbeitung spielen.
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Die von den Forschenden identifizierten Schaltkreise überschneiden sich teilweise, daher wird angenommen, dass die Fehlfunktionen in den untersuchten Symptombildern nicht vollständig unabhängig voneinander sind. Es ist somit gelungen, die Netzwerke in Vorder- und Mittelhirn exakt zu lokalisieren, die für eine Behandlung der Parkinsonerkrankung, der Dystonie, von Zwangsstörungen und des Tourette-Syndroms entscheidend sind.
Aktuelle Evidenz zur THS beim Tourette-Syndrom
Dieser Artikel fasst die aktuelle Evidenz zur Anwendung der THS beim TS zusammen. Die meiste Erfahrung liegt für die thalamische und pallidale Stimulation vor, wobei bisher keines der Zielgebiete deutlich überlegen war. Die Studienlage zeigt eine durchschnittliche Reduktion der Tic-Schwere unter THS von bis zu 40 % nach einem Jahr. Inwiefern die THS zu einer Besserung der oft begleitenden psychiatrischen Komorbiditäten führt, bleibt aufgrund der geringen Fallzahlen unsicher.
Daten aus dem internationalen Patientenregister Tourette-Syndrom zeigen, dass sich Tics mit einer tiefen Hirnstimulation signifikant reduzieren lassen. Bei den erfassten Patienten verbesserte sich der mittlere YGTSS-Score von 75,01 zu Studienbeginn nach einem Jahr THS auf 41,19 Punkte. Der Score motorischer Tics ging von 21 auf 12,97 Punkte zurück und der Score vokaler Tics verbesserte sich von 16,82 auf 9,63 Punkte.
Eine retrospektive Open-Label-Studie an der Uniklinik Köln zeigte, dass die Tiefe Hirnstimulation geeignet ist, Tic-Symptome langfristig zu verbessern und dass die Wirkung über den untersuchten Zeitraum konstant blieb: Der durchschnittliche YGTSS-Gesamtscore verbesserte sich signifikant um 52,0% nach dem ersten Behandlungsjahr und um 53,3% bei der letzten Verlaufsuntersuchung.
Zielgebiete der THS beim Tourette-Syndrom
Bislang ist noch unklar, welche Gehirnstruktur der beste Ort für eine Implantation darstellt. Die Erfahrungen aus dem Patientenregister beziehen sich auf Elektroden im thalamischen Nucleus centromedianus (93 Patienten), im anterioren oder posterioren Globus pallidus internus (66 Patienten) und im vorderen Schenkel der Capsula interna (4 Patienten). Die stärkste Abschwächung der Tics wurde mit einer THS des anterioren Globus pallidus internus erreicht. Die Unterschiede zu den anderen beiden Regionen waren jedoch nicht signifikant. Somit kann auch keine endgültige Empfehlung für die beste Zielregion einer Elektroden-Platzierung ausgesprochen werden.
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Mögliche Komplikationen und Nebenwirkungen
Beim TS ist eine erhöhte Anzahl an postoperativen Infektionen aufgefallen, deren Ursache nicht geklärt wurde. Die Gesamtrate unerwünschter Ereignisse betrug in einer Studie 35,4 Prozent. Bei 6 Patienten wurden Komplikationen beobachtet, darunter 2 Mal intrakranielle Blutungen und 4 Infektionen. Bei weiteren 2 Patienten funktionierte der Hirnschrittmacher nicht. 48 Patienten erlitten Hirnstimulations-bedingte Nebenwirkungen, darunter Dysarthrien, Parästhesien, Bradykinesen und Dystonien sowie Exazerbationen der Tics. Als weitere Nebenwirkungen wurden psychische Veränderungen sowie Übelkeit und Erbrechen beobachtet.
Laut einer Studie waren 95,31% aller somatischen Nebenwirkungen transient und meist durch Änderungen der Stimulationsparameter reversibel, jedoch teilweise regelmäßig wiederkehrend. Hinsichtlich einzelner psychischen Nebenwirkungen zeigten sich subjektiv im Rahmen der Tiefen Hirnstimulation sowohl Verbesserungen (Stimmungsschwankungen und Apathie) als auch Verschlechterungen (Unruhe und Zwangshandlungen).
Subjektive Bewertung der THS durch Patienten
Eine Studie ergab, dass die Tiefe Hirnstimulation auf lange Sicht die Pharmakotherapie der eingeschlossenen Patienten nicht ersetzen konnte. Die alltägliche Funktionsfähigkeit verbesserte sich signifikant unter der Stimulation, ließ jedoch nach dem ersten Behandlungsjahr nach. Bei der letzten Verlaufsuntersuchung zeigten sich signifikante Verbesserungen von Lebensqualität und Lebenszufriedenheit im Vergleich zum Ausgangswert. Subjektiv schätzten die Patienten den Schweregrad der Tics zum Zeitpunkt der letzten Verlaufskontrolle im Vergleich zu dem Zeitpunkt vor Therapiebeginn niedriger ein. Die Mehrheit der Patienten gab an, dass ihre Erwartungen an die Therapie erfüllt wurden und dass sie sich retrospektiv erneut für eine Behandlung mit der Tiefen Hirnstimulation entscheiden würden.
Zukünftige Perspektiven
Die Forschung plant, die Technik weiterzuentwickeln und fehlerhafte Hirnschaltkreise noch hochauflösender für spezifische Symptome abzugrenzen. So könnten beispielsweise für Zwangsstörungen die Schaltkreise für zwanghafte Gedanken und Handlungen, oder auf häufig begleitend auftretende Symptome wie Depression oder Angststörungen isolieren, um die Behandlung bestmöglich individuell abzustimmen. Darüber hinaus wird vermutet, dass Nervennetzwerke selbst die therapeutischen Effekte tragen und von verschiedenen Punkten im Gehirn aus moduliert werden können.
Die Erkenntnisse über das neuronale Netzwerk, das Tics auslöst, werden in Zukunft in die Behandlung von Patienten einfließen, indem bei der Implantation des Hirnschrittmachers das Tic-Netzwerk berücksichtigt wird. Es wird gehofft, dass so der wirklich hohe Leidensdruck für die Betroffenen noch besser abgemildert werden kann, um ihnen ein weitestgehend selbstbestimmtes und sozial erfülltes Leben zu ermöglichen.
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