fMRI-Studie bei Patienten mit Small Fiber Neuropathie

Small Fiber Neuropathie (SFN) ist eine Form der peripheren Neuropathie, die durch neuropathische Schmerzen und autonome Dysfunktion gekennzeichnet ist. Es wird durch eine Dysfunktion der Aδ-Fasern und C-Fasern verursacht. SFN wird diagnostiziert, wenn typische SFN-Symptome vorliegen, in Kombination mit einer zusätzlichen auffälligen Hautbiopsie und/oder auffälligen quantitativen sensorischen Tests. Die minimale Prävalenz von SFN wird auf 53/100.000 geschätzt. SFN hat eine umfassende Liste von Ursachen. Die Ätiologie umfasst metabolische, toxische, autoimmune, infektiöse und erbliche Ursachen. Mutationen in SCN9A, dem Gen, das für den spannungsgesteuerten Natriumkanal NaV1.7 kodiert, sind mit SFN assoziiert und können bei 10-15 % der SFN-Patienten gefunden werden. Die symptomatische Behandlung von SFN ist im Allgemeinen enttäuschend. Bisher werden Antidepressiva und Antikonvulsiva hauptsächlich für SFN mit begrenzter Schmerzreduktion empfohlen, was häufig zu chronischen täglichen Schmerzerfahrungen führt. Das Verständnis der Pathophysiologie des Schmerzes und die Identifizierung plausibler spezifischer Schmerzgenotyp-Phänotyp-Beziehungen könnten zu verbesserten Behandlungsstrategien führen. Daher sollte der Fokus über den Bereich der peripheren Mechanismen des Nervensystems hinausgehen und die Suche nach zentralen, also hirnbasierten, Mechanismen und Mustern des Schmerzkomplexes (ein Schmerznetzwerk aus somatosensorischen, limbischen und assoziierten Strukturen) umfassen.

Die International Association for the Study of Pain definierte Schmerz als „eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung, die mit einer tatsächlichen oder potenziellen Gewebeschädigung verbunden ist oder mit Begriffen einer solchen Schädigung beschrieben wird“. Ein schmerzhafter Reiz aktiviert die peripheren Nozizeptoren und wird durch die kleinen Fasern über das Hinterhorn im Rückenmark an das Gehirn weitergeleitet. Schmerzreize werden im Kortex, in subkortikalen Strukturen und im Mittelhirn verarbeitet. Im kortikalen Bereich sind der somatosensorische, anteriore cinguläre, präfrontale und insuläre Kortex die wichtigsten Strukturen, während wichtige subkortikale Bereiche den Hippocampus, die Basalganglien, die Amygdala und den Thalamus umfassen. Darüber hinaus wird das Kleinhirn als ein wichtiger Bereich vorgeschlagen, der zur Schmerzempfindung beiträgt.

Chronische Schmerzen können zu strukturellen Veränderungen im Gehirn führen, und die Bildgebung zeigte morphologische Veränderungen in der grauen Substanz (sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme). Das Muster der Veränderungen kann bei verschiedenen Schmerzsyndromen unterschiedlich und reversibel sein.

Untersuchungen zur funktionellen Bildgebung haben bei Patienten mit verschiedenen Arten von Schmerzsyndromen spezifische Gehirnaktivitätsmuster gezeigt. Kürzlich wurden auch in einer kleinen SFN-Patientenstudie funktionelle Konnektivitätsveränderungen mit einem 3,0-Tesla-Scanner gezeigt. Ob jedoch ein bestimmtes Aktivierungsmuster zu sehen ist, hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Art der Bildgebungsmodalität des Gehirns.7 Es ist denkbar, dass eine bestimmte Art von Schmerz (Stimulus) ein bestimmtes Schmerzmuster des Gehirns verstärkt, aber auch bestimmte personenbezogene Faktoren (z. B. Geschlecht und genetische Faktoren) können das Schmerzaktivierungsnetzwerk beeinflussen. Psychologische Modulation sowie Chronizität des Schmerzes können das Aktivierungsnetzwerk beeinflussen und sollten daher berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann der spezifische Ort des Schmerzes aufgrund der teilweise somatotopischen Organisation verschiedene Arten von Mustern aufweisen, wie sie im S1-Kortex beschrieben werden. Bisher wurden beim Menschen keine funktionellen Bildgebungsstudien mit einem 7,0-Tesla-fMRI-Scan durchgeführt.

Bisher fehlt ein objektives Instrument zur Schmerzmessung. Die meisten Studien zu Schmerzsyndromen, einschließlich Patienten mit SFN, haben eine Vielzahl von Ersatzschmerzskalen verwendet, wie die Visual Analogue Pain Scale (VAS), die Numerical Rating Scale für Schmerzintensität, das Brief Pain Inventory und die Neuropathic Pain Scale (NPS). . Daher wäre ein objektives Schmerzmaß von großem Vorteil.

In dieser Studie werden Patienten mit einem SCN9A-assoziierten SFN analysiert, um mögliche Schmerznetzwerkmuster des zentralen Nervensystems zu bestimmen. Der spannungsgesteuerte Natriumkanal NaV1.7 spielt eine zentrale Rolle bei der Schmerzverarbeitung. Untersuchungen an Ratten zeigten Bereiche des Gehirns, die Nav1.7-Kanäle exprimieren. Diese Kanäle waren auf den hypothalamischen/präoptischen Bereich, den Hirnstamm und das subfornische Organ beschränkt. Unser Ziel ist es zu untersuchen, ob Gain-of-Function-Mutationen in NaV1.7 zu einem bestimmten Schmerzmuster im menschlichen Gehirn führen können, indem wir mit einem 3,0-Tesla-fMRT-Scan scannen. Einige Patienten werden eingeschlossen, um sich einem zusätzlichen fMRT-Gehirnscan (Tesla 7.0) zu unterziehen. Aufgrund der hohen Feldstärke haben sich neue Möglichkeiten für die Bildgebung des Gehirns ergeben. Die neu erworbene ultrahohe Auflösung erleichtert die Möglichkeit einer detaillierteren anatomischen Bildgebung. Wenn der 7,0-Tesla-fMRI-Scan nützlichere Informationen zu liefern scheint als der 3,0-Tesla-fMRI-Scan, wird der erstgenannte für Folgestudien verwendet.

Ziel dieser Studie ist es, den Ruhezustand und die Wirkung auf Hitzereize von Patienten mit SCN9A-assoziiertem SFN im fMRT und die Veränderungen der strukturellen Konnektivität mittels Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) zu bestimmen. Dies kann zu einem besseren Verständnis der pathophysiologischen Wege für chronische Schmerzen führen. Bei Erfolg könnte fMRI/DTI als Biomarker ein zusätzliches Instrument zur Therapiebewertung sein und zur Bewertung neuer therapeutischer Strategien beitragen.