Auswirkungen der tiefen Hirnstimulation des Nucleus subthalamicus auf zwanghaftes Verhalten im Quinpirol-Tiermodell für Zwangskrankheit

Abstract

Zwangserkrankung ist eine der häufigsten psychiatrischen Erkrankungen, die z.B. mit Kontrollzwang und Zwangsvorstellungen, sowie mit einer erheblichen Lebensqualitätseinbuße einhergehen. Funktionell bildgebende Methoden haben gezeigt, dass kortikale-striatale-thalamische-kortikale Verknüpfungen und mesotemporale Areale an der Pathophysiologie der Zwangserkrankung beteiligt sind. Bei Patienten, die auf die Pharmakotherapie nicht ansprachen, konnte durch partielle, stereotaktische, ablative Läsionen eine Rückbildung der Symptome erreicht werden. Die Irreversibilität von ablativen Verfahren stellt jedoch einen Hauptgrund für den zurückhaltenden Einsatz von läsionellen Verfahren in den meisten Zentren in den USA und Europa bei Zwangspatienten dar. So ist bei der Mehrzahl der neurologisch-psychiatrischen Erkrankungen die partielle ablative Läsion durch die reversible Hochfrequenzstimulation ersetzt worden. Für die Wirkweise der Hochfrequenzstimulation wird vorrangig eine Inhibition der neuronalen Aktivität der jeweils stimulierten Region diskutiert. Der Nucleus subthalamicus stellt eine der wichtigsten neuroanatomischen Strukturen unter den Basalganglien dar, die für motorkortikale Abläufe verantwortlich sind. In der Parkinson-, Essentieller Tremor-, Dystonie-, Epilepsie- und Depressionsbehandlung stellt die STN-HFS heute eine mögliche wie auch etablierte Therapiealternative für Patienten mit fortgeschrittenem Krankheitsstadium dar. Der Nucleus subthalamicus ist mit assoziativen, limbischen und motorkortikalen sowie subkortikalen Regionen verbunden. Eine Beeinflussung des STN durch Hochfrequenzstimulation könnte folglich einen Einfluss auf motorische als auch auf nicht-motorische Funktionen des Verhaltens besitzen. Neuste Studien zeigen, dass die Hochfrequenzstimulation des STN unterschiedliche nicht-motorische Aspekte des Verhaltens, wie z.B. kognitive Leistungen, Stimmung und Motivation beeinflussen kann. Weiterhin konnte klinisch demonstriert werden, dass die Hochfrequenzstimulation des Nucleus subthalamicus Kontrollzwänge reduziert, der bei 18 Zwangserkrankten und 3 Parkinsonpatienten vorhanden war. 50 Mit der Absicht die ätiopathologische Rolle des Nucleus subthalamicus bei Zwang tierexperimentell weiter zu untersuchen, führten wir eine bilaterale Hochfrequenzstimulation des STN und deren Einfluss auf Kontrollzwang im Quinpirol-Tiermodell für Zwangskrankheit durch. Wir konnten zeigen, dass sowohl die Hochfrequenzstimulation als auch die pharmakologische Inaktivierung des STN die Symptome des tierexperimentellen Kontrollzwangs reduzieren. Die HFS des Nucleus subthalamicus antagonisiert nachgebildeten Kontrollzwang im Quinpirol- Tiermodell. Dies belegt erstmals tierexperimentell die Rolle des STN als mögliches therapeutisches Zielgebiet bei der Behandlung von Zwangssymptomen.

Obsessive-compulsive disorder (OCD) is one of the most common psychiatric disorders. Functional imaging studies implicate the involvement of basal ganglia-thalamo-cortical circuits in the pathophysiology of this disorder. In patients remaining resistant to pharmacotherapy, modulation of these circuits for example by ablative lesioning may consequently reverse clinical symptoms. But the irreversibility of lesional procedures is a great disadvantage and the main reason for restraining to that kind of treatment in OCD patients. Nowadays ablative lesioning has been mainly replaced by deep brain stimulation, particularly high frequency stimulation (HFS). The effect of HFS is supposed to inhibit neuronal activity of those regions, which are stimulated. The subthalamic nucleus (STN) is an important station of the basal ganglia-thalamo-cortical circuits. High frequency stimulation of the STN has been reported to reduce symptoms of essential tremor, Parkinson´s disease, dystonia, severe depression or epilepsy especially in patients with advanced symptoms. Latest studies have shown that HFS of the STN has an impact on cognitive input, mood and motivation. A clinical study has shown that STN-HFS could attenuate symptoms of compulsive checking behaviour. It was performed on 18 patients suffering from OCD and three other patients suffering from Parkinson´s disease. The present study tested the effects of bilateral HFS of the STN on checking behaviour in the Quinpirole rat model of OCD. We could demonstrate that the HFS of the subthalamic nucleus attenuated Quinpirole- induced compulsive checking behaviour in rats. For the first time we could give evidence that the STN might be a target area for treatment of OCD in an animal model.