Effekte der Elektrokrampftherapie auf die Monoaminooxidase A

Hintergrund: Die Elektrokonvulsionstherapie (EKT) ist eine besonders wirksame Behandlungsmethode bei therapieresistenter Depression. Die exakten, der EKT zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen sind jedoch nach wie vor unklar. Aktuelle Forschungsergebnisse aus Bildgebungsstudien weisen jedoch auf eine Beteiligung des Serotoninsystems hin. Das Ziel dieser Studie ist die Bemessung der Effekte der EKT auf das Distributionsvolumen der Monoaminooxidase A (MAO-A DVs), dem Hauptabbauenzym von Serotonin. Des Weiteren sollen Veränderungen der grauen Hirnsubstanz (GMV) durch die EKT mittels struktureller Magnetresonanztomographie (MRT) beurteilt werden. Zielparameter: (1) Veränderungen des MAO-A DVs durch 6 bis 14 EKT Sitzungen bei depressiven Patienten. (2) Veränderungen des GMV durch die EKT. (3) Vergleich des MAO-A DVs und des GMV von Patienten und Kontrollprobanden vor Beginn der EKT. (4) Korrelation des Therapieansprechens (=Abnahme im HAM-D von mindestens 50%) mit MAO-A DVs bzw. GMV. Studiendesign: Longitudinale, monozentrische Studie mit 18 therapieresistenten Patienten mit unipolarer Depression, Alter zwischen 18 und 60 Jahren, und 18 dem Alter und Geschlecht der Patienten angepasste gesunde Probanden, geplante Studiendauer 36 Monate. Messungen: Jeder Patient wird 3 Mal mit einem GE Advance PET Scanner und dem Radioliganden [11C]harmine gemessen. Die ersten beiden Messungen bestimmen das Baseline MAO-A DVs während der dritte Scan die durch die EKT herbeigeführten Veränderungen ermitteln soll. Gleichermaßen unterziehen sich die Patienten 3 strukturellen (T1 gewichteten) MRT Messungen, die zeitlich mit den PET Scans abgestimmt sind. Die Kontrollprobanden werden jeweils einmal mittels PET und MRT gemessen. EKT: Die Patienten werden in 8 unilateralen EKT Sitzungen über einen Zeitraum von 2 bis 4 Wochen mittels Thymatron System IVTM behandelt. Psychopharmaka sind während der Studie zugelassen, solange diese in den vergangenen 10 Tagen vor Einschluss konstant eingenommen wurden. Datenanalyse: Das MAO-A DVs wird mithilfe eines region-of-interest und Voxel-basierten Ansatzes ermittelt. Mittels Varianzanalyse für Messwiederholungen (ANOVA) werden die Veränderungen des MAO-A DVs vor und nach EKT (PET2-PET3) mit den Veränderungen vor Beginn der EKT (PET1-PET2) verglichen. Weiters wird der Baseline PET Scan des Patienten mit den Scans der Kontrollprobanden verglichen (Querschnitt-Teil der Studie). Die Therapieeffekte ermittelt mithilfe des HAM-D werden mit den Veränderungen des MAO-A DVs korreliert. Die gleichen statistischen Berechnungen werden für die Analyse der MRT Daten eingesetzt. Relevanz der Studie: Diese Studie würde erstmals in vivo einen Effekt der EKT auf das spezifische Distributionsvolumen der MAO-A demonstrieren. Angesichts der Beteiligung der MAO-A in der Pathophysiologie affektiver Störungen, würde die vorliegende Studie ein besseres Verständnis des antidepressiven Effekts der EKT ermöglichen. Des Weiteren könnte die Studie die potentiellen Effekte der EKT auf die Hirnstruktur untermauern und dabei helfen, neue Biomarker zu identifizieren, um in Zukunft Patienten, die von einer EKT profitieren könnten von potentiellen Non-Respondern unterscheiden zu können.

Die Elektrokonvulsionstherapie (EKT) stellt eine der wirksamsten Behandlungsmethoden bei der schweren depressiven Störung dar, insbesondere wenn kein ausreichendes Ansprechen auf medikamentöse Therapien erzielt werden kann. Bei der EKT wird unter kontrollierten Bedingungen ein epileptischer Anfall induziert, wodurch es zur Verbesserung verschiedener psychischer Symptome kommen kann. Trotz des erfolgreichen Einsatzes der EKT seit über 80 Jahren sind die neurobiologischen Mechanismen, die ihrer Wirkung zugrundeliegen, bis dato unzureichend geklärt. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen auf eine Beteiligung des Serotoninsystems hin. Beispielsweise konnte gezeigt werden, dass es nach der EKT zu einer globalen Erhöhung des Serotonin-1A Rezeptors im Gehirn depressiver PatientInnen kommt, was auch jenem Mechanismus entspricht, der nach Gabe von Antidepressiva beobachtet wird. Die Monoaminooxidase (MAO-A) ist das Hauptabbauenzym von Serotonin im menschlichen Gehirn und wurde in erhöhter Dichte bei depressiven PatienInnen im Vergleich zu Gesunden nachgewiesen. Das Ziel dieser Studie war es daher, Veränderungen im zerebralen Verteilungsvolumen der MAO-A vor und nach EKT bei PatientInnen, die an einer schwere Depression erkrankt sind, zu erfassen und mit gesunden ProbandInnen zu vergleichen.InsgesamtwurdendiePatientInnendreimal mittels Positronenemissionstomographie (PET) gemessen, einer Untersuchungsmethode, die ermöglicht, die Dichte der MAO-A im Gehirn festzustellen: zweimal vor (ohne zwischenzeitliche Therapieänderung, zur Testung der Zuverlässigkeit der PET Untersuchung) und einmalig nach der EKT Behandlung. Parallel dazu wurden die PatientInnen auch mittels Magnetresonanztomographie untersucht, um Veränderungen im Hirnvolumen vor und nach EKT zu dokumentieren. Gesunde wurden nur einmalig untersucht. Bei PatientInnen wurde die antidepressive Medikation während der gesamte Studiendauer in unveränderter Dosierung beibehalten. Die EKT erfolgte in Allgemeinanästhesie und mit einem einseitigen (rechts unilateralen) Behandlungsmodus. Insgesamt wurden 16 depressive PatientInnen und 16 gesunden ProbandInnen (jeweils 12 Frauen, 4 Männer, Durchschnittsalter 46 Jahre) für diese Studie untersucht. In der Gruppe der PatientInnen kam es zu einer EKT-Ansprechrate von 81%. Nach der EKT kam es zu keiner wesentliche Verängerung der MAO-A Dichte bei depressiven PatientInnen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die MAO-A keine Rolle im Wirkmechanismus der EKT spielt. Es konnte kein Unterschied der MAO-A Dichte in PatientInnen und gesunden ProbandInnen gefunden werden, was jedoch auch auf die fortgeführte medikamentöse Therapie der PatientInnen zurückgeführt werden kann. Die MR basierte Untersuchung von strukturellen Veränderungen ergab eine Zunahme der Volumina der rechten Amygdala, des rechten Hippocampus, sowie des rechten Putamen. Des Weiteren konnte eine Zunahme der Dicke der Hirnrinde der rechten Hemisphäre temporal, parietal, sowie in der Insula und im Precuneus beobachtet werden. Durch die neuartige Analyse von Substrukturen, konnte gezeigt werden, dass innerhalb des Hippocampus vor allem der Gyrus dentatus des Caput Hippocampi und die Übergangszone zwischen Hippocampus und Amygdala im Volumen zunehmen. Innerhalb der Amygdala kann eine Zunahme im basalen, lateralen Nucleus, sowie in der cortico-amygdalären Übergangszone verzeichnet werden. Demnach findet sich das Wachstum in Regionen, die in der Pathophysiologie der Depression und anderer stressbedingter psychischer Erkrankungen eine Rolle spielen. Insbesondere soll es bei diesen Erkrankungen zu einer reduzierten Plastizität in den genannten Regionen kommen, die im gesunden Gehirn bis ins Erwachsenenalter ein hohes Potential für plastische Anpassung aufweisen. Die Ergebnisse deuten auf eine Umkehrung der stressbedingten Veränderungen bei an psychischen Erkrankungen leidenden Patienten durch die EKT hin.