Epilepsie: een vasculaire aandoening?

Epilepsie wordt beschouwd als een neurologische aandoening en wordt primair medicamenteus behandeld. Maar liefst 25-30% van de patiënten reageert echter onvoldoende op medicatie. Een klein deel van deze patiënten komt in aanmerking voor operatieve behandeling, waarbij het hersengebied waarbinnen de aanvallen ontstaan, wordt verwijderd. De overige medicatieresistente patiënten zijn in afwachting van nieuwe behandelstrategieën. De afgelopen 20 jaar heeft onderzoek naar de neuronale bijdrage aan epilepsie geen betere behandeling opgeleverd. Om die reden is er behoefte aan nieuwe concepten. Uit recente literatuur blijkt dat de vaatwand betrokken kan zijn bij het ontstaan van epilepsie. Roel Haeren heeft in het kader van zijn promotieonderzoek daarom de structuur en functie van cerebrale vaten van epilepsiepatiënten geanalyseerd.

Epilepsie als vasculaire aandoening
Het risico om epilepsie te ontwikkelen na een cerebrovasculair event is 2 tot 15%. Andersom hebben epilepsiepatiënten een twee tot vijf keer grotere kans om een herseneninfarct te ontwikkelen. Vasculaire risicofactoren als hypertensie, roken, en diabetes mellitus zijn bovendien individuele risicofactoren voor het ontwikkelen van ‘late-onset’ epilepsie. Dit suggereert dat epilepsie mogelijk een symptoom is van onderliggende cerebrovasculaire pathologie.

Macrovasculaire afwijkingen en epilepsie
Een epileptische aanval kan gepaard gaan met acute hemodynamische verandering. Bovendien neemt tijdens een epileptische aanval de metabole vraag van het hersenweefsel in het epileptische focus acuut toe ten opzichte van het perifocale hersenweefsel. Dit vraagt om accurate en snelle aanpassing van de lokale bloedstroom. Om dit te bewerkstelligen is het weefsel afhankelijk van adequaat functionerende autoregulatie en neurovasculaire koppelingsmechanismen.
Het vermoeden bestaat dat deze neurovasculaire interacties bij epilepsiepatiënten verstoord zijn. Cellen in en om de vaatwand die betrokken zijn bij deze interacties worden dan extra belast. Om dit proces te onderzoeken werden piale arteriën en parenchymale arteriolen van epilepsiepatiënten met de 2-foton microscoop bestudeerd. De vaatwand bleek een opvallend grote hoeveelheid autofluorescente partikels te bevatten. Op basis van fluorescentiespectrum en -lifetime konden deze partikels worden gekarakteriseerd als lipofuscine. Lipofuscine wordt beschouwd als eindproduct van oxidatieve stress. Deze bevindingen wijzen daarmee op oxidatieve stress in de vaatwand van cerebrale arteriën van epilepsiepatiënten.

Microvasculaire afwijkingen en epilepsie
In de cerebrale microcirculatie van epilepsiepatiënten zijn de afgelopen jaren diverse afwijkingen beschreven zoals een veranderde vaatdichtheid en een toegenomen permeabiliteit van de bloed-hersenbarrière (BHB). De BHB is veelvuldig onderzocht, maar de oorzaak van de toegenomen permeabiliteit is vooralsnog onduidelijk. Onze hypothese is dat een verzwakte glycocalyx een potentiële oorzaak is voor endotheeldisfunctie en daarmee leidt tot een verhoogde BHB-permeabiliteit. De glycocalyx is een gelachtige laag aan de luminale zijde van het endotheel. De glycocalyx heeft een belangrijke barrièrefunctie en is daarnaast betrokken bij de reductie van oxidatieve stress.

Sidestream darkfield imaging
Om de kwaliteit van de glycocalyx en andere aspecten van de cerebrale microcirculatie in detail te kunnen onderzoeken, hebben we een studie ontworpen waarbij we deze microcirculatie, en in het bijzonder de glycocalyx, kunnen beoordelen tijdens een hersenoperatie. Tot nu toe hebben we metingen gedaan bij tien epilepsiepatiënten en zes controlepatiënten. De laatste groep bestaat uit mensen die om een andere reden dan epilepsie een hersenoperatie moesten ondergaan. Dergelijk intraoperatief onderzoek naar de humane cerebrale microcirculatie is zelden eerder uitgevoerd. Er zijn slechts enkele technieken beschikbaar die dit mogelijk maken. Sidestream darkfield (SDF) imaging is zo’n techniek. Een SDF camera kan als draagbare microscoop tijdens een operatie steriel worden gebruikt.
Dit promotieonderzoek heeft aangetoond dat SDF imaging geschikt is om de humane cerebrale microcirculatie te visualiseren. In combinatie met geschikte software kan bovendien de glycocalyx worden beoordeeld. De eerste metingen tonen aan dat epilepsiepatiënten een lage vaatdichtheid hebben in de temporale cortex. Bovendien lijken deze vaten een verzwakte glycocalyx te hebben. Of deze bevindingen reëel zijn, zal blijken wanneer de studie is afgerond en metingen bij epilepsiepatiënten vergeleken zijn met controlepatiënten.

Toekomst
De studies beschreven in het proefschrift zijn verkennend van aard en dragen bij aan een nieuwe kijk op de etiologie van epilepsie. Verder onderzoek naar lipofuscine en de glycocalyx is nodig om hun rol in vasculaire disfunctie en de BHB te bepalen. De mogelijkheid dat zij nieuwe aangrijpingspunten vormen voor de behandeling van epilepsie zal hieruit moeten blijken.



Aandachtsgebied:

Epilepsie

Onderwerp:

epilepsie imaging

U heeft nog enkele gratis artikelen binnen neurologie. Maak uw account aan om ongelimiteerd te lezen.