Die Behandlung von Hirnerkrankungen, insbesondere Entzündungen wie der Enzephalitis und Hirntumoren, stellt eine große Herausforderung dar. Ein wesentliches Hindernis ist die Blut-Hirn-Schranke, die den Zugang vieler Medikamente zum Gehirn erschwert. Neue Ultraschall-Methoden könnten jedoch vielversprechende Therapieansätze eröffnen, indem sie die Blut-Hirn-Schranke gezielt und temporär öffnen.
Die Blut-Hirn-Schranke: Schutz und Hindernis
Die Blut-Hirn-Schranke ist eine natürliche Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Gehirn. Sie schützt das zentrale Nervensystem vor Krankheitserregern, Toxinen und Botenstoffen, die im Blut zirkulieren. Diese Schutzfunktion erschwert jedoch auch die Behandlung neurologischer Erkrankungen, da viele Wirkstoffe die Schranke nicht passieren können. Daher wird seit Jahren intensiv an Strategien geforscht, um die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.
Ultraschall zur Öffnung der Blut-Hirn-Schranke
Eine vielversprechende Methode ist die Nutzung von fokussiertem Ultraschall. Dabei werden spezielle Ultraschallwellen eingesetzt, um die Blut-Hirn-Schranke gezielt und zeitweise zu öffnen.
Ein US-Forschungsteam berichtete im Fachjournal „The Lancet Oncology“, dass dieses Verfahren im Mittel zu einem etwa vier- bis sechsfachen Anstieg der Medikamentenkonzentration im menschlichen Gehirn führt. Wie sich dies auf die Behandlungserfolge auswirkt, wird in weiteren Studien untersucht.
Funktionsweise der Ultraschall-Methode
Bei dieser Methode werden ultraschallaktivierte Mikrobläschen verwendet, um die Blut-Hirn-Schranke zu öffnen. In einer Studie wurde nach der Tumor-OP ein neuartiges Gerät in den Schädel der Patienten implantiert. Einige Wochen später begann die Behandlung, bei der die Patienten während der vierminütigen Prozedur wach waren. Die Behandlung wurde über Monate hinweg alle paar Wochen wiederholt.
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Verabreichte Chemotherapeutika
Während der Ultraschallbehandlung wurden die Chemotherapeutika Paclitaxel und Carboplatin intravenös verabreicht. Normalerweise können diese Medikamente die Blut-Hirn-Schranke kaum überwinden.
Mögliche Nebenwirkungen
Zu den aufgezeichneten Nebenwirkungen der Ultraschall-Methode gehörten Kopfschmerzen während der Prozedur sowie bei einzelnen Patienten zeitweise Funktionsstörungen des Gehirns, Veränderungen der Zusammensetzung der Blutkörperchen und Bluthochdruck. Es wurden keine chirurgischen Komplikationen oder Infektionen beobachtet.
Dauer der Öffnung der Blut-Hirn-Schranke
Die Forscher erfassten auch, wie schnell sich die Blut-Hirn-Schranke nach Ende der Ultraschall-Behandlung wieder schloss. Demnach schließt sie sich zum größten Teil in den ersten 30 bis 60 Minuten nach der Beschallung. Dieses Wissen ermöglicht es, die Reihenfolge der Medikamentenabgabe und der Ultraschallaktivierung zu optimieren, um möglichst viel Wirkstoff ins Gehirn zu bringen.
Klinische Studien und Expertenmeinungen
Die Ergebnisse einer Phase-1-Studie zeigen, dass die Behandlung sicher und gut verträglich ist. Derzeit läuft eine klinische Studie der Phase 2 für Patienten mit rezidivierendem Glioblastom, bei der eine Kombination aus Paclitaxel und Carboplatin mit Hilfe der Ultraschalltechnik verabreicht wird. Ziel ist es, zu untersuchen, ob dies das Überleben der Patienten verlängert.
Einige Experten äußern sich jedoch skeptisch. So wird hinterfragt, ob mit neurotoxisch wirkenden Substanzen überhaupt eine Konzentration erreicht werden kann, bei der sich eine Wirkung auf den Tumor zeigt, ohne relevante Schäden im Gehirn zu verursachen.
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Prinzipiell wird die Verwendung von fokussiertem Ultraschall aber als vielversprechender Ansatz angesehen. Der technologische Fortschritt, den die aktuelle Studie zeigt - die bessere Steuerbarkeit des Prozesses über ein Implantat im Vergleich zur Ausführung über eine Sonde durch den Schädelknochen - wird positiv bewertet. Es wird für sehr gut möglich gehalten, dass sich die Methode künftig auch für andere Hirnerkrankungen einsetzen lässt.
Weitere Strategien zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke
Neben der Nutzung von fokussiertem Ultraschall wird auch daran geforscht, Wirkstoffe an bestimmte Proteine gebunden ins Gehirn zu schleusen. An solchen Konjugaten wird schon lange gearbeitet, aber es gibt bisher keine wirklich guten Fortschritte.
Ultraschall in der neurologischen Diagnostik
Die Nervensonographie, eine Ultraschalluntersuchung der peripheren Nerven, wird eingesetzt, um Nervenschädigungen oder Einengungen wie das Karpaltunnelsyndrom sichtbar zu machen. Auch die Muskelsonografie ist eine bildgebende Untersuchung, die Veränderungen im Muskelgewebe sichtbar macht und zur Diagnose von Muskelerkrankungen, Muskelschwäche oder Verletzungen eingesetzt wird.
Anwendungsbereiche der Nervensonographie
Die Nervensonographie wird unter anderem eingesetzt bei:
- Nervenkompressionssyndromen (z.B. Karpaltunnelsyndrom, Kubitaltunnel-/Sulcus ulnaris Syndrom, Tarsaltunnelsyndrom)
- Lokalisation der Schädigung
- Empfehlung geeigneter Therapieverfahren (konservativ mit Schiene bzw. Physiotherapie oder Nerven-Nervendekompression durch OP)
- Nachoperativ: Hinweise auf Ursachen anhaltender Beschwerden (z.B. unvollständige Durchtrennung des Retinaculums bei Karpaldachspaltung, Rezidiv durch überschießende Narbenbildung)
- Nervenverletzungen
- Visualisierung des Verletzungsausmaßes und entsprechende Therapieempfehlung (z.B. Physiotherapie bei inkompletter Schädigung des Nerven; OP (Nervennaht) bei kompletter Durchtrennung des Nerven und Anteilen des Nerven)
- Nachoperativ: Hinweise auf Ursachen ausbleibender Heilungsfortschritte nach erfolgter Nervenoperation (z.B. Nahtinsuffizienz, Neurombildung, Kompression durch Narben)
- Bei unklarer Erkrankung des peripheren Nervensystems als Baustein zur Differentialdiagnostik (.z.B. demyelinisierende Polyneuropathien, Motoneuronerkrankung etc.)
Vorteile der Nervensonographie
Durch die intensive Differenzialdiagnostik und insbesondere Nervensonographie kann Art und Ausmaß der Nervenschädigung häufig direkt visualisiert werden. Dies ermöglicht eine gezieltere Behandlung und eine bessere Abschätzung der Prognose. Bei einem notwendigen chirurgischen Eingriff kann die behandelnde Chirurgin bzw. der Chirurg mithilfe der Informationen aus der Nervensonographie den Eingriff exakter planen.
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Enzephalitis: Entzündung des Gehirns
Eine Enzephalitis ist eine Entzündung des Gehirns, die meist durch eine Infektion ausgelöst wird. Dabei reagiert das körpereigene Immunsystem auf Erreger wie Viren, Bakterien oder in seltenen Fällen Pilze, die das empfindliche Gewebe des Gehirns angreifen. Die Entzündung kann verschiedene Bereiche des Gehirns betreffen und führt zu einer Reizung oder Schädigung von Nervenzellen.
Ursachen der Enzephalitis
Die häufigste Ursache einer Enzephalitis ist eine Virusinfektion, insbesondere der Herpes-simplex-Virus. Auch andere Viren wie Varizella-Zoster oder das FSME-Virus können Auslöser sein. In seltenen Fällen können auch Bakterien, Pilze oder Parasiten eine Entzündung im Gehirn hervorrufen. Neben diesen infektiösen Auslösern kann eine Enzephalitis auch durch eine fehlgeleitete Reaktion des Immunsystems entstehen.
Symptome der Enzephalitis
Die ersten Anzeichen einer Enzephalitis ähneln oft denen einer Grippe: Fieber, Abgeschlagenheit und Kopfschmerzen. Im weiteren Verlauf kann es jedoch zu schwereren Symptomen kommen, die auf eine Gehirnentzündung hindeuten, wie:
- Anhaltendes hohes Fieber
- Starke Kopfschmerzen
- Lichtempfindlichkeit
- Verwirrtheit oder Bewusstseinsstörungen
- Krampfanfälle
- Sprach- oder Gedächtnisprobleme
- Motorische Ausfälle oder Lähmungen
- Übelkeit und Erbrechen
Diagnose der Enzephalitis
Zur Diagnose einer Enzephalitis werden verschiedene Verfahren eingesetzt:
- Lumbalpunktion, bei der Nervenwasser aus dem Rückenmark entnommen wird, um Entzündungszeichen und Erreger nachzuweisen
- Bildgebende Verfahren wie Kernspintomografie (MRT), um Entzündungsherde im Gehirn sichtbar zu machen
- Blutuntersuchungen, um Infektionen oder Autoimmunprozesse zu erkennen
- EEG (Elektroenzephalografie), um die elektrische Aktivität im Gehirn zu überprüfen
Therapie der Enzephalitis
Die Therapie einer Enzephalitis richtet sich nach der Ursache der Entzündung. Bei einer durch Viren verursachten Infektion wird in der Regel frühzeitig eine antivirale Therapie begonnen. Wird die Erkrankung durch Bakterien ausgelöst, kommen gezielt Antibiotika zum Einsatz. Bei einer Autoimmunenzephalitis helfen Immunsuppressiva, das Immunsystem zu regulieren. Zusätzlich steht die Linderung von Beschwerden im Fokus. In schweren Fällen erfolgt die Behandlung auf einer Station für Intensivmedizin.
Rehabilitation nach Enzephalitis
Im Anschluss an die Behandlung einer Gehirnentzündung ist eine individuell angepasste Rehabilitation wichtig, um körperliche und geistige Fähigkeiten schrittweise zurückzugewinnen. Dabei kommen gezielte Ergotherapie, Logopädie und Neuropsychologie zum Einsatz.
Meningitis: Hirnhautentzündung
Die Meningitis ist eine Entzündung der Hirnhäute, die meist durch Bakterien, aber auch durch Viren und andere Ursachen ausgelöst werden kann. Ein besonderes Risiko für eine Meningitis haben Menschen mit einem schwachen Immunsystem.
Symptome der Meningitis
Eine Meningitis, die durch Bakterien ausgelöst wurde, beginnt meistens plötzlich. Der Zustand des Betroffenen kann sich innerhalb von Stunden verschlechtern. Die Krankheitszeichen sind ähnlich wie bei der Enzephalitis:
- Kopfschmerzen
- Übelkeit
- Fieber
- Steifer Nacken
- Lichtempfindlichkeit
- Psychische Veränderungen
- Krampfanfälle
- Seh- und Hörstörungen
- Gelenk- und Muskelschmerzen
Bei Meningitis aufgrund einer Meningokokken-Infektion können kleine Blutungen in der Haut auftreten.
Behandlung der Meningitis
Der Verdacht auf eine Meningitis muss sofort ärztlich abgeklärt werden, da eine Meningitis sofort mit Antibiotika behandelt werden muss, um Lebensgefahr abzuwenden.
Hydrocephalus: "Wasserkopf"
Ein Hydrocephalus ist eine Erkrankung, bei der sich übermäßig viel Liquor (Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit) im Schädelinneren ansammelt.
Ursachen des Hydrocephalus
Die Hauptursache eines Hydrocephalus ist eine Störung in der Zirkulation des Liquors im Gehirn. Diese Störung kann angeboren sein oder im Laufe des Lebens erworben werden, z. B. durch:
- Infektionen wie Meningitis oder Enzephalitis
- Blutungen im Hirn
- Tumore im Gehirn oder im Rückenmark
- Kopfverletzungen
- Angeborene Fehlbildungen
- Spinale Zysten oder andere Anomalien
Arten von Hydrocephalus
Es gibt verschiedene Arten von Hydrocephalus:
- Kommunizierender Hydrocephalus (Hydrocephalus communicans): Der Liquorfluss zwischen den Hirnkammern und dem Subarachnoidalraum ist nicht blockiert. Das Problem liegt meist in der unzureichenden Aufnahme des Liquors.
- Normaldruckhydrocephalus (NPH, Normal Pressure Hydrocephalus): Der Druck im Schädelinneren ist normal. Hauptsymptome sind Gangunsicherheit, Gedächtnisstörungen oder Inkontinenz.
- Nichtkommunizierender Hydrocephalus (Hydrocephalus occlusus oder obstruktiver Hydrocephalus): Der Liquorfluss ist zwischen den Hirnkammern durch eine Blockade oder Verengung gestört.
- Hydrocephalus e vacuo: Hierbei handelt es sich um die Folgen einer Hirnatrophie, also der Abnahme des Hirnvolumens.
Diagnose des Hydrocephalus
Zum Erkennen eines Hydrocephalus sind eine sorgfältige medizinische Untersuchung und spezifische bildgebende Verfahren erforderlich:
- Magnetresonanztomografie (MRT)
- Lumbalpunktion (LP): Bei dieser Prozedur wird eine kleine Menge Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit aus dem Wirbelsäulenkanal entnommen, um den Liquordruck zu messen und den Liquor auf Anomalien zu untersuchen.
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