Dopamin

Verlangsamte Bewegung, Zittern, steife Muskeln: Symptome, die für eine Parkinson-Erkrankung typisch sind. 

Verantwortlich ist der Verlust des auch als Glückshormon bekannten Botenstoffes Dopamin, der zum Übermitteln von Hirnsignalen beiträgt. In der Therapie von Parkinson wird er medikamentös ersetzt, oft begleitet von Nebenwirkungen. Elektrische Impulse können die Wirkung des Dopamins nachahmen, wie Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin jetzt zeigen konnten. In der Fachzeitschrift Brain* beschreiben sie den Einfluss des Botenstoffes auf Hirnnetzwerke, die die Absicht einer Bewegung weiterleiten. Ziel ist es, die tiefe Hirnstimulation weiterzuentwickeln.

Charité-Forschende entschlüsseln Signale, die willentlichen Bewegungen vorausgehen

Was passiert im Gehirn in den Sekunden, bevor sich ein Arm hebt oder eine Hand schließt? Welche Rolle hat der Botenstoff Dopamin bei der Kommunikation der verantwortlichen Hirnschaltkreise? Und ließe sich möglicherweise durch eine gezielte Stimulation von Hirnarealen der Effekt von Dopamin nachempfinden? Diese Fragen stellte sich ein Forschungsteam um die Neurowissenschafter:innen Prof. Andrea Kühn, Prof. John-Dylan Haynes und Prof. Wolf-Julian Neumann an der Charité.

Im Sonderforschungsbereich ReTune unter Federführung des Nachwuchswissenschaftlers Richard Köhler sowie gemeinsam mit internationalen Kolleg:innen arbeitet das Team daran, die Behandlung von Patient:innen mit Bewegungsstörungen durch tiefe Hirnstimulation voranzubringen. Hierbei werden feine Elektroden ins Gehirn eingesetzt. Sie senden elektrische Impulse an Nervenzellen, die bestimmte Bewegungen beeinflussen. Realisiert werden die dazu notwendigen neurochirurgischen Eingriffe unter anderem an der Charité.

Ein Schlüsselsymptom der Parkinson-Erkrankung ist der Verlust der Fähigkeit, Bewegungen willentlich auszulösen. Erkrankte führen Bewegungen daher nur verlangsamt aus. Man nennt dies Akinese. Zurückzuführen ist die Störung auf einen Mangel des Neurotransmitters Dopamin. Seine Aufgabe ist es, Informationen im Gehirn weiterzuleiten. „Das Dopaminsystem ist essenziell für menschliches Verhalten, für Gefühlswahrnehmungen oder das Ansprechen auf Belohnungen, aber auch für das Planen und Durchführen von Bewegungen“, erklärt Studienleiter Wolf-Julian Neumann. „Auf welche Weise der Botenstoff Einfluss auf die Absicht nimmt, eine Bewegung anzustoßen und inwiefern die tiefe Hirnstimulation diesen Effekt nachahmen kann, war bisher nicht bekannt.“ Diese entscheidende Wissenslücke wollten die Forschenden schließen und den Weg für neue Therapieverfahren bahnen.

Maschinelles Lernen hilft beim „Gedankenlesen“

Parkinson ist die am schnellsten zunehmende Hirnerkrankung weltweit. Betroffene sind in ihrer Lebensqualität deutlich eingeschränkt, eine Heilung gibt es nicht. Die Behandlung erfolgt in der Regel mit Medikamenten, die das fehlende Dopamin ersetzen. Nach einigen Jahren lässt die Wirkung jedoch nach und stark beeinträchtigende Nebenwirkungen stellen sich ein. Für einige Patient:innen kommt in dieser Situation eine tiefe Hirnstimulation infrage. Um das Verfahren noch wirkungsvoller und präziser zu gestalten, haben die Neurowissenschaftler:innen dort angesetzt, wo Bewegungen entstehen, und untersucht, wie sie im Gehirn vorbereitet werden.

„Wir haben uns eine Kombination recht außergewöhnlicher Methoden zunutze gemacht“, erklärt Andrea Kühn. „Bei Parkinson-Patient:innen, die sich einer neurochirurgischen Operation zur tiefen Hirnstimulation unterzogen hatten, haben wir Hirnsignale von Bewegung auslösenden Arealen der Hirnrinde und aus der Tiefe des Gehirns gemessen, während sie bewusste Bewegungen durchführten. Diese Hirnsignale haben wir anschließend über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle und mit Methoden des Maschinellen Lernens ausgelesen.“ So war es möglich, eine Bewegungsabsicht sehr früh, noch vor der eigentlichen Muskelaktivierung, aufzuspüren. Ohne den Einsatz der insgesamt 25 Patient:innen wäre eine solche Studie nicht möglich gewesen. Das Forschungsteam dankt ihnen daher ausdrücklich.

Bereits Sekunden vor der eigentlichen Aktion konnten die Forschenden die Absicht zu einer Bewegung entschlüsseln. Um dem Einfluss von Dopamin auf die Spur zu kommen, wiederholten sie den Vorgang vor und nach einer Gabe des Botenstoffes – mit erstaunlichem Ergebnis: „Das Dopamin beschleunigt den Prozess von der Bewegungsintention, also dem Zeitpunkt, an dem das Gehirn erstmals anzeigt, dass eine Bewegung in Planung ist, bis zur eigentlichen Durchführung, deutlich. Auch die Frequenz der Hirnsignale ändert sich, was zu einer schnelleren Umsetzung einer Bewegung führt“, so der Hirnforscher John-Dylan Haynes.

Grundlage für intelligente Hirnschrittmacher

Der Verlust von Dopamin beim Parkinson-Syndrom beeinträchtigt die Kommunikation zwischen tiefen Hirnregionen und motorischer Hirnrinde, auch die Kommunikationsfrequenz verschiebt sich. Genau an dieser Stelle setzt das Team therapeutisch an: „Durch gezielte tiefe Hirnstimulation konnten wir den Effekt von Dopamin imitieren. Die Kommunikation im Hirnnetzwerk wurde schneller und die für Parkinson typische Bewegungsverzögerung verkürzte sich“, sagt Wolf-Julian Neumann.

„Das ist besonders spannend, weil wir zukünftig die tiefe Hirnstimulation im Sinne einer intelligenten Gehirn-Computer-Schnittstelle einsetzen könnten“, blickt der Neurowissenschaftler nach vorn. „Sobald der Wille zu einer Bewegung ausgelesen wird, ließe sich mittels elektrischer Impulse der Weg bis zu ihrer Ausführung beschleunigen.“ Solche sogenannten Hirnschaltkreisprothesen können krankhaft veränderte Hirnsignalmuster korrigieren – in diesem Fall Bewegungsabsichten in Echtzeit entschlüsseln und eine Hirnstimulation anstoßen, sobald sich Patient:innen bewegen wollen. Weitere Forschungsarbeiten werden sich anschließen, um die Therapieform weiterzuentwickeln.

*Köhler RM et al. Dopamine and deep brain stimulation accelerate the neural dynamics of volitional action in Parkinson's disease. Brain 2024 Oct 3. doi: 10.1093/brain/awae219.

Über die Studie
Die Untersuchung ist ein zentraler Bestandteil des Sonderforschungsbereiches TRR295 ReTune der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Zusätzlich wurden Wolf-Julian Neumann und Stefan Haufe über den Europäischen Forschungsrat (ERC) unterstützt. Andrea Kühn erhielt eine Förderung durch die Lundbeck Foundation, weiterhin hat das NeuroCure Clinical Research Center zur Umsetzung des Projektes beigetragen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Wolf-Julian Neumann
Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie
Charité – Universitätsmedizin Berlin
julian.neumann@charite.de

Originalpublikation:
*Köhler RM et al. Dopamine and deep brain stimulation accelerate the neural dynamics of volitional action in Parkinson's disease. Brain 2024 Oct 3. doi: 10.1093/brain/awae219.
Weitere Informationen finden Sie unter
https://academic.oup.com/brain/article/147/10/3358/7703258?login=false
https://neurologie.charite.de/
https://neurochirurgie.charite.de/
https://sfb-retune.de/de/home-de/

Chronische Nierenkrankheiten in der Altersgruppe ab 40 Jahren

Chronische Nierenkrankheiten in der Altersgruppe ab 40 Jahren zwischen 2013-2022 mehr als 60 Prozent häufiger diagnostiziert // Erhöhte Erkrankungshäufigkeit in Ostdeutschland // Inanspruchnahme der Dialyse stagniert

Die Prävalenz diagnostizierter chronischer Nierenkrankheiten ist unter gesetzlich versicherten Patientinnen und Patienten ab 40 Jahren in den vergangenen Jahren kontinuierlich angestiegen. Die vertragsärztlichen Abrechnungsdaten zeigen zwischen 2013 und 2022 eine Zunahme von 4,43 auf 7,07 Prozent. Das entspricht einem relativen Anstieg um mehr als 60 Prozent. Insgesamt waren im Jahr 2022 fast 2,94 Millionen Patientinnen und Patienten von einer diagnostizierten chronischen Nierenkrankheit betroffen. Männer zeigten im Jahr 2015 mit 5,56 Prozent eine im Vergleich zu Frauen (3,65 Prozent) um 52 Prozent erhöhte altersstandardisierte Prävalenz. Infolge stärkerer Prävalenzzunahmen bei Frauen im Zeitverlauf ging dieser Unterschied zwischen den beiden Geschlechtern schrittweise zurück und betrug 32 Prozent im Jahr 2022 (Männer: 7,75 Prozent, Frauen: 5,88 Prozent). Zeitgleich wies die Prävalenz der Dialyseinanspruchnahme keinen Anstieg auf. Im Vergleich zwischen 2013 und 2022 erhöhte sich der Anteil an Personen mit diagnostizierter chronischer Nierenkrankheit mit verschlüsseltem Erkrankungsstadium von 54 auf 76 Prozent. Besonders ausgeprägt war der Anstieg in dem für die Vermeidung einer Dialysebehandlung therapierelevanten Stadium 3, während die Prävalenz der höheren Stadien rückläufig war.

In Ostdeutschland konnte eine erhöhte Prävalenz diagnostizierter Erkrankungen beobachtet werden. So wiesen im Jahr 2022 Sachsen-Anhalt, Sachsen, Thüringen und Brandenburg die höchsten Prävalenzwerte auf. Mit Ausnahme von fünf der acht Kreise in Mecklenburg-Vorpommern lagen die Kreise in Ostdeutschland nahezu vollständig im Bereich der höchsten 25 Prozent. Die Zahl dialysepflichtiger Personen veränderte sich über den zehnjährigen Untersuchungszeitraum hingegen wenig. Sie kumulierte sich im Jahr 2022 absolut auf über 86.000 und zeigte damit den im Zeitverlauf niedrigsten Wert (Höchstwert 2018: 89.844), wobei der beobachtete Rückgang auf ein vermehrtes Ausscheiden aus der Dialysebehandlung während der Pandemiejahre zurückging. Im Mittel waren in einem Quartal im Jahr 2022 72.814 Patientinnen und Patienten in Behandlung. Im Verlauf der Beobachtungsjahre ging der Frauenanteil an allen dialysepflichtigen Personen schrittweise von 40,7 Prozent auf 38,4 Prozent zurück.

Das sind die zentralen Ergebnisse einer aktuellen Versorgungsatlas-Studie zu „Trends der Prävalenz diagnostizierter chronischer Nierenkrankheiten und der Inanspruchnahme der Dialyse in der vertragsärztlichen Versorgung“, die das Zentralinstitut für die kassenärztliche Versorgung (Zi) heute veröffentlicht hat.

„Die steigende Prävalenz diagnostizierter chronischer Nierenkrankheiten weist darauf hin, dass zuvor unerkannte chronische Nierenkrankheiten bei immer mehr Patientinnen und Patienten im ambulanten Versorgungsalltag erkannt, diagnostiziert und eher frühzeitig behandelt werden. Bei Frauen fällt der Anstieg der Prävalenz besonders ausgeprägt aus. Unter Berücksichtigung deutscher Primärdatenstudien könnte dieser Trend auf ein höheres Maß bisher nicht erkannter Erkrankungen beim weiblichen Geschlecht hindeuten. Starke regionale Prävalenzvariationen zeigen eine erhöhte Erkrankungslast in den ostdeutschen Bundesländern. Die regionale Konzentration erscheint angesichts einer erhöhten regionalen Morbidität durch die wichtigen Risikofaktoren Hypertonie und Diabetes Mellitus Typ 2 in diesen Regionen plausibel. Dies sind für die medizinische Versorgung in den besonders betroffenen Regionen große Herausforderungen. Denn mit einer chronischen Nierenkrankheit gehen oftmals Folge- und Begleiterkrankungen einher, die zusätzliche Anforderungen an die verfügbaren Kapazitäten in den Praxen und Krankenhäusern der Region stellen. Hier sind vor allem die niedergelassenen Haus- und Fachärztinnen und -ärzte als Erstversorgende gefragt. Unsere aktuell ausgewerteten Daten belegen, dass ihnen bundesweit, aber besonders in den nordöstlichen Bundesländern, eine wichtige Lotsen- und Präventionsaufgabe zufällt“, sagte der Zi-Vorstandsvorsitzende Dr. Dominik von Stillfried.

Die chronische Nierenkrankheit ist durch eine mindestens drei Monate bestehende Schädigung der Nierenfunktion charakterisiert. Sie kann laborchemisch durch Blut- oder Urinuntersuchungen sowie durch bildgebende bzw. pathologische Untersuchungen des Nierengewebes diagnostiziert werden. Das Risiko für eine chronische Nierenkrankheit nimmt mit steigendem Alter zu. Darüber hinaus gelten in industrialisierten Ländern Diabetes mellitus und Hypertonie als die häufigsten Risikofaktoren. Andere mögliche Ursachen reichen von genetischen Prädispositionen über Nebenwirkungen bestimmter Arzneimittel bis hin zu Autoimmunerkrankungen.

Datengrundlage der heute veröffentlichten Studie waren die bundesweiten pseudonymisierten krankenkassenübergreifenden vertragsärztlichen Abrechnungsdaten gemäß § 295 SGB V. Die Prävalenz diagnostizierter Nierenkrankheiten wurde pro Berichtsjahr (2013 bis 2022) als prozentualer Anteil Erkrankter an der Gesamtpopulation vertragsärztlicher Patientinnen und Patienten ab 40 Jahren im Bund nach Alter und Geschlecht sowie in den Bereichen der Kassenärztlichen Vereinigungen und auf Kreisebene ermittelt.

Weitere Informationen
Holstiege J, Kohring C, Dammertz L, Heuer J, Samson-Himmelstjerna FA v, Akmatov MK, Müller D, Stillfried D v. Trends der Prävalenz diagnostizierter chronischer Nierenkrankheiten und der Inanspruchnahme der Dialyse in der vertragsärztlichen Versorgung. Zentralinstitut für die kassenärztliche Versorgung in Deutschland (Zi). Versorgungsatlas-Bericht Nr. 24/03. Berlin 2024 > https://doi.org/10.20364/VA-24.03

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Originalpublikation:
Holstiege J, Kohring C, Dammertz L, Heuer J, Samson-Himmelstjerna FA v, Akmatov MK, Müller D, Stillfried D v. Trends der Prävalenz diagnostizierter chronischer Nierenkrankheiten und der Inanspruchnahme der Dialyse in der vertragsärztlichen Versorgung. Zentralinstitut für die kassenärztliche Versorgung in Deutschland (Zi). Versorgungsatlas-Bericht Nr. 24/03. Berlin 2024 

https://doi.org/10.20364/VA-24.03

Weitere Informationen finden Sie unter

https://www.versorgungsatlas.de/fileadmin/ziva_docs/146/VA-24-03-Pravalenz_Nierenkrankheiten_Final.pdf

https://www.versorgungsatlas.de/fileadmin/ziva_docs/146/VA-24-03-Abstract_Pravalenz_Nierenkrankheiten_Final.pdf

Assistenz zur Selbsttötung

 Die Bitten um Suizidassistenz nehmen in Deutschland zu. Sie werfen schwierige Fragen auf: Welche Art von Aufklärung und Beratung sollen Menschen erhalten, die Ihren Todeswunsch äußern, und unter welchen Voraussetzungen sollte eine Assistenz bei der Selbsttötung überhaupt erwogen werden? 

Zu diesen und weiteren Fragen will ein Forschungsnetzwerk unter Federführung der Universitätsmedizin Halle fundierte Handlungsoptionen aufzeigen.

„Die Assistenz zur Selbsttötung ist angesichts der Tragweite für die Betroffenen, ihre Angehörigen, aber auch für die Gesellschaft ein kontrovers diskutiertes Thema, das tiefgreifende ethische und darüber hinaus gehende Fragen aufwirft. Bislang fehlt es weitgehend an wissenschaftlich gestützten Verfahren, wie mit Anfragen nach Suizidassistenz, die in ganz unterschiedlichen Lebenssituationen und aus sehr verschiedenen Motiven entstehen, verantwortungsvoll umgegangen werden kann“, erklärt Prof. Dr. Jan Schildmann, Sprecher des Forschungsnetzwerks Suizidassistenz und Direktor des Instituts für Geschichte und Ethik der Medizin an der Universitätsmedizin Halle.

Drängende Fragen aus der Praxis

Es stellen sich drängende Fragen nach den Aufgaben, die Angehörige der Gesundheitsberufe dabei übernehmen und welche Rollen sie explizit nicht einnehmen sollen. Welche Informationen brauchen Menschen, die einen assistierten Suizid in Erwägung ziehen, und wie kann sichergestellt werden, dass sie ausreichend über andere Möglichkeiten informiert sind? Wie kann man feststellen, ob eine Person wirklich in der Lage ist, eine solche Entscheidung selbstbestimmt und eigenverantwortlich zu treffen? Welche Standards sollten für Aufklärungs- und Beratungsgespräche gelten und wie sollten diese Gespräche dokumentiert werden?

„Der häufig stark gemachte Gegensatz von Suizidprävention und Suizidassistenz verhindert eine konstruktive Diskussion über einen verantwortbaren Umgang mit den vielschichtigen Anfragen nach Suizidassistenz. Im Ringen um eine angemessene Praxis ist es wichtig, dass wir Menschen aus unterschiedlichen Berufen und mit verschiedenen Perspektiven und Positionen zusammenbringen. Deshalb freue ich mich, dass wir jetzt mit renommierten Wissenschaftler:innen aus Deutschland sowie weiteren Gästen aus dem In- und Ausland die Arbeit im Netzwerk aufnehmen können“, so der Internist und Medizinethiker Schildmann.

Die Arbeit im wissenschaftlichen Netzwerk knüpft an eine Reihe aktueller bundesweiter Initiativen zu diesem Thema an. Dazu gehört eine laufende Analyse, für die in Zusammenarbeit mit mehreren Landesärztekammern im Sommer dieses Jahres Daten zur aktuellen Handlungspraxis am Lebensende erhoben wurden. Die Daten werden einer mit gleicher Methode durchgeführten Studie von 2013 gegenübergestellt, so dass erstmals für Deutschland Entwicklungen nachgezeichnet werden können. Darüber hinaus ist jüngst der Startschuss für die Entwicklung einer nationalen Leitlinie für Angehörige verschiedener Gesundheitsberufe gefallen, die demnächst auch von einem Online-Berichts- und Lernsystem über die Erfahrungen in der Praxis begleitet werden soll. Fortbildungen zum Thema sowie die geplante Vernetzung von Akteuren aus der Praxis der Suizidprävention, Pflege, Palliativversorgung und Suizidassistenz in Sachsen-Anhalt ergänzen die wissenschaftliche Arbeit.

Neben Prof. Dr. Jan Schildmann als Sprecher und Leiter des Netzwerks sind Prof. Dr. Gabriele Meyer (Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaften, Universitätsmedizin Halle), Prof. Dr. Claudia Bozzaro (Institut für Ethik, Geschichte und Theorie der Medizin, Universität Münster) und Dr. Jakov Gather (Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Präventivmedizin, LWL-Universitätsklinikum, Ruhr-Universität Bochum) koordinierende Mitglieder des Forschungsnetzwerks Suizidassistenz.

Das Vorhaben wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Hintergrund

2023 berichteten Sterbehilfeorganisationen über knapp 900 Fälle, die tatsächliche Anzahl liegt allerdings womöglich deutlich höher. Der Anstieg steht im Zusammenhang mit einem Urteil des Bundesverfassungsgerichts aus dem Jahr 2020, wonach freiverantwortlich handelnde Menschen die rechtliche Möglichkeit haben, Hilfe bei der Selbsttötung in Anspruch zu nehmen.

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