Botuliinitoksiinin keskeiset vaikutukset: Neurofysiologinen tutkimus aivohalvauspotilailla, joilla on spastinen alaraaja

Spastisuus on motorinen häiriö, jolle on tunnusomaista nopeudesta riippuvainen tonic-venytysrefleksin lisääntyminen ja liioiteltu jänteen nykiminen (Lance 1980). Potilailla, joilla on aivovaurio, esiintyy usein spastisuutta, joka johtuu selkärangan refleksiverkostoja säätelevien laskeutuvien reittien katkeamisesta, mikä johtaa monosynaptisen refleksin yliherkkyyteen, jonka laukaisee lihaskaran venyminen. Alaraajan lihasten spastisuus heikentää kävelyä, erityisesti aivohalvauksissa, jotka ovat pääasiallinen neurologisen vamman syy. Vaikka 80 % aivohalvauksesta selviytyneistä toipuu kävelemiskyvyn, heidän kävelynsä huono laatu muodostaa vakavan haitan jokapäiväisessä elämässä (Bensoussan ym. 2004; Bensoussan ym. 2006).

Paikallisesta botuliinitoksiinin (BTx) injektiosta on tullut fokaalisen spastisuuden hoidon tukipilari, erityisesti aivohalvauksen jälkeisillä potilailla. BTx heikentää liiallista lihasten supistumista estämällä asetyylikoliinin vapautumisen motoneuroniterminaaleista hermo-lihasliitoksessa ja lamauttaa tilapäisesti lihaksen useiksi kuukausiksi. Tämän perifeerisen toiminnan lisäksi BTx:llä oletetaan olevan myös keskeinen vaikutus (Curra et al. 2004; Gracies 2004; Krishnan 2005; Palomar ja Mir 2012). Erityisesti vaikuttamalla myös fusimotorisiin synapseihin intrafusaalisissa lihassäikeissä (Rosales ja Dressler 2010; Trompetto et al. 2008; Trompetto ym. 2006), BTx voi vähentää lihasten karan eritystä, mikä saattaa olla epäsuorasti vastuussa toiminnallisista muutoksista keskusmoottorimekanismit sekä selkärangan että supraspinaalisella tasolla. Eläinkokeet ehdottivat myös, että BTx kulkeutuu retrogradisen aksonisen kuljetuksen kautta motoneuroni-somaan ja mahdollisesti transynaptisesti, ja se voi vaikuttaa selkäytimen kolinergiseen synaptiseen siirtymiseen selkäytimessä. Tähän asti sähköfysiologiset löydökset ovat olleet rajallisia ja kiistanalaisia, mikä johtuu luultavasti useista tutkituista motorisista häiriöistä, testatuista fysiologisista mekanismeista ja harvoissa saatavilla olevissa tutkimuksissa käytetyistä erilaisista toksiinin injektiomenetelmistä (Frascarelli ym. 2011; Girlanda ym. 1997; Modugno et al. ai. 1998; Naumann ja Reiners 1997; Pauri ym. 2000; Priori ym. 1995; Wohlfarth ym. 2001). Tästä syystä toksiinin keskeinen vaikutus spastisuuteen on edelleen epävarma.