Hirnvolumetrische Untersuchungen nach pränataler Antiepileptikaexposition

Abstract

Eine pränatale Antiepileptika-Exposition kann zu der Beeinträchtigung kognitiver Leistungen führen. Antiepileptika beeinflussen Ionenkanäle, Neurotransmitter und second Messenger Systeme im Gehirn. Diese Mechanismen sind für Lernprozesse, Gedächtnis sowie emotionales Verhalten von essentieller Bedeutung. Es wurde zudem gezeigt, dass Antiepileptika eine apoptotische Neurodegeneration im unreifen Gehirn verursachen können. Somit sind Antiepileptika über verschiedene Mechanismen in der Lage die Hirnentwicklung ungünstig zubeeinflussen. Im Rahmen dieser Studie wurden strukturelle Veränderungen im Gehirn nach pränataler Antiepileptika-Exposition untersucht. Hierzu wurden Magnetresonanztomographie (MRT)- Untersuchungen der Gehirne von 18 erwachsenen Probanden nach pränataler Antiepileptika-Exposition und 18 gesunden Probanden gleichen Alters (Kontrollgruppe) angefertigt und verglichen. Die lokalen Unterschiede der cerebralen Hirnmorphologie in der grauen und weißen Substanz wurden mittels der voxel-basierten Morphometrie anhand der volumen-übertragener MRT-Daten analysiert. Kontraste im Hinblick auf regionale Veränderungen des Volumens der grauen Substanz, d.h. Antiepileptika-exponierte Patienten < Kontrollgruppe, ergaben signifikante Unterschiede (p<0,05, SVC). Verminderungen der Volumina der grauen Substanz nach pränataler Antiepileptika-Exposition wurden im Gebiet des Nucleus lentiformis, sowohl im Pallidum als auch Putamen beidseits, sowie im Hypothalamus festgestellt. Diese Ergebnisse erlauben die Schlussfolgerung, dass die pränatale Antiepileptika-Exposition zu einer Verminderung der grauen Hirnsubstanz in den Basalganglien und im Hypothalamus beim Menschen führen kann.

If humans are exposed prenatally to antiepileptic drugs (AEDs), cognitive impairment may be the consequence. Driven by results of experimental work showing that AEDs may induce neuronal death in the developing rodent brain, we wanted to explore whether prenatal exposure to AEDs (PAE) may result in structural changes in the human brain. For this purpose we investigated a group of healthy young adults with PAE and a group of age-matched unexposed healthy controls by magnetic resonance imaging (MRI) of the brain. Local differences in cerebral morphology associated with PAE were analysed in volumetric MRI data by use of voxelwise comparisons of grey and white matter images. Significant regional decreases of grey matter volumes were found in PAE subjects in the area of the lentiform nucleus, including both pallidum and putamen bilaterally, and the hypothalamus. No significant regional differences in white matter volumes were found. We conclude that PAE causes subtle morphological changes in grey matter of the human brain which are conform with lower cell numbers in the basal ganglia and the hypothalamus.