Alzheimer-Demenz: Die wichtigsten betroffenen Hirnregionen
Der Schläfenlappen (Lobus Temporalis) ist als zumeist als erstes betroffen, was sich als Gedächtnisverlust äußert. Der Vorderhirnlappen (Lobus Frontalis) steuert die Motivation, um z. B. aus dem Bett aufzustehen oder sich aktiv am Leben zu beteiligen. Lethargie und Demotivation machen sich breit und isolieren die Betroffenen von ihrer Umwelt. Ein deutliches Zeichen der Unterbrechung der Synapsen ist das ständige Wiederholen sinnloser Aktivitäten wie etwa ständig Wäsche zu falten oder die Schuhe an- und auszuziehen.
Der rechte Scheitellappen (Lobus Parietalis) ist für die Gesichts- und Objekterkennung zuständig. Betroffene erkennen die Stimme, nicht jedoch den Menschen, der spricht: „Das ist die Stimme meines Sohnes, aber ich kenne Sie nicht“ heißt es dann etwa. Ist der linke Scheitellappen betroffen, äußert sich das in Schwierigkeiten mit dem Rechnen, Schreiben oder der Unterscheidung von links und rechts (Noh, Jeon et al. 2014).
Der Precuneus-Hirnteil sitzt in der Mitte zwischen den beiden Scheitelhirnlappen und zeigt schon frühzeitig Gedächtnisstörungen als mildes kognitives Defizit (MCD) noch bevor sich das Vollbild der Alzheimer-Demenz nachweisen lässt. Mit dem Montreal Cognitive Assessment (MoCA – Test) lässt sich diese Vor- oder Übergangsstufe zur Demenz erfassen und durch eine Magnetoenzephalographie (MEG) objektiv darstellen (Yokosawa, Kimura et al. 2020). Die Durchblutung kann im Precuneus schon frühzeitig reduziert sein (Miners, Palmer et al. 2016), weshalb man annimmt, dass eine Durchblutungssteigerung die funktionellen Einschränkungen abmildern kann.
Unterschied Transkranielle Pulsstimulation (TPS®) – Medikamentöse Therapie
Die pharmazeutische Forschung versucht über den Abbau von Tau-Fibrillen (veränderte Proteine, die sich als Fasern anlagern und die Zellen zerstören) und Amyloid-Plaques (Protein-Fragmente, die sich zu unauflöslichen Plaques anreichern) einen therapeutischen Ansatz zu entwickeln. Die Gabe von Cholinesterasehemmern kann die Geschwindigkeit des Fortschreitens der Demenz etwas verlangsamen.
Die Transkranielle Pulsstimulation mit Stoßwellen (TPS®) setzt darauf, die Schaltfunktion der Synapsen zu reaktivieren, was aus klinischer Sicht und durch die Reduktion des Alzheimer-typischen Hirnschwundes (Hirnatrophie) als wissenschaftlich belegt erscheint (Matt, Kaindl et al. 2022).
Die Physik der Transkraniellen Pulsstimulation (TPS®)
Bei der Transkraniellen Pulsstimulation (TPS®) werden sog. fokussierte Stoßwellen eingesetzt. Diese extrem kurzen, niederfrequenten Schallpulse werden dabei von dem Stoßwellen-System NEUROLITH® auf elektromagnetischem Wege erzeugt.
Diese Stoßwellen werden alle 200 bis 250 ms (Millisekunden) bei einer bei vier bis fünf Hz (Hertz = Einheit für Schwingungen pro Sekunde) erzeugt und stimulieren das Gehirngewebe. Dabei dringen die Stoßwellen ca. acht Zentimeter in das Gehirn ein, das rund 70% der Energie absorbiert, die nicht streut. Wichtig dabei: Anders als in anderen medizinischen Einsatzbereichen, in denen Stoßwellen zu Diagnostik und Therapie genutzt werden, beträgt die Energie bei der TPS® nur 0,25 mJ/mm2 (Millijoule pro Quadratmillimeter). So wird eine Erwärmung des umliegenden Gewebes und damit eines Gewebeschadens verhindert.
Bei der TPS®-Behandlung werden dann alle relevante Gehirnareale, die bei Alzheimer-Demenz betroffen sind erreicht.
Die biologische Auswirkung der Stoßwellen der Transkraniellen Pulsstimulation (TPS®)
Die TPS® wirkt über die sogenannten Mechanotransduktion und nicht über eine Zerstörung wie etwa bei der Behandlung von Nierensteinen. Mechanotransduktion wandelt physikalischer Signale in molekulare Prozesse um, die maßgebend für die Steuerung der Zellfunktion (z. B. Vermehrung (Proliferation), Umgestaltung (Differenzierung) und Zellwanderung (Migration) verantwortlich sind. Mittlerweile ist wissenschaftlich nachgewiesen, dass mechanische Kräfte ausreichend sind, um sowohl das Auswachsen eines Nervenfortsatzes neu auszulösen als auch axonales Wachstum und Regeneration einzuleiten.
Präzisionsmedizin im Gehirn – mit TPS® ist Regeneration erstmals möglich.
Die extrem kurzen Schallpulse der Transkraniellen Pulsstimulation (TPS) könnten durch die Mechanotransduktion (Hatanaka, Ito et al. 2016) zu kurzfristigen Membranveränderungen an den Gehirnzellen führen. Man vermutet, dass sich dadurch das neuro-biochemische Milieu verändert, was zur Aktivierung von Nervenzellen und die Bildung neuer Synapsen führen könnte. Ähnlich wie in einem Teil des Zentralnervensystems – dem Rückenmark – könnte es zur Bildung neuer Gefäße (Yahata, Kanno et al. 2016) und zur Nervenregeneration kommen. Die Behandlung unterstützt darüber hinaus die Ausschüttung von Stickoxid (Hatanaka, Ito et al. 2016) und die Stimulation der sog. BDNF, Proteine aus der Gruppe der Neurotrophine, die Nervenzellen und Synapsen schützen (Matsuda, Kanno et al. 2020). Im Tierversuch konnten durch niederenergetische Behandlung von Mäusegehirnen die schädigenden Effekte von verminderter Durchblutung kompensiert werden (Chai, Chen et al. 2017).
Mittlerweile konnte in Studien auch nachgewiesen werden, dass die Stoßwellen zu einer Hochregulierung neuroplastischer Prozesse (Neuroplastizität = bezeichnet die Eigenschaft des Gehirns, durch Training veränderbar zu sein) führen. Außerdem kommt es zu einer Verringerung der kortikalen Atrophie, also dem Schwund von Gehirngewebe (Matt, Kaindl et al. 2022).
Hinweis: Außer der bisher veröffentlichen placebo-kontrollierten Studie von Matt (Matt, Kaindl et al. 2022) laufen weitere Studien in verschiedenen universitären Einrichtungen.
Die bisher vorliegenden Studien- und klinischen Resultate sind äußerst vielversprechend. Darüber hinaus zeigen sich in der täglichen Praxis mit mittlerweile über 1.500 behandelten Patient:innen bei 80% der behandelten Patienten positive Ergebnisse, die für die Betroffenen und ihre Angehörigen das Leben maßgeblich positiv verändert haben.
Literatur – Kurzhinweise:
Depression: (Matt, Dörl et al. 2022)
Mechanical transduction: (d’Agostino, Craig et al. 2015)
Permeabilization mammalian cells (López-Marín, Rivera et al. 2018)
NO Nitric oxyde (Ledo, Lourenço et al. 2021)
BDNF (Wang, Ning et al. 2017)
In allen Körperorganen besteht ein Gleichgewicht zwischen entzündungs-erregenden (pro- inflammatorischen) und entzündungs-dämpfenden (anti-inflammatorischen) Zytokinen. Zytokine sind Peptide – Moleküle mit weniger als 100 Aminosäuren – oder Proteine – mit mehr als 100 Aminosäuren -, die der Signalübertragung, Zellvermehrung und ihrer Differenzierung dienen. Bei der Alzheimer-Demenz (AD) und seiner Vorstufe dem mildem kognitiven Defizit (MCD) zeigte sich, dass die anti-inflammatorisch Wirkung von Interleukin-33 (IL-33) aufgehoben ist (Saresella, Marventano et al. 2020). Die Konzentration des pro-inflammatorischen Interleukin-6 (IL-6) war deutlich erhöht, die des anti-inflammatorischen Interleukin-10 (IL-10) hingegen deutlich vermindert. Diese Erkenntnis könnte zu einer zukünftigen medikamentösen Therapie mit der Substanz IL-33 führen, aber die Entwicklungszyklen neuer Medikamente sind sehr langwierig.
