Leitung

PD Dr. med. Simone Zittel

Ärztliche Mitarbeiter:innen

• Dr. Kai Grimm
• Laura Herrmann
• Ronak Rashedi

Doktorand:innen und wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

• Antonia Maurer
• Abdullah Okar
• Fatemeh Sadeghi
• Lennart Vorbeck
• Sabine Winkler
• Franca Peemöller

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Tremor ist ein Symptom der Parkinsonerkrankung, das teilweise nicht gut auf medikamentöse Therapien anspricht. Für die Entstehung des Tremors ist ein Netzwerk aus verschiedenen Hirnregionen relevant, das u.a. den Motorkortex, die Basalganglien und das Kleinhirn umfasst. In dem aktuellen Projekt planen wir daher, mittels nicht-invasiver Wechselstromstimulation (tACS) eine individuell an den Patienten angepasste Hirnstimulation zu entwickeln, die zu einer Besserung der Tremorsymptomatik führt.

Zunächst wurde der optimale Stimulationsort für eine sichere und wirksame tACS des Kleinhirns in einer Pilotstudie durch Computational Modelling und durch klinische Testung an gesunden Proband:inen ermittelt ( Sadeghihassanabadi et al. 2022 ). In unserer Arbeitsgruppe werden verschiedene Software Programme genutzt, um den Effekt von nicht-invasiver Stimulation (tDCS, TMS) auf Zielregionen im Gehirn zu simulieren und somit die Effekte zu optimieren ( SimNIBS , sim4life , u.a.).

Im nächsten Schritt wurde in einem EU-geförderten Projekt ( European School of Network Neuroscience ) gemeinsam mit dem Industriepartner neuroConn GmbH ein Gerät entwickelt, dass eine individuell an die Symptome des Patienten angepasste Stimulation ermöglicht.

Aktuell werden Parkinsonpatient:inen in das Projekt eingeschlossen, deren Tremor nicht gut auf eine medikamentöse Therapie anspricht. Durch die individuelle Hirnstimulation können sich perspektivisch neue Behandlungsoptionen für Tremorpatienten ergeben.

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Es besteht die Annahme, dass das Kleinhirn und das Netzwerk zwischen Kleinhirn, Thalamus und Motorkortex eine wichtige Rolle in der Entstehung des Parkinsontremors einnimmt. Um diese Frage zu adressieren, verfolgen wir einen multimodalen Ansatz mittels strukturellem MRT des Gehirns sowie MRT-basiertem Computational Modelling in Kollaboration mit Partnern der European School of Network Neuroscience .

In einer retrospektiven Analyse von Parkinsonpatient:innen stellte sich eine Assoziation zwischen dem Volumen einer bestimmten Kleinhirnregion und dem Ausmaß des Tremors bei der Parkinsonerkrankung dar ( Sadeghi et al. 2023 ). In verschiedenen prospektiven Projekten wird in unserer Arbeitsgruppe aktuell das Tremornetzwerk bei Parkinsonpatient:inen näher untersucht. Dabei wird zum einen das Volumen bestimmter Zielregionen des Netzwerkes in Verbindung mit der Ausprägung verschiedener motorischer Symptome analysiert. Zum anderen werden die Eigenschaften des Tremornetzwerkes der Parkinsonpatient:inen mittels Computational Modelling im Vergleich zu gesunden Personen untersucht.

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Nachdem lange Zeit angenommen wurde, dass die Dystonie auf einer Dysfunktion im Bereich des motorischen Netzwerkes zwischen Basalganglien, Thalamus und Motorkortex basiert, kamen in den letzten Jahren zunehmend Hinweise auf, dass auch das Kleinhirn eine wichtige Rolle in der Entstehung der Dystonie einnimmt.

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In einem ersten Projekt untersuchten wir in einem multimodalem Ansatz aus nicht-invasiver Hirnstimulation (tDCS und TMS) und strukturellem MRT des Gehirns den Einfluss des Kleinhirns auf Plastizität und motorische Symptome bei Patient:inen mit cervikaler Dystonie. In diesem Projekt zeigte sich, dass die Modulation sensorischer afferenter Informationen durch das Kleinhirn bei Patienten mit cervikaler Dystonie beeinträchtigt ist ( Grimm et al. 2023 ).

In einem Folgeprojekt charakterisieren wir aktuell den Einfluss cerebellärer Gleichstromstimulation auf das sensomotorische Netzwerk auf verschiedenen Ebenen.

Dystract Studie

Deutsches Netzwerk zur translationalen Erforschung und Behandlung dystoner Erkrankungen. Die Studie wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Wie äußern sich dystone Erkrankungen?

Dystonien sind durch eine verstärkte, unwillkürliche Muskelaktivität gekennzeichnet. Sie gehen mit abnormen Bewegungen und Haltungsanomalien von Körperteilen einher. Es existiert eine Vielzahl von unterschiedlichen Ursachen. Bei den meisten Patienten kann jedoch keine eindeutige Ursache festgestellt werden. Erbliche Faktoren tragen nach heutiger Auffassung wesentlich zur Entstehung der Dystonien bei. Die Wahrscheinlichkeit, an einer Dystonie zu erkranken, wird unter anderem durch Mutationen (Veränderungen) in verschiedenen Genen bestimmt.

Was beabsichtigen wir mit der geplanten Untersuchung?

Durch die Untersuchung einer großen Zahl an Proben von genetischem Material von Patienten und Kontrollpersonen, ist es möglich, die der Dystonie zu Grunde liegenden, genetischen Zusammenhänge aufzuklären und Erkenntnisse über deren Einfluss auf Therapie, Ausprägung und Verlauf der Krankheit zu gewinnen. Weil die Dystonie ein seltenes Krankheitsbild ist, könnte es allerdings Jahrzehnte in Anspruch nehmen, wenn einzelne Wissenschaftler solche Proben sammeln würden. Unser Ziel ist es daher, gemeinsam mit anderen Forschern des Deutschen Netzwerks zur Erforschung und Behandlung dystoner Erkrankungen, ein „Dystonie-Register“ aufzubauen. Zusätzlich wird eine sogenannte Biobank aufgebaut, in der Blutproben verarbeitet und gelagert werden, um für Forschungsprojekte verfügbar zu sein.

Wir planen eine Reihe von Untersuchungen (Interview, klinische Untersuchung mit Videoaufnahme, Blutentnahme und Fragebögen), die wir an einem Termin durchführen möchten. Die geplanten Untersuchungen werden etwa 1 Stunde dauern.

Kontaktperson: Antonia Maurer, Mail: antonia.maurer@stud.uke.uni.hamburg.de

Ropad / Lipad Studie

Die Parkinsonerkrankung wird meist als „idiopathische“ Erkrankung angesehen, das heißt, sie tritt spontan auf und es gibt keine eindeutig identifizierbare Ursache. Es wird jedoch zunehmend vermutet, dass es genetische (erbliche) Faktoren gibt, die zur Entstehung der Krankheit beitragen. Auch gibt es genetische Parkinsonerkrankungen, die durch Veränderungen eines einzelnen Gens ausgelöst werden. Die häufigste bekannte genetische Ursache für die Parkinsonerkrankung sind Genveränderungen (Mutationen) im sogenannten LRRK2-Gen. Patienten mit einer LRRK2-Mutation lassen sich in der klinischen Untersuchung praktisch nicht von Patienten mit einer idiopathischen Parkinsonerkrankung unterscheiden. In der ROPAD/LIPAD Studie ist eine klinisch-genetische Untersuchung von Parkinsonpatienten vorgesehen.

ROPAD (Rostocker Internationale Studie zur Parkinsonerkrankung), 1. Teil: In dieser Studie wird die medizinische Vorgeschichte erhoben und es findet eine kurze neurologische Untersuchung statt (Dauer circa 60 Minuten). Außerdem wird eine Blutentnahme (circa 1ml) durchgeführt, so dass ein genetischer Test auf zwei Genveränderungen, die LRRK2- und Glucocerebrosidase (GBA)- Mutation, durchgeführt werden kann. Ist dieser Test negativ, kann die Untersuchung weiterer 68 Parkinson-assoziierter Gene und bei ebenfalls negativem Ergebnis in einem weiteren Schritt ggf. eine Genom-Sequenzierung erfolgen, d.h. eine Bestimmung von Veränderungen im gesamten Erbgut.

LIPAD (Lübecker Internationale Studie zur LRRK2 assoziierten Parkinsonerkrankung), 2. Teil: Patienten und Patientinnen mit nachgewiesener LRRK2-Mutation, mit Mutation in anderen Parkinson-assoziierten Genen oder auch ohne nachgewiesene genetische Veränderung wird die Aufnahme in LIPAD angeboten. In diesem zweiten Teil soll die genauere Charakterisierung von Patienten und Patientinnen mit LRRK2-Mutation erfolgen, sowie untersucht werden, warum einige Menschen mit LRRK2-Mutation erkranken und andere nicht. In dieser Studie wird die ausführliche medizinische Vorgeschichte erfragt, eine ausführliche neurologische Untersuchung durchgeführt und weitere Scores und Fragebögen erhoben (Dauer circa 60-90 Minuten).

Die ROPAD/LIPAD Studie ist eine multizentrische, internationale Studie, die in über 30 Ländern durchgeführt wird. Bei Nachweis einer LRRK2-Genveränderung kann gegebenenfalls in Zukunft die Teilnahme an einer klinischen Studie angeboten werden, in welcher neue Therapieformen bei LRRK2-Mutation untersucht werden.

Interdisziplinäre THS AG UKE Hamburg