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Hintergrund
Migräne ist eine hochprävalente Erkrankung, die bei betroffenen Patient*innen eine hohe Belastung sowohl durch die Kopfschmerzen an sich als auch durch die Einschränkung ihres Sozial- und Berufslebens hervorruft. Die Therapie besteht aus einer Akuttherapie der Kopfschmerzattacken sowie einer prophylaktischen Therapie zur Reduktion der Kopfschmerzfrequenz und -schwere. In der Prophylaxe stehen mit Antikörpern gegen das Calcitonin-gene-related-peptide (CGRP) und dessen Rezeptor erstmalig für die Migräne entwickelte gezielte prophylaktische Therapien zur Verfügung. Es stellt sich jedoch hierbei die Frage, ob CGRP-Antikörper lediglich symptomatisch in der Peripherie des trigemino-vaskulären-Systems wirken oder auch im zentralen Nervensystem die zugrundeliegenden pathophysiologischen Mechanismen beeinflussen, was einer krankheitsmodifizierenden Wirkung entspräche. Ziel unserer Studie war es, die Nullhypothese einer rein symptomatischen Wirkung gegen die Alternativhypothese einer Krankheitsmodifikation und somit zentralnervösen Wirkung, zu prüfen, indem bei Patient*innen mit episodischer Migräne der nozizeptive Blinkreflex vor und nach der Behandlung mit CGRP-Antikörpern untersucht wurde.
Methoden
22 Patient*innen mit episodischer Migräne (21 Frauen, 46,2 ± 13,8 Jahre alt) und 22 alters- und geschlechts-gematchte Kontrollen wurden im Rahmen dieser prospektiven Beobachtungsstudie eingeschlossen. Sie erhielten einen umfassenden Fragebogen zur Erhebung demografischer Charakteristika sowie der Kopfschmerzanamnese. Es erfolgte eine Messung des Blinkreflexes (10 Durchgänge à 6 Stimuli) vor (V0) und 3 Monate (V3) nach der Behandlung mit CGRP-Antikörpern (Kontrollen wurden einmalig gemessen). Im Rahmen der Messung wurden wiederholt schmerzhafte Stimuli supraorbital appliziert, die direkte Rückschlüsse auf die zentralnervöse Erregbarkeit des Hirnstamms als pathophysiologisch zentralen Mechanismus im Rahmen der Migräneentstehung zulassen. Die Area-under-the-curve (AUC) der R2-Komponente der Muskelsummenaktionspotentiale des Blinkreflexes sowie das Habituationsverhalten (Regressionskoeffizient über mehrere Blöcke) der stimulierten sowie nicht-stimulierten Seite wurden über 10 Blöcke hinweg evaluiert (primärer Endpunkt). Es wurde jeweils zuerst ein Test auf globale Veränderungen durchgeführt, der dann durch post-hoc-Analysen weiter spezifiziert wurde.
Ergebnisse
Alle Patient*innen zeigten eine signifikante Reduktion der Kopfschmerztage/Monat (V0: 12,4±3,3, V3: 6,6 ± 4,9) nach Beginn der Behandlung mit einem CGRP-/Rezeptorantikörper. Auf der stimulierten Seite reduzierte sich die AUC signifikant in den Blöcken eins, zwei sowie acht (Fglobal=5,86, p<0,001; block 1: R2a_s: -28%, p<0,001). Auf der nicht-stimulierten Seite zeigten sich Block eins, zwei, drei, acht sowie zehn als signifikant reduziert (Fglobal=8,22, p<0,001, block 1: R2a_ns: -22%, p=0,003). Die Veränderung der Habituation erwies sich in den Blöcken sechs, sieben, acht und zehn auf der nicht-stimulierten Seite als signifikant (Fglobal=3,07, p<0,001; block 6: R2h_ns: r=-1,36, p=0,007). Weder die AUC noch die Habituation des ersten Messtermins (V0) korrelierte mit dem späteren klinischen Ansprechen, sodass kein Prädiktor für das Therapieansprechen detektiert werden konnte (binär logistische Regression; alle Prädiktoren p>0,05).
Diskussion & Zusammenfassung
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die dreimonatige Therapie mit CGRP-Antikörpern die Erregbarkeit des Hirnstamms als Antwort auf wiederholte schmerzhafte Stimuli bei Patient*innen mit Migräne normalisiert und liefert somit Hinweise für ein krankheitsmodifizierendes Potenzial. Veränderungen der Habituation korrelierten signifikant mit der Verringerung der Kopfschmerz-Frequenz, weitere Studien sind jedoch nötig, um zu eruieren, ob Parameter als Prädiktor geeignet sind um eine Voraussage über das Therapieansprechen und das Risiko einer Verschlechterung nach Beendigung der Therapie zu ermöglichen.
Kognitive Beeinträchtigungen treten bei 43-70 % der Patient*innen mit Multipler Sklerose (MS) auf [1]. Der Symbol Digit Modalities Test (SDMT) ist ein kognitiver Test, der ein empfindliches Maß für die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit ist, und bei MS-Patient*innen häufig beeinträchtigt ist [2, 3]. In bildgebenden Studien wurden bereits die Bedeutung von Läsionen in der weißen Substanz, aber auch der grauen Substanz im Bereich des beidseitigen superioren Parietallappens (Brodman Areal [BA] 7A) für die Durchführung des SDMT hervorgehoben [4–6]. Bislang liegen jedoch nur wenige Daten speziell zur Integrität der von BA 7A absteigenden Bahnen der weißen Substanz vor. Ein Zusammenhang zwischen der Integrität des BA 7A Traktes der weißen Substanz und der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit bei Patient*innen mit Multipler Sklerose ist bisher noch unbekannt.
In dieser Studie untersuchten wir die Assoziation zwischen der Integrität des von BA 7A ausgehenden Traktes der weißen Substanz und der Leistung im SDMT in einer Gruppe von 101 MS-Erkrankten. Dazu verwendeten wir die Diffusionstensor Bildgebung (DTI), um diesen Trakt mit der probabilistischen Traktographie zu rekonstruieren. Anhand der quantifizierten mittleren fraktionalen Anisotropie (FA), ein Maß für die Abweichung von isotroper Diffusivität in allen Richtungen und der SDMT Leistung konnten wir mit und ohne Maskierung der zuvor festgestellten Läsionen der weißen Substanz mögliche Korrelationen berechnen. Dabei zeigte sich, dass die Werte der fraktionalen Anisotropie positiv mit den verminderten Ergebnissen des SDMT assoziiert waren. Für den kortikospinalen Trakt als Kontrolltrakt ergab sich diese Assoziation erwartungsgemäß nicht, da er mit motorischen und nicht mit kognitiven Beeinträchtigungen in Verbindung gebracht wird [7]. Der positive Zusammenhang blieb auch nach Maskierung der Läsionen innerhalb des BA 7A Traktes bestehen, was auf eine zusätzliche Schädigung der normal erscheinenden weißen Substanz schließen lässt.
Die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung bei Patient*innen mit Multipler Sklerose und der Integrität des BA 7A-Traktes der weißen Substanz wurde festgestellt. Durch diese Studie können weitere Erkenntnisse über die strukturelle Korrelation der weißen Substanz des Gehirns mit der kognitiven Leistung von MS-Erkrankten gewonnen werden. In der Zukunft ist eine Kombination aus strukturellen mit funktionellen Messungen sinnvoll.
A New Laboratory Workflow Integrating the Free Light Chains Kappa Quotient into Routine CSF Analysis
(2022)
We performed this cohort study to test whether further analysis of intrathecal inflammation can be omitted if the free light chain kappa (FLCκ) quotient is within the reference range in the corresponding quotient diagram. FLCκ concentrations were measured in serum and cerebrospinal fluid (CSF) samples. The intrathecal fraction (IF) of FLCκ was calculated in relation to the hyperbolic reference range. 679 patient samples were used as a discovery cohort (DC). The sensitivity and negative predictive value (NPV) of the FLCκ-IF for the detection of an intrathecal humoral immune response (CSF-specific OCB and/or IF IgG/A/M > 0%) was determined. Based on these data, a diagnostic algorithm was developed and prospectively validated in an independent validation cohort (VC, n = 278). The sensitivity of the FLCκ-IF was 98% in the DC and 97% in the VC with a corresponding NPV of 99%. The use of the FLCκ-IF as a first line analysis would have reduced the Ig and OCB analysis by 62% in the DC and 74% in the VC. The absence of a FLCκ-IF predicts the absence of a humoral intrathecal immune response with a very high NPV of 99%. Thus, integration of our proposed algorithm into routine CSF laboratory analysis could help to reduce analytical efforts.
Background
Neuroinflammation and maladaptive neuroplasticity play pivotal roles in migraine (MIG), trigeminal autonomic cephalalgias (TAC), and complex regional pain syndrome (CRPS). Notably, CRPS shares connections with calcitonin gene-related peptide (CGRP) in its pathophysiology. This study aims to assess if the documented links between CRPS and MIG/TAC in literature align with clinical phenotypes and disease progressions. This assessment may bolster the hypothesis of shared pathophysiological mechanisms.
Methods
Patients with CRPS (n = 184) and an age-/gender-matched control group with trauma but without CRPS (n = 148) participated in this case–control study. Participant answered well-established questionnaires for the definition of CRPS symptoms, any headache complaints, headache entity, and clinical management.
Results
Patients with CRPS were significantly more likely to suffer from migraine (OR: 3.23, 95% CI 1.82–5.85), TAC (OR: 8.07, 95% CI 1.33–154.79), or non-classified headaches (OR: 3.68, 95% CI 1.88–7.49) compared to the control group. Patients with MIG/TAC developed CRPS earlier in life (37.2 ± 11.1 vs 46.8 ± 13.5 years), had more often a central CRPS phenotype (60.6% vs. 37.0% overall) and were three times more likely to report allodynia compared to CRPS patients with other types of headaches. Additionally, these patients experienced higher pain levels and more severe CRPS, which intensified with an increasing number of headache days. Patients receiving monoclonal antibody treatment targeting the CGRP pathway for headaches reported positive effects on CRPS symptoms.
Conclusion
This study identified clinically relevant associations of MIG/TAC and CRPS not explained by chance. Further longitudinal investigations exploring potentially mutual pathomechanisms may improve the clinical management of both CRPS and primary headache disorders.
Trial registration
German Clinical Trials Register (DRKS00022961).
Einleitung/Hintergrund
DC_TRAIN_APHASIA ist eine multizentrische, randomisiert-kontrollierte Studie, die seit November 2019 unter Federführung der Universitätsmedizin Greifswald durchgeführt wird (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03930121). Die Studie untersucht, ob adjuvante transkranielle Gleichstromstimulation („transcranial direct current stimulation“, tDCS) den Erfolg einer 3‑wöchigen intensiven Sprachtherapie bei chronischer Aphasie steigern kann.
Material und Methode
Bis Ende 2024 sollen bundesweit 130 Patient:innen eingeschlossen werden. Die Entwicklung innovativer Rekrutierungsstrategien stellt seit Beginn der Studie eine Herausforderung dar. Neben gängigen Rekrutierungsmethoden wie der direkten Ansprache von Menschen mit Aphasie in Kliniken, Logopädiepraxen, Rehabilitationseinrichtungen und Selbsthilfegruppen wurden Radiowerbespots, Fernsehbeiträge und Auftritte in sozialen Medien erprobt.
Zwischenergebnisse
Bis zum aktuellen Zeitpunkt konnten 110 Patient:innen in die Studie eingeschlossen werden. Zum größten kurzzeitigen Rücklauf führte die Rekrutierung über einen Fernseh- bzw. Radiobeitrag. Den größten langfristigen Rücklauf ergab die Rekrutierung über Logopädie- und Neurologiepraxen, Selbsthilfegruppen und soziale Medien. Teilnehmer:innen berichteten als „Testimonials“ positiv von der Sprachtherapie und der Anwendung von tDCS, die sich als gut verträglich erwies.
Diskussion
Die multizentrische Studie DC_TRAIN_APHASIA prüft die Wirksamkeit von tDCS als adjuvante Applikation für intensive Sprachtherapie bei chronischer Aphasie. Die vorliegende Übersicht soll künftigen Studien als Leitfaden zur Rekrutierung von Stichproben dienen, die Menschen mit eingeschränkten kommunikativen Fähigkeiten umfassen.
Background
Understanding how SARS-CoV-2 affects respiratory centres in the brainstem may help to preclude assisted ventilation for patients in intensive care setting. Viral invasion appears unlikely, although autoimmunity has been implicated, the responsible antigens remain unknown. We previously predicted the involvement of three epitopes within distinct brainstem proteins: disabled homolog 1 (DAB1), apoptosis-inducing-factor-1 (AIFM1), and surfeit-locus-protein-1 (SURF1).
Methods
Here, we used microarrays to screen serum from COVID-19 patients admitted to intensive care and compared those with controls who experienced mild course of the disease.
Findings
The results confirm the occurrence of IgG and IgM antibodies against the hypothesised epitopes in COVID-19 patients. Importantly, while IgM levels were similar in both groups, IgG levels were significantly elevated in severely ill patients compared to controls, suggesting a pathogenic role of IgG.
Interpretation
The newly discovered anti-neuronal antibodies might be promising markers of severe disease and the targeted peptide epitopes might be used for targeted immunomodulation. Further work is needed to determine whether these antibodies may play a role in long-COVID.
Funding
AF, CF and PR received support from the German Research Foundation (grants FL 379/22-1, 327654276-SFB 1315, FR 4479/1-1, PR 1274/8-1). SH, DR, and DB received support from the Ministry of Economy, State of Mecklenburg Western Pomerania, Germany (grant COVIDPROTECT: “Optimisation of diagnostic and therapeutic pathways for COVID-19 patients in MV”). SH received support from the Research Group Molecular Medicine University of Greifswald (FVMM, seed funding FOVB-2021-01). AV received support from the Else Kröner Fresenius Foundation and the Alzheimer Research Initiative.
The cortical silent period (CSP), assessed with transcranial magnetic stimulation (TMS), provides insights into motor cortex excitability. Alterations in the CSP have been observed in multiple sclerosis (MS), although a comparison of the sometimes contradictory results is difficult due to methodological differences. The aim of this study is to provide a more profound neurophysiological understanding of fatigue’s pathophysiology and its relationship to the CSP. Twenty-three patients with MS, along with a matched control group, underwent comprehensive CSP measurements at four intensities (125, 150, 175, and 200% resting motor threshold), while their fatigue levels were assessed using the Fatigue Scale for Motor and Cognitive Functions (FSMC) and its motor and cognitive subscore. MS patients exhibited a significantly increased CSP duration compared to controls (p = 0.02), but CSP duration was not associated with the total FSMC, or the motor or cognitive subscore. Our data suggest a systematic difference in MS patients compared to healthy controls in the CSP but no association with fatigue when measured with the FSMC. Based on these results, and considering the heterogeneous literature in the field, our study highlights the need for a more standardized approach to neurophysiological data collection and validation. This standardization is crucial for exploring the link between TMS and clinical impairments in diseases like MS.
Deteriorations in slow wave sleep (SWS) have been linked to brain aging and Alzheimer’s disease (AD), possibly due to its key role in clearance of amyloid-beta and tau (Aß/tau), two pathogenic hallmarks of AD. Spermidine administration has been shown to improve sleep quality in animal models. So far, the association between spermidine levels in humans and parameters of SWS physiology are unknown but may be valuable for therapeutic strategies. Data from 216 participants (age range 50–81 years) of the population-based Study of Health in Pomerania TREND were included in our analysis. We investigated associations between spermidine plasma levels, key parameters of sleep macroarchitecture and microarchitecture that were previously associated with AD pathology, and brain health measured via a marker of structural brain atrophy (AD score). Higher spermidine levels were significantly associated with lower coupling between slow oscillations and spindle activity. No association was evident for SWS, slow oscillatory, and spindle activity throughout non-rapid eye movement sleep. Furthermore, elevated spermidine blood levels were significantly associated with a higher AD score, while sleep markers revealed no association with AD score. The association between higher spermidine levels and brain health was not mediated by coupling between slow oscillations and spindle activity. We report that higher spermidine blood levels are associated not only with deteriorated brain health but also with less advantageous markers of sleep quality in older adults. Future studies need to evaluate whether sleep, spermidine, and Aß/tau deposition are interrelated and whether sleep may play a mediating role.
Manual sleep scoring for research purposes and for the diagnosis of sleep disorders is labor-intensive and often varies significantly between scorers, which has motivated many attempts to design automatic sleep stage classifiers. With the recent introduction of large, publicly available hand-scored polysomnographic data, and concomitant advances in machine learning methods to solve complex classification problems with supervised learning, the problem has received new attention, and a number of new classifiers that provide excellent accuracy. Most of these however have non-trivial barriers to use. We introduce the Greifswald Sleep Stage Classifier (GSSC), which is free, open source, and can be relatively easily installed and used on any moderately powered computer. In addition, the GSSC has been trained to perform well on a large variety of electrode set-ups, allowing high performance sleep staging with portable systems. The GSSC can also be readily integrated into brain-computer interfaces for real-time inference. These innovations were achieved while simultaneously reaching a level of accuracy equal to, or exceeding, recent state of the art classifiers and human experts, making the GSSC an excellent choice for researchers in need of reliable, automatic sleep staging.
Background:
Post-stroke delirium (PSD) is a modifiable predictor for worse outcome in stroke. Knowledge of its risk factors would facilitate clinical management of affected patients, but recently updated national guidelines consider available evidence insufficient.
Aims:
The study aimed to establish risk factors for PSD incidence and duration using high-frequency screening.
Methods:
We prospectively investigated patients with ischemic stroke admitted within 24 h. Patients were screened twice daily for the presence of PSD throughout the treatment period. Sociodemographic, treatment-related, and neuroimaging characteristics were evaluated as predictors of either PSD incidence (odds ratios (OR)) or duration (PSD days/unit of the predictor, b), using logistic and linear regression models, respectively.
Results:
PSD occurred in 55/141 patients (age = 73.8 ± 10.4 years, 61 female, National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) = 6.4 ± 6.5). Age (odds ratio (OR) = 1.06 (95% confidence interval (CI): 1.02–1.10), b = 0.08 (95% CI = 0.04–0.13)), and male gender (b = 0.99 (95% CI = 0.05–1.93)) were significant non-modifiable risk factors. In a multivariable model adjusted for age and gender, presence of pain (OR < sub > mvar </sub >= 1.75 (95% CI = 1.12–2.74)), urinary catheter (OR < sub > mvar </sub > = 3.16 (95% CI = 1.10–9.14)) and post-stroke infection (PSI; OR < sub > mvar </sub > = 4.43 (95% CI = 1.09–18.01)) were predictors of PSD incidence. PSD duration was impacted by presence of pain (b < sub > mvar </sub >= 0.49 (95% CI = 0.19–0.81)), urinary catheter (b < sub > mvar </sub > = 1.03 (95% CI = 0.01–2.07)), intravenous line (b < sub > mvar </sub >= 0.36 (95% CI = 0.16–0.57)), and PSI (b < sub > mvar </sub >= 1.60 (95% CI = 0.42–2.78)). PSD (OR = 3.53 (95% CI = 1.48–5.57)) and PSI (OR = 5.29 (95% CI = 2.92–7.66)) independently predicted inferior NIHSS at discharge. Insular and basal ganglia lesions increased the PSD risk about four- to eight-fold.
Discussion/Conclusion:
This study identified modifiable risk factors, the management of which might reduce the negative impact PSD has on outcome.