Was ist der Zusammenhang zwischen Anfällen und Funktionsstörungen des Gehirns? Da Anfälle und Epilepsie Symptome einer zugrunde liegenden Störung darstellen und nicht die Störung selbst, ist ihre Beziehung zur kognitiven Funktion variabel. Obwohl 0, 5% bis 1% der Bevölkerung an wiederkehrenden Anfällen leiden, führen die meisten ein produktives Leben., In einigen Fällen fällt die abnormale kognitive Funktion mit der Anfallsaktivität zusammen, da beide unterschiedliche phänotypische Darstellungen der zugrunde liegenden Ätiologie darstellen, z. B. bei diffusen Entwicklungszuständen wie den Agyria-Pachygyria-Störungen. Kognitive Beeinträchtigungen treten auch während und nach dem Iktus auf und können die Behandlung mit Antiepileptika begleiten. Zwei wichtige Fragen werden aufgeworfen: Verursachen Anfälle direkt Hirnschäden und verstärken sie die Epileptogenität?, Wenn Anfälle eine fortschreitende Hirn-oder epileptogene Dysfunktion verursachen, ist eine frühzeitige Intervention zur Anfallskontrolle angezeigt, um weitere Hirnverletzungen zu verhindern.
Eine Reihe experimenteller Tier – und klinischer Bildgebungsstudien unterstützt die Idee, dass Anfälle von selbst Hirnschäden verursachen (1). Experimentelle Tiermodelle haben gezeigt, dass intensive limbische Anfälle zu einem Muster von Hippocampusschäden ähnlich der Hippocampus-Sklerose führen., Ähnliche bildgebende Veränderungen wurden im menschlichen Hippocampus nach längeren nicht-fieberhaften oder fieberhaften Anfällen berichtet; Der Hippocampus wird zunächst vergrößert und hyperintensiv und später atrophiert. Mehrere MR-Bildgebungsstudien haben die Hippocampusatrophie mit der Dauer der Epilepsie korreliert. Das Volumen der grauen Substanz wurde negativ mit der Dauer des Anfalls korreliert, was darauf hindeutet, dass neokortikale Veränderungen eine Folge von Anfällen sein können. Eine Studie ergab, dass generalisierte Anfälle bei Patienten mit Temporallappenepilepsie eine fortschreitende Funktionsstörung des Gehirns zu verursachen scheinen., Häufige generalisierte Anfälle korrelierten mit bilateraler metabolischer Dysfunktion des Temporallappens durch MR-Spektroskopie und ipsilateraler Atrophie durch MR-Volumetrie.
Wenn die Anfallsaktivität deutlich verlängert ist, wie im Status epilepticus, können Hirnschäden schnell auftreten und tiefgreifend sein. Histologische Studien sowohl von Menschen als auch von Tiermodellen haben gezeigt, dass Hirnschäden hauptsächlich den Hippocampus, die Amygdala und den piriformen Kortex betreffen; Die Großhirnrinde, die Kleinhirnrinde und der Thalamus sind in geringerem Maße betroffen., MR-Bildgebung mit langen TRs haben regionale Hyperintense-Veränderungen gezeigt, die während oder unmittelbar nach Beginn der Anfallsaktivität bei Menschen mit Status epilepticus auftreten (2). Diese Veränderungen lösen sich normalerweise mit der Zeit auf, gefolgt von regionalen atrophischen Veränderungen.
Der Status epilepticus kann auch durch diffusionsgewichtete MR-Bildgebung und ADC-Messungen (scheinbarer Diffusionskoeffizient) bewertet werden (2, 3)., Obwohl eine Reihe von Studien diese Zusammenhänge im Detail beschreiben, erweitern die Berichte von Men et al (a Clinical case Report, Seite 1837) und Wall et al (an animal study, Seite 1841) in der aktuellen Ausgabe des AJNR unser Wissen durch ihre wunderbare Korrelation mit histopathologischen Befunden. Während Diffusionsveränderungen bei Menschen mit Status epilepticus berichtet wurden, besteht ein Mangel an histopathologischer Korrelation (2). Bei Tiermodellen des Status epilepticus sind Diffusionsveränderungen gut dokumentiert., Sequentielle, korrelative diffusions-pathologische Veränderungen wurden jedoch in den ersten 24 Stunden nach dem Einsetzen des Status epilepticus nicht beschrieben, wie von Wall et al. Korrelative Studien sind für uns unerlässlich, um zu verstehen, welche anfallsinduzierten Bildgebungsergebnisse wirklich die Pathophysiologie dieser Art von Hirnschäden darstellen.
Was ist das aktuelle Verständnis von Diffusionsveränderungen, die durch den Status epilepticus induziert werden?, Vorübergehende Abnahmen des ADC (und erhöhte Signaländerungen bei diffusionsgewichteten Bildern) werden in Regionen mit Anfallsaktivität beobachtet, die normalerweise von hyperintensiven Signaländerungen bei Langzeitbildern begleitet werden. Die Regionen mit vermindertem ADC entsprechen Regionen mit vorübergehenden, erhöhten Perfusions-und EEG-Anomalien. Die am stärksten betroffenen Regionen sind die Amygdala, der piriforme Kortex und der Hippocampus. Die Großhirnrinde, die Kleinhirnrinde und der Thalamus sind in geringerem Maße beteiligt., In Tiermodellen treten ADC-Abnahmen bereits 1 Stunde nach Status epilepticus auf, werden nach etwa 24 Stunden am ausgeprägtesten und normalisieren sich dann in der nächsten Woche (3). Beim Menschen ist der Zeitverlauf weniger gut definiert, scheint aber auch vorübergehend zu sein. Die Diffusionsänderungen, begleitet von Signaländerungen auf T2-gewichteten Bildern, lösen sich normalerweise auf, wenn sie Wochen später abgebildet werden, und es kommt zu einer Atrophie. Hyperintense-Signaländerungen bei Langzeitbildern können bestehen bleiben, insbesondere im Hippocampus und in der Amygdala., Diese akuten Veränderungen können durch perfusionsgewichtete MR-Bildgebungstechniken von denen durch Schlaganfall verursachten unterschieden werden. Anders als bei Schlaganfällen kommt es zu einem fokalen Anstieg des regionalen zerebralen Blutvolumens und einer erhöhten mittleren Transitzeit.
Die Diffusionsveränderungen scheinen auf anfallsinduzierte Veränderungen der Zellmembranpermeabilität und Ionenhomöostase zurückzuführen zu sein, mit einer daraus resultierenden Erhöhung des extrazellulären Kaliums und einem Zustrom von Natrium und Kalzium. Schwellungen von Neuronen und Gliazellen treten auf, wenn freies Wasser schnell dem osmotischen Gradienten in die Zellen folgt., Es wird angenommen, dass die ADC-Werte aufgrund der schnellen Verschiebung von Wasser von extrazellulären Kompartimenten in die restriktivere intrazelluläre Umgebung zunehmen. T2-Messungen werden aufgrund des Anstiegs des Wassergehalts verlängert. Schwellungen von Zellen können zu irreversiblen Zellödemen führen,was zu einer selektiven neuronalen Nekrose führt, wie sie von Wall et al und Suleyman et al., Während sich die Zellen lyse, normalisieren sich die ADC-Werte im Laufe der Zeit und die MR-Bildgebung zeigt atrophische Veränderungen
Während es jetzt reichlich Beweise dafür gibt, dass der Status epilepticus schädlich für das Gehirngewebe ist und dass diffusionsgewichtete Bildgebung (und ADC-Karten) diesen Schaden dokumentieren können, bleiben mehrere Fragen offen. Bedeutet abnormale Diffusion (und ADC-Werte) immer einen nachfolgenden neuronalen Tod? Die Antwort scheint nein für den retrospenialen Kortex zu sein, nach Wall et al., Fallberichte über anfallsinduzierte, vorübergehende Diffusionsänderungen ohne damit verbundene T2-Veränderungen können auch Fälle von reversiblen zellulären Veränderungen darstellen. Was ist die Erklärung für die ADC-Veränderungen im hippocampus in der Studie von Wall et al? Die Antwort ist nicht klar. ADC-Erhöhungen in der Amygdala und im piriformen Kortex im Pilocarpin-Modell des Status epilepticus, wie von Wall et al und dem von anderen berichteten Kainsäuremodell berichtet (3). Wall et al berichten jedoch von einer Abnahme der Hippocampus-ADC-Werte, während diejenigen, die das Kainsäuremodell verwenden, einen Anstieg melden., Die Erklärung der Autoren scheint nicht ausreichend zu sein.
Unser Verständnis der Pathogenese von Anfällen ist noch unvollständig, aber Studien, die bildgebende Befunde mit der zellulären Mikroumgebung korrelieren (wie die Berichte in dieser Zeitschrift), werden dazu beitragen, die Lücken zu schließen.