Vagusnervstimulation zur Sondierung von Entzündungen und Gehirn bei posttraumatischem Stress

Die Raten posttraumatischer Belastungsstörungen (PTSD) sind unter Kampfveteranen hoch, wobei Schätzungen von PTSD bei Irak- und Afghanistan-Veteranen bei fast 17 % der aktiven Dienstzeit und über 24 % der Mitglieder des Reservedienstes liegen, die positiv auf PTSD untersucht werden. Studien aus dem aktuellen und früheren Kriegen haben gezeigt, dass psychische Störungen, insbesondere PTBS, mit höheren Raten verbunden sind von: 1) körperlichen Symptomen, 2) chronischen körperlichen Erkrankungen und 3) Gesamtsterblichkeit. Die Raten von komorbider PTSD und chronischen Schmerzen sind unter Veteranen außerordentlich hoch, mit Berichten von 30 % bis 50 % sowohl bei Vietnam- als auch bei OEF/OIF-Veteranen, was auf eine gemeinsame Pathophysiologie hindeutet. Die übermäßige Freisetzung von peripheren entzündungsfördernden Zytokinen wurde mit der Entstehung von: 1) pathologischen chronischen Schmerzzuständen und 2) PTBS in Verbindung gebracht. Die Wahrnehmung eines aversiven Stimulus/einer Bedrohung aktiviert die periphere entzündliche Zytokinfreisetzung, während die exogene Verabreichung eines entzündlichen Stimulus (der auch die Freisetzung peripherer entzündlicher Zytokine verursacht) die limbische (insuläre Cortex und Amygdala) Reaktion auf aversive/bedrohliche Stimuli erhöht, gemessen durch funktionelle Magnetik Resonanzbildgebung (fMRI). Die Arbeit der Forschergruppe zeigt, dass PTBS die folgenden Faktoren beeinflusst: 1) nozizeptive Reaktion, 2) intrathekale Zytokinfreisetzung und 3) periphere Zytokinfreisetzung als Reaktion auf einen schmerzhaften Reiz im Vergleich zu den Reaktionen von Veteran Combat Controls (CC). Es wurde gezeigt, dass die Vagusnervstimulation Folgendes verringert: 1) periphere entzündliche Zytokinfreisetzung, 2) Schmerzen und 3) Angst.

Jüngste Arbeiten der Gruppe haben gezeigt, dass die nicht-invasive Vagusnervstimulation (nVNS; unter Verwendung extradermaler Stimulation) die periphere Entzündung bei gesunden Kontrollpersonen verringert und in ähnlicher Weise die bei PTBS beobachtete Hyperinflammation verringern kann. In Pilotarbeiten haben die Forscher erste fMRT-Beweise (vorläufige Daten) erhalten, die darauf hindeuten, dass nVNS bei gesunden Kontrollpersonen die Inselreaktion auf schmerzhafte Reize verringert, die bekanntermaßen bei PTBS fehlreguliert sind.

Die Forscher planen, nVNS als Sonde bei PTSD und CC zu verwenden, um die Auswirkungen der Vagusnervmodulation auf Folgendes zu beobachten: 1) ZNS-Neuralschaltkreisfunktion während Schmerz- und Schmerzantizipationsstimuli und 2) periphere entzündliche Biomarkermessungen. Das langfristige Ziel dieser Forschungsrichtung ist es, nVNS als Sonde zu verwenden, um Pilotdaten zu erhalten von: 1) peripheren entzündlichen Biomarkern und 2) fMRI-abgeleiteten Hirnbildreaktionen auf Schmerzen, um das Verständnis der grundlegenden Pathophysiologie von Komorbiditäten zu verbessern Schmerzen und PTSD und um letztendlich gezielte, auf Neuromodulation basierende Interventionen für Veteranen mit Schmerzen und PTBS bereitzustellen. Die Forscher werden zwei Gruppen [(PTSD, CC), (beide ohne chronische Schmerzdiagnose)] unter zwei Bedingungen (entweder nVNS- oder Sham-Stimulation) über drei Zeitpunkte (vor nVNS/Sham) (7 Tage nach der nVNS/Sham) und einen Monat nach der Behandlung (einen Monat nach VNS/Sham). Das erste Ziel dieses Vorschlags ist die Messung der peripheren Entzündung als Reaktion auf die nVNS-Behandlung, um auf peripheren Entzündungen basierende Biomarkerprofile der Behandlungsreaktion auf nVNS bei PTBS und CC zu beschreiben. Der zweite Schritt besteht darin, die Reaktion der Gehirnregion auf eine Schmerz- und Schmerzantizipationsaufgabe vor und nach der nVNS-Behandlung zu messen, um Folgendes zu demonstrieren: 1) ein neurales Profil der Behandlungsreaktion auf nVNS und 2) das neurale Profil der nVNS-Effekte auf Schmerzen bei PTBS und CC. Die Teilnehmer erhalten eine 7-tägige nVNS/Sham-Studie, in der entzündliche Biomarker, Neuroimaging-Tools, die Schwere der PTBS-Symptome und die funktionelle Lebensqualität vor und nach den 7 Tagen bewertet werden. Zusätzlich werden der Schweregrad der PTBS-Symptome und die funktionelle Lebensqualität einen Monat nach Beginn der Studie bewertet. Der direkte Kontrast von Prä- und Post-nVNS/Sham wird eine objektive und sensible Bewertung der Neuromodulation mit nVNS liefern und die Grundlage für weitere auf Neuromodulation basierende Studien bei PTBS legen. Solche Ergebnisse können zusätzliche Beweise für die potenzielle Wirksamkeit der Behandlung liefern und somit letztendlich Therapien liefern, die die Richtlinien für die klinische Praxis der VA verbessern.