Neuartiger Behandlungsansatz zur Eindämmung des Fortschreitens der Epilepsie identifiziert

Nur ein sehr kleiner Prozentsatz der Neuronen zeigt nach einem epileptischen Anfall bei Mäusen Veränderungen, aber diese Veränderungen können dauerhaft sein und zukünftige Anfälle auslösen, die das gesamte Gehirn betreffen und zu Beeinträchtigungen der Wahrnehmung, wie Gedächtnis und Lernen, führen können, so eine neue Studie von Perelman Medizinische Fakultät der University of Pennsylvania. Die Forscher identifizierten eine experimentelle Behandlung, die diese langfristigen Veränderungen verhindern kann, wenn sie innerhalb der ersten 48 Stunden nach dem ersten Anfall verabreicht wird. Die Ergebnisse, die kürzlich in Das Journal of Clinical Investigation veröffentlicht wurden, deuten auf ein vielversprechendes Ziel für die Entwicklung von Behandlungen für Epilepsie und die Verhinderung nachgelagerter Auswirkungen von Anfällen hin.

Epilepsie ist durch eine übermäßige Aktivität von Gehirnzellen – Neuronen – gekennzeichnet, die Anfälle hervorrufen. Die Forschung zeigt zunehmend, dass die Entstehung von Epilepsie mit Veränderungen der Synapsen einhergeht, bei denen es sich um Strukturen handelt, die ein Neuron mit einem anderen verbinden. Obwohl schätzungsweise 3,4 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten mit irgendeiner Form von Epilepsie leben, ist die Ursache immer noch unbekannt und es gibt keine Heilung. Darüber hinaus leidet die Hälfte der Menschen mit Epilepsie unter kognitiven Beeinträchtigungen, wie beispielsweise Gedächtnis- oder Emotionsregulationsproblemen. Es bleibt jedoch unklar, warum oder wie Epilepsie die Gehirnzellen verändert, um dies zu verursachen. Darüber hinaus kommt Epilepsie häufig bei Kindern mit Autismus und Menschen mit Demenz vor.

„Es ist klar, dass es einen Zusammenhang zwischen einem epileptischen Gehirn, Gedächtnisstörungen und Schwierigkeiten bei der Kontrolle von Emotionen und der Art und Weise gibt, wie wir auf diese Gefühle reagieren, aber wir verstehen die zugrunde liegenden Mechanismen nicht. Bestehende Epilepsiebehandlungen helfen nur bei der Behandlung von Anfällen. Diese Forschung bietet uns einen vielversprechenden Ausgangspunkt für die Entwicklung von Therapien, die diese Ereignisse verhindern.“

Frances E. Jensen, MD, Leiterin der Abteilung für Neurologie und leitende Autorin der Studie

In dieser Studie verwendeten die Forscher eine Methode, die Neuronen im Hippocampus – einem Bereich, der häufig von Epilepsie betroffen ist und für das Gedächtnis von entscheidender Bedeutung ist – von Mäusen „markierte“, die durch epileptische Aktivität aktiviert wurden. Die Forscher konnten diese aktivierten Neuronen im Laufe der Zeit überwachen und beobachten, wie sie auf nachfolgende Anfälle reagierten. Sie fanden heraus, dass nur etwa zwanzig Prozent der Neuronen im Hippocampus durch Anfälle aktiviert wurden. Im Laufe der Zeit verminderte die Überaktivität dieser Neuronen ihre Fähigkeit, Verbindungen mit anderen Neuronen, sogenannte Synapsen, herzustellen, die für das Lernen notwendig sind.

„Die überaktiven Neuronen verlieren ihre Fähigkeit, die zum Lernen notwendigen starken Synapsen aufzubauen, was erklären könnte, warum manche Menschen mit Epilepsie Schwierigkeiten beim Lernen und beim Gedächtnis haben“, sagte Jensen. „Wenn wir verhindern können, dass sich diese Neuronen nach ihrer Aktivierung durch Anfälle verändern, hoffen wir, dass wir nicht nur das Fortschreiten der Epilepsie verhindern, sondern auch diese kognitiven Defizite vermeiden können, unter denen Menschen langfristig leiden.“

Um herauszufinden, ob sie verhindern können, dass Neuronen dauerhaft epileptisch werden, verwendeten die Forscher einen experimentellen Glutamatrezeptorblocker namens IEM-1460, der nachweislich die Übererregbarkeit von Neuronen in Modellen von Mäusen mit Epilepsie reduziert. Sie stellten fest, dass bei der Behandlung von Mäusen mit diesem Blocker in den ersten 48 Stunden nach ihrem allerersten Anfall die Neuronen nicht dauerhaft aktiviert wurden und die Probanden keine zukünftigen Anfälle oder die damit verbundenen Auswirkungen wie beeinträchtigte Wahrnehmung und Lernschwierigkeiten erlebten.

„Nachdem wir nun die Untergruppe von Neuronen identifiziert haben, die von Epilepsie betroffen sind, können wir untersuchen, was diese Zellen anfällig für Epilepsie macht, und ob wir eine Therapie entwickeln können, um dies zu stoppen“, sagte Jensen. „Wir sind außerdem gespannt darauf herauszufinden, ob es einen Glutamatrezeptorblocker gibt, der beim Menschen ähnlich wirkt wie IEM-1460, der Menschen nach ihrem ersten Anfall verabreicht werden könnte und die lebenslangen Probleme, die mit Epilepsie einhergehen, verhindern könnte.“