Sinusförmige galvanische vestibuläre Stimulation bei neurogener orthostatischer Hypotonie / Synkope

Synkopen sind eine weit verbreitete Erkrankung, von der 42 % der Bevölkerung irgendwann im Leben betroffen sind. Körperliche Verletzungen treten bei synkopalen Ereignissen auf und die Verletzungsgefahr wird mit zunehmendem Alter größer. Synkopen machen 3 % der Besuche in Notaufnahmen und 6 % aller Krankenhauseinweisungen aus. Bei Patienten mit häufig wiederkehrenden Synkopen hat die psychosoziale Beeinträchtigung schätzungsweise negative Auswirkungen auf 33 % der bewerteten Aspekte des täglichen Lebens. Es gibt auch große wirtschaftliche Auswirkungen mit geschätzten jährlichen Kosten von 2,4 Milliarden US-Dollar, hauptsächlich aufgrund von Krankenhausaufenthalten.

Die neurogene orthostatische Hypotonie (nOH) resultiert aus einer beeinträchtigten arteriellen Vasokonstriktion, die normalerweise durch den Baroreflex als Reaktion auf die Schwerkraftansammlung von Blut vermittelt wird. Die charakteristischen Befunde bei nOH sind ein Abfall des systolischen Blutdrucks (SBP) von 20 mmHg oder mehr oder ein Abfall des diastolischen Blutdrucks (DBP) von 10 mmHg oder mehr als Reaktion auf das Stehen oder Neigen des Kopfes. Was nOH von anderen Ursachen orthostatischer Hypotonie, wie vasovagaler Synkope oder Dehydratation, unterscheidet, ist ein abgeschwächter kompensatorischer Anstieg der Herzfrequenz (<15 BPM). nOH macht 15 % der Synkopen in der Allgemeinbevölkerung und 24 % solcher Fälle in der Notaufnahme aus. Das autonome Versagen, das nOH auslöst, kann aus α-Synuclein-Proteinablagerungen in zentralen Gliazellen (Multiple-System-Atrophie) oder in postganglionären autonomen Neuronen resultieren, wenn es mit der Parkinson-Krankheit oder einem primären autonomen Versagen einhergeht. Zu den sekundären Ursachen des autonomen Versagens gehören diabetische Neuropathie und andere Autoimmunerkrankungen, die selektiv auf die peripheren autonomen Nerven abzielen.

Derzeit gibt es keinen Behandlungsstandard für Menschen, die an einer Synkope leiden. Es wurden mehrere Behandlungsoptionen untersucht, darunter Betablocker, Kortikosteroide und Herzschrittmacher, aber keine davon war wirksamer als Placebo. Die bisher erfolgversprechendste Therapie waren wiederholte statische Head-up-Tilts. Vestibulosympathischer Reflex (VSR) ist ein Begriff, der für die Umverteilung von Blut durch vestibuläre Stimulation durch die Aktionen des sympathischen Nervensystems verwendet wird. Eine statische Kopfneigung von 60° aktiviert die Otolithen- und Körperneigungsrezeptoren, die durch die VSR kardiovaskuläre Veränderungen hervorrufen. Unter Verwendung wiederholter statischer Kopf-nach-oben-Neigungen wurden "synkopenempfindliche" Patienten für bestimmte Zeiträume wiederholt um 60° geneigt. Es wurde gezeigt, dass dies die (VSR) gewöhnt und in einigen Fällen Synkopen reduziert oder beseitigt. Obwohl es möglich war, einige Probanden mit Kopfneigung zu gewöhnen, waren die Gewöhnungstechniken zu langwierig und unpraktisch, um in der allgemeinen Bevölkerung wirksam zu sein. Gäbe es ein weniger langwieriges Verfahren, das das vestibuläre System aktiviert, könnte es verwendet werden, um die Synkope durch die VSR zu gewöhnen.

Die sinusförmige galvanische vestibuläre Stimulation (sGVS) aktiviert das Otolithensystem. Blutdruck (BP) und Herzfrequenz (HR) wurden in vasovagalen Reaktionen bei mit Isofluran anästhesierten Long-Evans-Ratten während sinusoidaler galvanischer Vestibulärstimulation (sGVS) und Nase-nach-oben-Neigen untersucht. In diesen Studien entwickelten anfällige Ratten eine synchrone Abnahme des Blutdrucks um 20–50 mmHg und eine Abnahme der Herzfrequenz um ≈20–50 bpm über Sekunden, die sich als Reaktion auf wiederholte vestibuläre (Otolithen-)Stimulation langsam über Minuten erholten. Die plötzliche Abnahme von BP und HR, gefolgt von der langsameren Rückkehr zu den Werten vor dem Stimulus, sind die Hauptkomponenten der vasovagalen Reaktion, die der vasovagalen Synkope zugrunde liegen und diese erzeugen. Es wurde festgestellt, dass Ratten, die zuvor für die Induktion vasovagaler Reaktionen empfänglich waren, im Laufe der Tests zunehmend ihre Empfindlichkeit verloren. Der Verlust der Empfänglichkeit für vasovagale Reaktionen weist darauf hin, dass die Ratten durch Aktivierung des VSR unter Verwendung von sGVS gewöhnt wurden. Es wurde der Schluss gezogen, dass die Gewöhnung erfolgreich war, indem das Auftreten niederfrequenter Oszillationen in BP und HR bei Ratten blockiert wurde, von denen angenommen wird, dass sie die kritischen Elemente bei der Auslösung vasovagaler Reaktionen sind. Der Empfindlichkeitsverlust in dieser Studie war mit einem Anstieg der Herzfrequenz verbunden, um dem Abfall des Blutdrucks entgegenzuwirken. Diese Ergebnisse stimmten mit früheren Studien überein, die gewohnheitsmäßige Reaktionen mit statischen Kopf-nach-oben-Neigungen demonstrierten. Warum diese Ergebnisse nicht von einigen anderen Studien gestützt wurden, bleibt unklar; Ein Autor schlug jedoch vor, dass der Grund für ihre Ergebnisse beim Menschen darin bestand, dass statische Kopf-nach-oben-Neigungen so mühsam waren, dass sie zu einer Nichteinhaltung führten.

Die Strategie zur Behandlung von nOH sollte sich wahrscheinlich eher auf die Erhöhung des Blutdrucks als auf die Herzfrequenz konzentrieren, da ein Abfall des Blutdrucks das bestimmende Merkmal dieser Erkrankung ist. Studien zum VSR wurden an Ratten ohne identifizierte vasovagale Reaktionen durchgeführt. Yakushin und Kollegen wendeten eine lineare Beschleunigung bei anästhesierten Ratten an und fanden Anstiege des Blutdrucks, die während der Aufwärts- und Vorwärtstranslation maximal waren [36]. Die HR wurde von einzelnen Translationen nicht beeinflusst, aber Oszillationen können sie allmählicher beeinflussen.

Es gibt Herausforderungen bei der Untersuchung verschiedener Populationen, die von Synkopen betroffen sind. Die häufigste Erkrankung, die vasovagale Synkope, kann aufgrund der intermittierenden Natur der Symptome schwer objektiv zu diagnostizieren sein. Insbesondere haben viele Patienten normale Neigungstests im Labor und sind nur in Zeiten körperlicher oder emotionaler Belastung symptomatisch. Eine leichter zu diagnostizierende Erkrankung, das posturale orthostatische Tachykardiesyndrom, ist weitaus seltener und die Patienten verbessern sich häufig spontan nach der Pubertät.

Diese Studie konzentriert sich auf Synkopen, die durch nOH verursacht werden, da es eine größere Population potenzieller Probanden gibt und Labortests zuverlässiger sind. Unsere Hypothese ist, dass die sinusförmige galvanische vestibuläre Stimulation (sGVS) verwendet werden kann, um beim Menschen eine Gewöhnung an die Synkope herbeizuführen. sGVS wurde bei einigen Testpersonen verwendet, um die Aktivität des sympathischen Muskelnervs (MSNA) ohne Nebenwirkungen zu aktivieren, die über die Reisekrankheit hinausgehen. Während der Gewöhnungsphasen können die Probanden lesen, Musik hören, fernsehen usw.