Laut Definition der International League Against Epilepsy von 2010 besteht eine Therapieresistenz, wenn nach adäquaten Behandlungsversuchen mit zwei Antiepileptika in Mono- oder Kombinationstherapie keine anhaltende Anfallsfreiheit erzielt werden kann.
Die mesiale Temporallappenepilepsie ist eine häufige Form der arzneimittelresistenten Epilepsie. Um sie zu behandeln, werden der vordere Hippocampus und die Amygdala chirurgisch entfernt. Bei etwa einem Drittel der Patienten, die sich diesem chirurgischen Eingriff unterziehen, tritt jedoch keine ausreichende Anfallsfreiheit ein.
Suche nach weiterem Anfallsherd im Hippocampus
Ein Team um Dr. Ryan M. Jamiolkowski, PhD, tätig am Department of Neurosurgery der Stanford University, USA und Dr. Quynh-Anh Nguyen PhD, Assistant Professor am Department of Pharmacology und dem Vanderbilt Brain Institute, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA ist der Frage nachgegangen, ob bei einigen Patienten trotz des chirurgischen Eingriffs ein Anfallsherd im posterioren Hippocampus verbleibt. Hierzu untersuchten sie zuerst Mausmodelle und anschließend eine Kohorte von sechs Patienten.
Hemmung von Neuronen in Fasciola cinerea reduziert Anfallsdauer bei Mäusen
Für ihre Untersuchungen setzten die Wissenschaftler einen molekularen Integrator ein, der im Gegensatz zu Echtzeitindikatoren, vorübergehende zelluläre Ereignisse in stabile Signale umwandelt. Bei dem in der aktuellen Studie verwendeten Integrator handelte es sich um scFLARE (single-chain fast light- and activity-regulated expression).
In einer vorangegangenen Studie konnten die Wissenschaftler mit scFLARE Neurone kennzeichnen, die bei Mäusen während eines epileptischen Anfalls aktiv waren. Bei chronisch epileptischen Mäusen und bei Mäusen mit durch Kainsäureinjektion ausgelösten akuten Anfällen wurden dabei Zellen der Fasciola cinerea im Hippocampusschwanz (posteriorer Hippocampus) markiert.
In der aktuellen Studie kombinierten die Wissenschaftler scFLARE mit einer Closed-Loop-Optogenetik, einem Verfahren, mit dem die neuronale Aktivität im geschlossenen Regelkreis gesteuert werden kann. Auf diese Weise gelang es ihnen nachzuweisen, dass Neuronen der Fasciola cinerea während spontaner Anfälle epileptischer Mäuse hochaktiv waren. Dabei reduzierte eine optogenetische Hemmung dieser Neuronen die Anfallsdauer erheblich.
Beteiligung der Fasciola cinerea am Anfallsnetzwerk
Um die Frage zu beantworten, ob die Hippocampus-Region auch bei Patienten mit mesialer Temporallappenepilepsie eine vergleichbare Rolle spielt, wurde bei sechs Patienten, bei denen eine Probenahme aus dem posterioren Hippocampus gewünscht war, im Rahmen der Studie eine speziell auf die Fasciola cinerea ausgerichtete Stereoelektroenzephalographie durchgeführt
Dabei zeigten sich im posterior-medialen Hippocampusschwanz, der die Fasciola cinerea enthält, epileptiforme Entladungen und iktale Spikes, mit hochfrequenten Oszillationen (80-250 Hz), die sich in Übereinstimmung mit der Beteiligung an einem Anfallsausbreitungsnetzwerk befinden.
Dabei wurden im posterior-medialen Teil des Hippocampusschwanzes, der die Fasciola cinerea enthält, epileptiforme Entladungen und iktale Spikes mit hochfrequenten Oszillationen (80-250 Hz) beobachtet. Diese Befunde deuten darauf hin, dass dieser Bereich möglicherweise an einem Netzwerk zur Ausbreitung von Anfällen beteiligt ist.
Verringerung von Anfällen durch Ablation der Fasciola cinerea
Ein Patient aus der Kohorte litt weiterhin unter Anfällen, obwohl bei ihm eine erfolgreiche Ablation der Amygdala und des anterioren Hippocampus mittels interstitieller Laserthermotherapie durchgeführt worden war.
Der Hypothese folgend, dass die Fasciola cinerea für seine anhaltenden Anfälle verantwortlich sein könnte, wurde ein erneutes Stereoelektroenzephalogramm, unter anderem mit einer in der Fasciola cinerea implantierten Elektrode, angefertigt. Tatsächlich lokalisierte diese Stereoelektroenzephalographie die Zone des Anfallsbeginns ausschließlich in der Fasciola cinerea.
Daraufhin unterzog sich der Patient einer erneuten Laserablation, bei der der größte Teil der Fasciola cinerea abgetragen wurde. Bei der Nachuntersuchung nach 18 Monaten war die Häufigkeit seiner Anfälle um 83% gesunken.
Aus der Gesamtheit der Ergebnisse ihrer Studie schließen die Autoren, dass die Fasciola cinerea ein vielversprechendes Ziel für chirurgische Eingriffe bei therapieresistenten Epilepsien sein könnte.
