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Der Fokus meiner Dissertation lag auf der genauen Charakterisierung epileptischer Anfälle eines klar definierten Patientenkollektivs mit spät manifestierender (≥ 55. Lebensjahr) nicht-läsioneller Epilepsie (nonlesional late-onset epilepsy, NLLOE). Erstmalig wurden semiologische Merkmale der epileptischen Anfälle in dieser Kohorte systematisch untersucht und entsprechend des neusten Klassifikationssystems der Internationalen League Against Epilepsy von 2017 eingeordnet. Die Kohorte umfasste 54 Patienten, von denen zusätzlich EEG- und Liquordaten im Rahmen ihrer Behandlung am Epilepsiezentrum der Universitätsmedizin Greifswald erhoben und mit einer Kontrollkohorte verglichen wurden. Diese setzte sich aus 58 Patienten mit früh beginnender nicht-läsioneller Epilepsie (nonlesional early-onset epilepsy, NLEOE) zusammen. Ein weiterer wesentlicher Aspekt meiner Dissertation war die Überprüfung des Behandlungserfolges nach 12-monatiger antikonvulsiver Therapie in der NLLOE-Kohorte.
Die durchgeführte Studie zeigte bei Patienten mit spät manifestierender nicht-läsioneller Epilepsie ein im Vergleich zur Kontrollkohorte signifikant häufigeres Auftreten von focal onset impaired awareness non-motor seizures. Diese manifestierten sich insbesondere in Form von passageren Beeinträchtigungen der Kognition und sensorischen Auren. Im Liquor der NLLOE-Patienten konnten bei drei Patienten oligoklonale Banden nachgewiesen werden. Bei einem dieser Patienten wurde im Nachhinein eine autoimmune Enzephalitis als Ursache der Epilepsie postuliert. Ferner waren 70% der NLLOE-Patienten nach einem Beobachtungszeitraum von 12 Monaten anfallsfrei. Den besten Behandlungserfolg, jedoch auch die höchste Nebenwirkungsrate, wurde mit dem Antikonvulsivum Levetiracetam erzielt.
Diese Ergebnisse machen deutlich, dass bei NLLOE-Patienten durch das Fehlen charakteristischer und leicht erkennbarer motorischer Symptome eine genaue Charakterisierung auch anderer semiologischer Merkmale unabdingbar ist, um gerade in dieser Patientengruppe epileptische Anfälle sicher identifizieren und eine adäquate Therapie einleiten zu können. Die Liquoranalyse deutet zudem daraufhin, dass systematische Antikörpertestungen im Liquor und Serum als weiterführende diagnostische Maßnahme zum Ausschluss einer autoimmunen Genese einer Epilepsie berücksichtigt werden sollten. Darüber hinaus belegen die Resultate ein gutes therapeutisches Ansprechen der medikamentösen antikonvulsiven Therapie bei Patienten mit nicht-läsioneller Epilepsie im höheren Lebensalter.
Aktuelle Daten beweisen, dass ein Schlaganfall Immunalterationen induziert. Auf der einen Seite beinhaltet dies eine lokale Inflammation, die zu einem sekundären Wachstum der zerebralen Läsion führt und auf der anderen Seite eine systemische Immunsuppression, die das Risiko einer postischämischen Infektion steigert. Granulozyten und Monozyten als erste Barriere des Immunsystems sind von diesen Immunalterationen betroffen. Wie in der vorliegenden Arbeit gezeigt, sind antimikrobielle Funktionen, wie der oxidative Burst und die NETs-Bildung, signifikant supprimiert. Das diese defekten Abwehrmechnismen mit einer gesteigerten Empfindlichkeit gegenüber Schlaganfall assoziierten Infektionen (SAI) verbunden sind, ist wahrscheinlich. Aufgrund des geringen Einflusses einer präventiven Antibiotikatherapie auf das neurologische Outcome von Schlaganfallpatienten, scheint es notwendig zu sein, nicht nur SAI, sondern insbesondere die Immunalterationen zu therapieren. Stresshormone sind in der Induktion der Immunalterationen vielfach diskutiert. Eine inhibitorische Wirkung auf die Phagozytenfunktion konnte in den hier dargestellten in vitro Experimenten dargestellt werden. Eine eindeutige protektive Wirkung durch Betablocker konnte bisher nicht gezeigt werden. Auch unklar bleibt die Rolle des parasympathischen Nervensystems im Rahmen einer SAI bei Schlaganfallpatienten. Regulatorische T-Zellen hemmen über verschiedene Mechanismen proinflammatorische Immunantworten. Hintergrund der hier dargelegten Daten war es, den Einfluss der Treg auf die systemische Immunsuppression nach Schlaganfall zu begreifen. Aufgrund der reduzierten Treg mit verminderter Suppressionsaktivität ist es unwahrscheinlich, dass diese eine tragende Funktion in der Immunsuppression spielen. Unklar ist jedoch, ob Treg eine protektive oder eine, durch nicht-immunologische Phänomene vermittelte, schädigende Rolle in der Infarktregion spielen. Grundlage für immunmodulatorische Therapien sollte die Abwägung von pro- und antiinflammatorischen Reaktionen nach Schlaganfall sein.
Die prospektive Studie beschäftigt sich mit den Auswirkungen epilepsiechirurgischer Eingriffe auf medizinischer, neuropsychologischer und psychosozialer/sozioökonomischer Ebene. Ziel war es, Prädiktoren für ein insgesamt gutes Outcome zu identifizieren. Einbezogen wurden insgesamt 43 Patienten mit fokalen Epilepsien, von denen 35 operiert werden konnten. Die Datenerhebung erfolgte jeweils zur prächirurgischen Diagnostik (t1) und zum 12-Monats-follow-up (t2). Verwendet wurden weitgehend standardisierte Verfahren wie kognitive Leistungstests, Selbstbeurteilungsverfahren zur Erfassung von Persönlichkeitseigenschaften, klinisch-psychologischer Parameter und Lebensqualität sowie ein strukturiertes Interview für psychosoziale Aspekte. Zu t1 unterschieden sich operierte und konservativ weiterbehandelte Patienten nicht voneinander. Kognitive Beeinträchtigungen betrafen hauptsächlich das Gedächtnis, gut ein Drittel der Patienten war davon betroffen. Psychische Beeinträchtigungen fanden sich insgesamt bei etwa 50% in Form eines erhöhten Angstniveaus, bei 25% als Depression. Etwa die Hälfte der Patienten war arbeitslos oder epilepsiebedingt berentet. Versuche zur beruflichen Rehabilitation gab es nur für jeden zweiten dieser Patienten. Etwa 40% aller Patienten schätzten ihre Lebensqualität insgesamt als eher schlecht ein. Zu t2 hatten sich die operierten Patienten hinsichtlich ihrer kognitiven Leistungsfähigkeit insgesamt eher verbessert. Auch das Ausmaß emotional-affektiver Beeinträchtigungen war deutlich geringer. Bei den konservativ weiterbehandelten Patienten fanden sich solche positiven Veränderungen nicht. Nur noch 20% der operierten, dagegen etwa 40% der konservativ behandelten Patienten beurteilten ihre Lebensqualität als eher schlecht. Hinsichtlich der Erwerbssituation fanden sich Verschlechterungen nur in der Gruppe operierter Patienten. Besonders auffällig war eine Verschiebung von der Arbeitslosigkeit hin zur Berentung. Nicht Anfallsfreiheit, sondern die Berufstätigkeit zu t1 sowie Verbesserungen in kognitiven Bereichen und die Abwesenheit emotional-affektiver Beeinträchtigungen zu t2 erwiesen sich als stärkste Prädiktoren für eine gute postoperative Lebensqualität.
Abstract
Head motion during magnetic resonance imaging (MRI) induces image artifacts that affect virtually every brain measure. In parallel, cross‐sectional observations indicate a correlation of head motion with age, psychiatric disease status and obesity, raising the possibility of a systematic artifact‐induced bias in neuroimaging outcomes in these conditions, due to the differences in head motion. Yet, a causal link between obesity and head motion has not been tested in an experimental design. Here, we show that a change in body mass index (BMI) (i.e., weight loss after bariatric surgery) systematically decreases head motion during MRI. In this setting, reduced imaging artifacts due to lower head motion might result in biased estimates of neural differences induced by changes in BMI. Overall, our finding urges the need to rigorously control for head motion during MRI to enable valid results of neuroimaging outcomes in populations that differ in head motion due to obesity or other conditions.
Der ischämische Schlaganfall ist die zweithäufigste Todesursache weltweit und eine der führenden Ursachen für Behinderung im Erwachsenenalter. Adipositas ist eine weltweite Epidemie mit steigender Prävalenz und einhergehender Komorbiditäten und Einschränkung der Lebensqualität. Sowohl ein Schlaganfall als auch Adipositas verändert den Aktivierungsstatus des Immunsystems.
Um den Zusammenhang zwischen Schlaganfall, Körpergewicht, Immunsystem und Adipositas zu untersuchen wurde die LIPS-Studie konzipiert. Von Juli 2015 bis Juni 2016 wurden 40 Schlaganfallpatient*innen und 16 Kontrollproband*innen an der Universitätsmedizin Greifswald eingeschlossen zur Untersuchung des Fett- und Immunstatus. An Tag 0, 1, 2, 3, 4, 5 und 7 wurde das Körpergewicht, der Körperfettgehalt und die Armfaltendicke gemessen, der NIHSS bestimmt und Blut- und Urinentnahmen erfolgten. Außer an Tag 0 erfolgte außerdem eine indirekte Kalorimetrie. Das abdominelle Fett, der Leberfettgehalt und die Infarktgröße wurden mittels MRT an zwei Zeitpunkten zu Beginn und Ende des stationären Aufenthalts gemessen. In einer Langzeitstudie erfolgten Körpergewichts-, Körperfettgehalts- und Armfaltenmessung, sowie Blut- und Urinentnahme und Bestimmung des NIHSS an Tag 30, 90, 180. Die Langzeitstudie und die indirekte Kalorimetrie wurden im Verlauf abgebrochen.
In der Gesamtkohorte und in der Unterteilung in Untergruppen zeigt sich eine statistisch signifikante Veränderung des Körpergewichts und teilweise des Körperfettgehalts. Die Armfaltendicke und Messungen des abdominellen Fetts mittels MRT ergaben zu keinem Zeitpunkt eine Veränderung. Die Auswertung bezüglich des Immunstatus sind einer weiteren Dissertation von Dr. med. Carl Witt zu entnehmen.
Die größte Limitation der Studie ist der geringe Stichprobenumfang, sowie eingeschränkte Vergleichbarkeit der Daten von Tag 0 auf Tag 1. Die Hypothese des kurzfristigen Gewichtsverlusts nach Schlaganfall konnte bestätigt werden. Weiterhin zeigte sich ein Einfluss des BMI auf den Gewichtsverlust, wonach dieser bei adipösen Patient*innen geringer ausfällt.
Die LIPS-Studie gibt Hinweise darauf, dass auch beim Menschen nach Schlaganfall eine frühe und schnelle Lipolyse stattfindet, ohne dass in dem kurzen Beobachtungszeitraum ein Effekt des Fettstatus auf den klinischen Verlauf bestätigt werden konnte.
Hintergrund: Multifokale Demyelinisierung und axonale Degeneration gelten als die wichtigsten Pathomechanismen der Multiplen Sklerose (MS). Letzteres resultiert in einer globalen zerebralen Atrophie, wobei die mittels MRT gemessene Weite des III. Ventrikels als Maß der zerebralen Atrophie mit dem Grad der klinischen Behinderung korreliert. Unter Studienbedingungen besteht eine gute Korrelation für die Messung des Durchmessers des III. Ventrikels zwischen den Verfahren MRT und transkranieller B-Bild Sonographie (TCS). Fragestellung: In dieser Arbeit wurde bei MS-Patienten einer neuroimmunologischen Ambulanz im Rahmen der klinischen Routine untersucht, wie gut die Messungen der Weite des III. Ventrikels mittels TCS und MRT übereinstimmen. Außerdem wurde die Assoziation zwischen der Weite des III. Ventrikels und dem Grad der Behinderung (bestimmt durch den EDSS-Wert und dem MFSC-Wert), der Symptomdauer und dem Alter der Patienten untersucht. Methoden: In die vorliegende Beobachtungsstudie wurden 29 Patienten mit der Diagnose einer MS eingeschlossen. MRT- und TCS-Untersuchung erfolgten im Rahmen der klinischen Routinediagnostik. Außerdem wurde an 15 Freiwilligen die Intra-Untersucher-Reliabilität, Intra-Auswerter-Reliabilität, Inter-Auswerter-Reliabilität der Messung des III. Ventrikels mittels TCS sowie die Reliabilität der Untersuchung mit zwei verschiedenen Ultraschall-Geräten anhand von Variationskoeffizienten und Intraklassen-Korrelationskoeffizienten bestimmt. Zum Vergleich der Messung des III. Ventrikels mittels MRT und TCS wurden Pearson Korrelationskoeffizienten berechnet und das Maß der Übereinstimmung in Bland-Altman-Diagrammen dargestellt. Die Korrelation von III. Ventrikel mit EDSS- und MSFC-Werten wurde mit dem Spearman-Rang-Korrelationstest bestimmt. Ergebnisse: Aufgrund nicht ausreichender Bildqualität konnte der dritte Ventrikel nur bei 27 von 29 untersuchten Patienten zweifelsfrei dargestellt werden (93,1%). Die Intraklassen- Korrelationskoeffizienten betrugen für die Intra-Untersucher-Reliabilität 99.4%, für die Intra-Auswerter-Reliabilität 97,8% und für die Inter-Auswerter-Reliabilität 98,9%. Auch wenn Ultraschall-Untersuchungen in der klinischen Routine durchgeführt wurden, bestand insgesamt eine gute Korrelation der beiden Messmethoden (Pearson-Korrelationskoeffizient 0,7). Allerdings lagen die obere und untere 95%-Schranke der Übereinstimmung im Bland-Altman-Diagramm bei 2,93mm (95%-Konfidenzintervall: 2.08 bis 3.78mm) und -2,23mm (95%-Konfidenzintervall: -3.08 bis –1.38mm). Die mittels TCS gemessene Weite des III. Ventrikels war durchschnittlich 0,35 mm größer als die im MRT-Bild gemessene Ventrikelweite (95%-Konfidenzintervall: -0.17 bis 0.87mm). Die Übereinstimmung der Messungen von TCS und MRT war umso größer, je größer die Ventrikelweite war. Schlussfolgerungen: Unselektierte Patienten aus einer MS-Sprechstunde sind überwiegend Patienten mit einem niedrigen Behinderungsgrad ohne wesentliche Hirnparenchymatrophie. Bei diesen Patienten ist die Korrelation zwischen TCS und MRT zwar gut, aber die Schranken im Bland-Altman Plot sind relativ weit, so dass die Messungen von TCS und MRT bis zu 2-3mm voneinander abweichen. Insofern erscheint eine Messung der Hirnatrophie durch Weite des III. Ventrikels an diesen unselektierten Patienten im Rahmen der Routine mittels TCS als nicht gut geeignet, um in diesem Setting frühe Stadien der Atrophie zu untersuchen und den Axonverlust früher Krankheitsstadien nachzuweisen.
Der aktuelle demografische Wandel in Deutschland zeigt eine erhöhte Lebenserwartung und damit einen Anstieg an altersassoziierten Erkrankungen wie dem Schlaganfall. Eine mögliche Folge ist die Armparese, welche eine gravierende Behinderung bei der Ausführung alltäglicher Handlungen darstellt. Dadurch kommt der motorischen Rehabilitation mit dem Ziel der Wiederherstellung der Alltagstauglichkeit eine besonders wichtige Rolle zu.
Unter zahlreichen Therapiekonzepten ist für das Arm-Fähigkeits-Training (AFT), welches einzeln verschiedene sensomotorische Armfähigkeiten anspricht und das motorische Lernen induziert, eine gute Wirksamkeit belegt.
In Studien konnte gezeigt werden, dass eine nicht-invasive Hirnstimulation in Form einer repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS), genauer der intermittierenden Theta-Burst-Stimulation (iTBS), vorübergehend die lokal kortikale Erregbarkeit des stimulierten Areals erhöhen (Huang et al., 2005) und dadurch gegebenenfalls auch das nachfolgende trainingsinduzierte Lernen beeinflussen kann. Das Wissen über mögliche „Priming“-Effekte von iTBS auf das motorische Lernen bei Gesunden kann helfen, zielgerichtete therapeutische Anwendungen für Patienten nach einem Schlaganfall zu entwickeln.
Ziel dieser Untersuchung war es festzustellen, ob das exzitatorische „Priming“ mit iTBS über dem primären motorischen Kortex (M1) oder dem primären somatosensorischen Kortex (S1) unmittelbar vor einer täglichen Trainingseinheit mit AFT (über vier Tage) für den linken Arm bei gesunden rechtshändigen Probanden die sensomotorische Lerndynamik verbessern kann.
Zu diesem Zweck wurde ein Training des linken, nicht-dominanten Arms von 18 jungen und gesunden Probanden mithilfe von acht unterschiedlichen motorischen Aufgaben (AFT) einmal pro Tag für insgesamt fünf Tage durchgeführt. Mit Ausnahme des ersten Tages (Baseline) erfolgte das Training nach der Applikation einer exzitatorischen Form der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (iTBS). Die Stimulation wurde je nach randomisierter Gruppenzuordnung entweder über M1 oder S1 rechts oder als Sham-Stimulation, um einen möglichen Placebo-Effekt auszuschließen, über M1 rechts durchgeführt.
Die Hauptkomponentenanalyse der Daten zum motorischen Verhalten ergab acht
unabhängige motorische Komponenten, die den acht trainierten Aufgaben entsprachen. AFT induzierte motorisches Lernen über alle Fähigkeiten hinweg mit einem Generalisationseffekt auf eine nicht-trainierte Aufgabe der Fingergeschicklichkeitm(Nine-Hole-Peg-Test,ccNHPT).
Probanden, die iTBS (entweder über M1 oder S1) erhielten, zeigten im Vergleich zur Sham-Stimulation sowohl eine bessere Leistung bei den AFT-Aufgaben während der Trainingsdauer als auch eine größere Verbesserung der nicht-trainierten Fingergeschicklichkeitsaufgabe (NHPT) für den trainierten linken Arm nach Trainingsende.
Daraus resultiert, dass die exzitatorische repetitive transkranielle Magnetstimulation in Form von iTBS über M1 oder S1 das motorische Lernen über verschiedene sensomotorische Fähigkeiten hinweg verbessern kann.
Auch wenn die verstärkenden Effekte eines exzitatorischen „Priming“ absolut gesehen klein waren, so geben sie dennoch Grund zur Annahme, dass darin auch ein therapeutisches Potenzial für die Armrehabilitation nach Schlaganfall liegt. Ob das so ist, wäre jedoch mit geeigneten klinischen Studien zu untersuchen.
Die Ergebnisse des Promotionsvorhabens wurden in einer Peer-Review-Zeitschrift publiziert (Platz et al., 2018a).
Der Fokus der vorliegenden retrospektiven Studie lag auf der Charakterisierung von Veränderungen der Parameter des integrierten Liquorgesamtbefundes nach epileptischen Anfällen. Mit Hilfe der Ergebnisse dieser Studie ist es möglich, eine sichere und wissenschaftlich fundierte Beurteilung von Liquorparametern nach einem epileptischen Anfall vornehmen zu können.
Unsere Studie umfasst 247 Patienten, die nach einem klinisch gesicherten epileptischen Anfall eine diagnostische Abklärung inklusive Lumbalpunktion in der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Greifswald bekamen. In der Zusammenschau klinischer, liquorchemischer sowie bildmorphologischer Daten erfolgte der vorherige Ausschluss aller Patienten mit dem Verdacht auf eine entzündliche oder autoimmune Ätiologie ihres epileptischen Anfalls. Unsere Ergebnisse zeigten vielfältige Veränderungen von Parametern des postiktalen integrierten Liquorgesamtbefundes. So beobachteten wir in unserer Kohorte bei lediglich 4 % eine Pleozytose, in 28 % der Fälle pathologische Laktaterhöhungen, bei 51 % eine Gesamtproteinerhöhung und in 29 % der Patienten konnte eine Blut-Liquor Schrankenfunktionsstörung nachgewiesen werden. Außerdem fanden wir lediglich bei 5 % unserer Patienten eine intrathekale IgG-Synthese. Dies ist von besonderem Interesse, da in jüngerer Vergangenheit eine entzündliche Beteiligung auch in den heutzutage als unbekannt klassifizierten Anfällen diskutiert wurde (Kowski et al., 2014). Außer einem Zusammenhang zwischen erhöhten postiktalen Laktatwerten und einem vorausgegangenen motorischen onset konnten wir keine Assoziationen zwischen Veränderungen von Parametern des postiktalen integrierten Liquorgesamtbefundes und der Semiologie herstellen. Vereinbar mit vorherigen Studien beobachteten wir signifikant höhere Laktatwerte und Albuminquotienten bei Patienten mit generalisierten Verlangsamungen im EEG.
Zusammenfassend kann man feststellen, dass es vielfältige Veränderungen von Parametern des integrierten Liquorgesamtbefundes nach epileptischen Anfällen geben kann. Das Wissen über solche möglichen Veränderungen kann klinisch tätige Ärzte vor einer Fehlinterpretation der Befunde in ihrer täglichen Routine bewahren. Aufgrund der geringen Häufigkeit postiktaler entzündlicher Befunde (Pleozytose, intrathekale IgG-Synthese) sollte bei Auftreten dieser Befunde auf eine gezielte Diagnostik hinsichtlich einer möglichen Infektion des ZNS oder einer Autoimmunenzephalitis nicht verzichtet werden.
Im Rahmen der klinischen Phase III Zulassungsstudie bewirkte Cladribin einen positiven Effekt auf den Krankheitsverlauf der schubförmig remittierenden Multiplen Sklerose (relapsing remitting multiple sclerosis, RRMS). Bis heute bleibt der verantwortliche Wirkmechanismus im Detail ungeklärt. Neben den bekannten zytotoxischen Effekten könnten zusätzliche immunmodulatorische Effekte einen Teil des Wirkmechanismus darstellen. Ziel dieser Arbeit war es mögliche immunmodulatorische Effekte von Cladribin außerhalb des zytotoxischen Wirkungsbereichs des Medikaments zu untersuchen. Dazu wurde zunächst der direkte Effekt einer Behandlung mit klinisch relevanten Cladribinkonzentrationen auf das Apoptoseverhalten von peripheren mononukleären Zellen (peripheral blood mononuclear cells, PBMCs), CD4+ T-Zellen und CD8+ T-Zellen in vitro untersucht. Anschließend wurde ein experimentelles Model entwickelt mit dem die Auswirkungen einer initialen Cladribinbehandlung auf das langfristige Proliferationsverhalten und die Zytokinsekretion überlebender PBMCs in Abwesenheit von Cladribin getestet werden konnten. Die initiale Behandlung mit Cladribin wirkte akut zytotoxisch, übte aber keine langfristigen zytotoxischen Effekte auf das Proliferationsverhalten überlebender PBMCs aus. In diesen Zellen wurde allerdings bei Restimulation mit anti-CD3/anti-CD28-Antikörpern eine Verschiebung des Zytokinprofils zugunsten antiinflammatorischer Zytokine beobachtet. Dies zeigte sich in einer signifikant erhöhten Ausschüttung von IL-4 (Tag 9, 44 und 58, p < 0,01) und IL-5 (Tag 9, p < 0,01), einem erhöhten IL-4/IFN-gamma Quotienten (Tag 9, p < 0,05; Tag 44 und 58, p < 0,01) und einem Trend zur vermehrten IL-10 Sekretion. Es wurden keine signifikanten Veränderungen von IFN-gamma, TNF-alpha, IL-8 und IL-6 beobachtet. Somit führte eine initiale Behandlung von PBMCs mit klinisch relevanten Cladribin-konzentrationen in vitro zu einer langanhaltenden Verschiebung des Zytokinprofils zugunsten antiinflammatorischer Zytokine. Diese immunmodulatorischen Cladribineffekte könnten mitverantwortlich für die positive Beeinflussung des Krankheitsverlaufes in RRMS Patienten sein. Darüber hinaus ermöglicht der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Versuchsaufbau eine in vitro Untersuchung immunmodulatorischer Effekte primär immunsuppressiv wirkender Medikamente außerhalb der zytotoxischen Wirkungsbereiche. Dieser Versuchsaufbau könnte daher in Zukunft auch zur Untersuchung möglicher immunmodulatorischer Wirkmechanismen anderer MS Therapeutika genutzt werden.
Objective
To evaluate individual and group long-term efficacy and safety of erenumab in individuals with episodic migraine (EM) for whom 2–4 prior preventatives had failed.
Methods
Participants completing the 12-week double-blind treatment phase (DBTP) of the LIBERTY study could continue into an open-label extension phase (OLEP) receiving erenumab 140 mg monthly for up to 3 years. Main outcomes assessed at week 112 were: ≥50%, ≥75% and 100% reduction in monthly migraine days (MMD) as group responder rate and individual responder rates, MMD change from baseline, safety and tolerability.
Results
Overall 240/246 (97.6%) entered the OLEP (118 continuing erenumab, 122 switching from placebo). In total 181/240 (75.4%) reached 112 weeks, 24.6% discontinued, mainly due to lack of efficacy (44.0%), participant decision (37.0%) and adverse events (AEs; 12.0%). The ≥50% responder rate was 57.2% (99/173) at 112 weeks. Of ≥50% responders at the end of the DBTP, 36/52 (69.2%) remained responders at ≥50% and 22/52 (42.3%) at >80% of visits. Of the non-responders at the end of the DBTP, 60/185 (32.4%) converted to ≥50% responders in at least half the visits and 24/185 (13.0%) converted to ≥50% responders in >80% of visits. Change from baseline at 112 weeks in mean (SD) MMD was −4.2 (5.0) days. Common AEs (≥10%) were nasopharyngitis, influenza and back pain.
Conclusions
Efficacy was sustained over 112 weeks in individuals with difficult-to-treat EM for whom 2–4 prior migraine preventives had failed. Erenumab treatment was safe and well tolerated, in-line with previous studies.
Trial registration number NCT03096834
Abstract
Objective
This study was undertaken to calculate epilepsy‐related direct, indirect, and total costs in adult patients with active epilepsy (ongoing unprovoked seizures) in Germany and to analyze cost components and dynamics compared to previous studies from 2003, 2008, and 2013. This analysis was part of the Epi2020 study.
Methods
Direct and indirect costs related to epilepsy were calculated with a multicenter survey using an established and validated questionnaire with a bottom‐up design and human capital approach over a 3‐month period in late 2020. Epilepsy‐specific costs in the German health care sector from 2003, 2008, and 2013 were corrected for inflation to allow for a valid comparison.
Results
Data on the disease‐specific costs for 253 patients in 2020 were analyzed. The mean total costs were calculated at €5551 (±€5805, median = €2611, range = €274–€21 667) per 3 months, comprising mean direct costs of €1861 (±€1905, median = €1276, range = €327–€13 158) and mean indirect costs of €3690 (±€5298, median = €0, range = €0–€11 925). The main direct cost components were hospitalization (42.4%), antiseizure medication (42.2%), and outpatient care (6.2%). Productivity losses due to early retirement (53.6%), part‐time work or unemployment (30.8%), and seizure‐related off‐days (15.6%) were the main reasons for indirect costs. However, compared to 2013, there was no significant increase of direct costs (−10.0%), and indirect costs significantly increased (p < .028, +35.1%), resulting in a significant increase in total epilepsy‐related costs (p < .047, +20.2%). Compared to the 2013 study population, a significant increase of cost of illness could be observed (p = .047).
Significance
The present study shows that disease‐related costs in adult patients with active epilepsy increased from 2013 to 2020. As direct costs have remained constant, this increase is attributable to an increase in indirect costs. These findings highlight the impact of productivity loss caused by early retirement, unemployment, working time reduction, and seizure‐related days off.
Abstract
Background and purpose:Diagnosing a patient with headache as a migraineur is critical for state-of-the-art migrainemanagement. Screening tools are imperative means to improve the diagnostic yield in the primary care settings andspecialized clinics. This study aims to translate and assess the diagnostic accuracy of a German version of theID Migraine™as a widely used and efficient screening instrument.
Methods:
The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy translation methodology was used to translate theoriginal three-itemID Migraine™, including a fourth question for aura, from the English language into the German language.Diagnostic accuracy of the GermanID Migraine™and predictors of false screening results were assessed among patientspresenting to a headache outpatient clinic of a tertiary care center in Germany over a 6-month period.
Results:
The translation procedure yielded a harmonized GermanID Migraine™and its diagnostic accuracy was assessedin 105 patients (80 female, 46.5+17.2 years of age), including 79 patients (75.2%) with migraine. The three-item GermanID Migraine™provides a sensitivity of 99%, specificity of 68%, and positive and negative predictive values of 90% and 95%,respectively, using a cutoff of2. Positive and negative predictive values in a general headache population are estimated tobe 74% and 98%, respectively. The aura question identified 18 out of 20 migraineurs with aura.
Conclusions:
The GermanID Migraine™is an accurate screening tool for migraine even in a challenging population of aspecialized outpatient clinic. Its diagnostic accuracy indicates a potential utility for screening in primary health care.
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: Intensive speech-language therapy (SLT) can promote recovery from chronic post-stroke aphasia, a major consequence of stroke. However, effect sizes of intensive SLT are moderate, potentially reflecting a physiological limit of training-induced progress. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is an easy-to-use, well-tolerated and low-cost approach that may enhance effectiveness of intensive SLT. In a recent phase-II randomized controlled trial, 26 individuals with chronic post-stroke aphasia received intensive SLT combined with anodal-tDCS of the left primary motor cortex (M1), resulting in improved naming and proxy-rated communication ability, with medium-to-large effect sizes.
Aims: The proposed protocol seeks to establish the incremental benefit from anodal-tDCS of M1 in a phase-III randomized controlled trial with adequate power, ecologically valid outcomes, and evidence-based SLT.
Methods: The planned study is a prospective randomized placebo-controlled (using sham-tDCS), parallel-group, double-blind, multi-center, phase-III superiority trial. A sample of 130 individuals with aphasia at least 6 months post-stroke will be recruited in more than 18 in- and outpatient rehabilitation centers.
Outcomes: The primary outcome focuses on communication ability in chronic post-stroke aphasia, as revealed by changes on the Amsterdam-Nijmegen Everyday Language Test (A-scale; primary endpoint: 6-month follow-up; secondary endpoints: immediately after treatment, and 12-month follow-up). Secondary outcomes include measures assessing linguistic-executive skills, attention, memory, emotional well-being, quality of life, health economic costs, and adverse events (endpoints: 6-month follow-up, immediately after treatment, and 12-month follow-up).
Discussion: Positive results will increase the quality of life for persons with aphasia and their families while reducing societal costs. After trial completion, a workshop with relevant stakeholders will ensure transfer into best-practice guidelines and successful integration within clinical routine.
Clinical Trial Registration: www.ClinicalTrials.gov, identifier: NCT03930121.
Background: Stereotactic electroencephalography (SEEG) is an invasive diagnostic tool for localizing the epileptic zone in patients with medically refractory focal epilepsy. Despite technical and imaging advances in guiding the electrode placement, vascular injury is still one of its most serious complications. Object: To investigate the usefulness of intraoperative cerebral C-arm CT angiogram (CCTA) in avoiding intracranial hemorrhagic complications during SEEG electrode implantation. Methods: Trajectory data from 12 patients who underwent SEEG electrode implantation were studied in detail. This included an analysis of the implantation of 146 SEEG electrodes, which were guided by intraoperative CCTA, as well as the standard planning based on preoperative contrast-enhanced MRI. In addition, a prospective analysis of SEEG hemorrhagic complications using the studied methodology was performed in a total of 87 patients receiving 1,310 electrodes. Results: There was no complication related to the CCTA itself. Intraoperative CCTA entailed modification of the original trajectory based on the preoperative MRI in 27 of 146 electrode implantations (18.5%). In 10 of them, a severe vascular complication was adverted by intraoperative CCTA. The safety of this new approach was also confirmed by the analysis of postinterventional CT, which revealed a symptomatic hematoma caused by 1 single electrode out of the 1,310 implanted. Conclusions: This study showed that intraoperative CCTA in addition to preoperative MRI is useful in guiding a safer SEEG electrode implantation. The combination of both imaging modalities essentially minimizes the risk of serious hemorrhagic complications.
Background
Fatigue is a common symptom in patients with multiple sclerosis. Several studies suggest that outdoor temperature can impact fatigue severity, but a systematic study of seasonal variations is lacking.
Methods
Fatigue was assessed with the Fatigue Scale for Motor and Cognitive Functions (FSMC) in a temperate climatic zone with an average outdoor temperature of 8.8°C. This study included 258 patients with multiple sclerosis from 572 visits temporally distributed over the year. The data were adjusted for age, sex, cognition, depression, disease severity, and follow-up time. Linear regression models were performed to determine whether the temporal course of fatigue was time-independent, linearly time dependent, or non-linearly time dependent.
Results
Fatigue was lowest during January (mean FSMC: 49.84) and highest during August (mean FSMC: 53.88). The regression analysis showed the best fit with a model that included months + months2, which was a non-linear time dependency. Mean FSMC per month correlated significantly with the average monthly temperature (ρ = 0.972; p < 0.001).
Conclusion
In multiple sclerosis, fatigue showed a natural temporal fluctuation. Fatigue was higher during summer compared to winter, with a significant relationship of fatigue with outdoor temperature. This finding should be carefully taken into account when clinically monitoring patients over time to not interpret higher or lower scores independent of seasonal aspects.
The Role of Vascular Risk Factors in Post-Stroke Delirium: A Systematic Review and Meta-Analysis
(2022)
Vascular risk factors may predispose to post-stroke delirium (PSD). A systematic review and meta-analysis were performed by searching PubMed, Web of Science, and Scopus. The primary outcome was the prevalence of vascular risk factors in PSD vs. non-PSD patients. Odds ratios (ORs) with 95% confidence intervals (CIs) and mean differences (MDs) with 95% CIs were calculated for categorical and continuous variables, respectively. Fixed effects or random effects models were used in case of low- or high-statistical heterogeneity, respectively. We found an increased prevalence of atrial fibrillation (OR = 1.74, p = 0.0004), prior stroke (OR = 1.48, p < 0.00001), coronary artery disease (OR = 1.48, p < 0.00001), heart failure (OR = 2.01, p < 0.0001), and peripheral vascular disease (OR = 2.03, p < 0.00001) in patients with vs. without PSD. PSD patients were older (MD = 5.27 y, p < 0.00001) compared with their non-PSD counterparts. Advanced age, atrial fibrillation, prior stroke, coronary artery disease, heart failure, and peripheral vascular disease appeared to be significantly associated with PSD.
Metrological methods for word learning list tests can be developed with an information theoretical approach extending earlier simple syntax studies. A classic Brillouin entropy expression is applied to the analysis of the Rey’s Auditory Verbal Learning Test RAVLT (immediate recall), where more ordered tasks—with less entropy—are easier to perform. The findings from three case studies are described, including 225 assessments of the NeuroMET2 cohort of persons spanning a cognitive spectrum from healthy older adults to patients with dementia. In the first study, ordinality in the raw scores is compensated for, and item and person attributes are separated with the Rasch model. In the second, the RAVLT IR task difficulty, including serial position effects (SPE), particularly Primacy and Recency, is adequately explained (Pearson’s correlation R=0.80) with construct specification equations (CSE). The third study suggests multidimensionality is introduced by SPE, as revealed through goodness-of-fit statistics of the Rasch analyses. Loading factors common to two kinds of principal component analyses (PCA) for CSE formulation and goodness-of-fit logistic regressions are identified. More consistent ways of defining and analysing memory task difficulties, including SPE, can maintain the unique metrological properties of the Rasch model and improve the estimates and understanding of a person’s memory abilities on the path towards better-targeted and more fit-for-purpose diagnostics.
Free light chains (FLC) are a promising biomarker to detect intrathecal inflammation in patients with inflammatory central nervous system (CNS) diseases, including multiple sclerosis (MS). The diagnostic use of this biomarker, in particular the kappa isoform of FLC (“KFLC”), has been investigated for more than 40 years. Based on an extensive literature review, we found that an agreement on the correct method for evaluating KFLC concentrations has not yet been reached. KFLC indices with varying cut-off values and blood-CSF-barrier (QAlbumin) related non-linear formulas for KFLC interpretation have been investigated in several studies. All approaches revealed high diagnostic sensitivity and specificity compared with the oligoclonal bands, which are considered the gold standard for the detection of intrathecally synthesized immunoglobulins. Measurement of KFLC is fully automated, rater-independent, and has been shown to be stable against most pre-analytic influencing factors. In conclusion, the determination of KFLC represents a promising diagnostic approach to show intrathecal inflammation in neuroinflammatory diseases. Multicenter studies are needed to show the diagnostic sensitivity and specificity of KFLC in MS by using the latest McDonald criteria and appropriate, as well as standardized, cut-off values for KFLC concentrations, preferably considering non-linear formulas such as Reiber’s diagram.
The Effect of the Patients Nutritional Status on Immune Alterations Induced by Ischemic Stroke
(2018)
Ischemic stroke is one of the leading causes of death and disability throughout the world.
One important aspect of stroke pathophysiology are immunological changes after stroke, especially a combination of post stroke immunodepression, leading to
infectious complications after stroke and an activation of the immune system, leading to cerebral injury. Adipose tissue has several immunological functions and obesity
leads to immunological complications and is accompanied by a chronic immune activation.
To study the effects of body weight and obesity on the immune system and measure weight and fat tissue changes after ischemic stroke we conducted the LIPS Trial and enrolled 50 stroke patients and 16 control subjects between July 2015 and July 2016. On the day of admission and on the days 1, 2, 3, 4, 5, 7, 30, 90 and 180 after admission stroke patients were weighed with an in-bed scale, body composition was measured with BIA, the triceps-skin fold thickness was measured, the NIHSS scale was obtained and blood was drawn. FACS-analysis was performed and triglycerides,cholesterol, CRP and PCT were measured at the central laboratory facility of the Universitätsmedizin Greifswald. Luminex-multiplex analysis for multiple cyto- and chemokines was performed at the Multiplex Facility at the University Leiden. A cerebral MRI and an abdominal MRI were performed shortly after admission and on days 5-7 for most patients and the infarct volume, abdominal fat and hepatic fat percentage were measured. On days 30, 90 and 180 after stroke Bartel Index and mRS were obtained.
After stroke our patients showed the typical immunological changes described previously as stroke induced immune alterations, namely a post stroke immunodepression as well as signs of an activated immune system and an acute
phase response. Our patients lost weight, but only 1.7 ± 0.5 kg. Skinfold thickness did not change during the course of our trial and abdominal fat measurement did not change in stroke patients. Immunological parameters (leukocytes, neutrophils,CRP, PCT, IL-6) did not differ between BMI subgroups (normal weight: BMI < 25,overweight: BMI ≥ 25, < 30, obese: BMI ≥ 30) and in this trial we could not detect a
difference in patients with normal weight, overweight or obesity in the post stroke periode. In an additional analysis we could show that rapid clinical improvement
did result in a rapid improvement of post stroke immune alterations, especially for leukocytes, neutrophils, IL-6 and CRP.
Objective: Extracellular vesicles (EV) are sub-1 μm bilayer lipid coated particles and have been shown play a role in long-term cardiovascular outcome after ischemic stroke. However, the dynamic change of EV after stroke and their implications for functional outcome have not yet been elucidated.
Methods: Serial blood samples from 110 subacute ischemic stroke patients enrolled in the prospective BAPTISe study were analyzed. All patients participated in the PHYS-STROKE trial and received 4-week aerobic training or relaxation sessions. Levels of endothelial-derived (EnV: Annexin V+, CD45–, CD41–, CD31+/CD144+/CD146+), leukocyte-derived (LV: Annexin V+, CD45+, CD41–), monocytic-derived (MoV: Annexin V+, CD41–, CD14+), neuronal-derived (NV: Annexin V+, CD41–, CD45–, CD31–, CD144–, CD146–, CD56+/CD171+/CD271+), and platelet-derived (PV: Annexin V+, CD41+) EV were assessed via fluorescence-activated cell sorting before and after the trial intervention. The levels of EV at baseline were dichotomized at the 75th percentile, with the EV levels at baseline above the 75th percentile classified as “high” otherwise as “low.” The dynamic of EV was classified based on the difference between baseline and post intervention, defining increases above the 75th percentile as “high increase” otherwise as “low increase.” Associations of baseline levels and change in EV concentrations with Barthel Index (BI) and cardiovascular events in the first 6 months post-stroke were analyzed using mixed model regression analyses and cox regression.
Results: Both before and after intervention PV formed the largest population of vesicles followed by NV and EnV. In mixed-model regression analyses, low NV [−8.57 (95% CI −15.53 to −1.57)] and low PV [−6.97 (95% CI −13.92 to −0.01)] at baseline were associated with lower BI in the first 6 months post-stroke. Patients with low increase in NV [8.69 (95% CI 2.08–15.34)] and LV [6.82 (95% CI 0.25–13.4)] were associated with reduced BI in the first 6 months post-stroke. Neither baseline vesicles nor their dynamic were associated with recurrent cardiovascular events.
Conclusion: This is the first report analyzing the concentration and the dynamic of EV regarding associations with functional outcome in patients with subacute stroke. Lower levels of PV and NV at baseline were associated with a worse functional outcome in the first 6 months post-stroke. Furthermore, an increase in NV and LV over time was associated with worse BI in the first 6 months post-stroke. Further investigation of the relationship between EV and their dynamic with functional outcome post-stroke are warranted.
Clinical Trial Registration: clinicaltrials.gov/, identifier: NCT01954797.
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.
Studies of stroke in experimental animals have demonstrated the neuroprotective efficacy of a variety of interventions; however, most such strategies have failed to show clinical benefits in aged humans. One possible explanation for this discrepancy between animal and clinical studies may be the role that age plays in the recovery of the brain following insult. For example, the poor functional recovery of aged rats after stroke may be caused by a decline in brain plasticity. Although the incidence of ischemic stroke increases dramatically with advancing age, relatively few studies have been conducted on aged animals, which would mimic most closely the context in which stroke occurs in humans. We have shown that, at one week following stroke, there was vigorous expression of MAP1B and its mRNA, as well as MAP2 protein, in the border zone adjacent to the infarct of 3 month- and 20 month-old male Sprague Dawley rats. Hypothesis: The decline in brain plasticity is caused by an age-related decline in the upregulation of factors promoting brain plasticity (MAP1B, ßAPP) and an age-related increase in astroglial scaring and in the expression of neurotoxins such as beta amyloid. Methods: Focal cerebral ischemia was produced by reversible occlusion of the right middle cerebral artery in 3- and 20-month-old male Sprague Dawley rats. The functional outcome was assessed in neurobehavioral tests at 3, 7, 14, and 28 days post-stroke. At these time points, brains were removed and analyzed for markers of (i) brain plasticity (microtubule-associated protein 1B, MAP1B, secreted forms of fi-amyloid precursor protein); (ii) neurogenesis (BrdU-positive cells, doublecortin, nestin); (iii) neurotoxicity (B-amyloid aggregates); (iv) inflammation (microglia, astrocytes, oligodendrocytes, endothelial cells). Results: (1) There was a non-significant tendency for blood pressure to be higher in old than in young rats. By post-stroke day 3 the infarct volume covered about 15% of the cortical neurons in young and 28% in aged rats. By day 7, infarct volumes were roughly equal in the two age groups. (2) Cell counting showed increases in the number of BrdU-positive cells in the infarcted area of old rats at day 3 post-stroke. This increase became even more dramatic at day 7 post-stroke in aged rats. There was no significant contribution of apoptosis to cell death. (3) Behaviorally, young rats recovered gradually and reached a maximum of 90% of baseline performance at day 14, post-stroke while the aged rats recovered only to a maximum of 70% of pre-surgery performance by week 2 post-stroke, and remained at that level. (4) The temporal pattern of recovery correlated well with the expression of growth-associated phenotype of ßAPP as well as with MAP1B accumulation in varicosities along axons (an indicator of growth) in cortical areas affected by stroke and was at maximum between days 14 to 28 in young rats. In contrast, aged rats showed delayed (day 28) and reduced axonal remodelling as well as a delayed (day 28) expression of growth-associated ßAPP. Instead, the neurotoxic carboxy-terminal form of ßAPP steadily accumulated over time and reached a maximum at day 14 in aged rats as compared to 28d for the young rats. Nestin, a marker for immature neurons, overlapped with BrdU-labelled cells at day 7 post-stroke in corpus callosum and at the infarct border in both young and aged rats, suggesting increased stroke-induced neurogenesis. (5) In young rats there was a gradual activation of both microglia and astrocytes that peaked by days 14 to 28 with the formation of a glial scar. In contrast, aged rats showed an accelerated astrocytic and microglial reaction that peaked in week 1 post-stroke. We also noted a strong activation of oligodendrocytes at early stages of infarct development in all rats that persisted in aged rats. Evolution of astrocytic and microglial reactivity closely paralled the time course of scar formation in both young and aged rats and coincided with the stagnation in the recovery rate of aged rats. Conclusions: The time course of functional recovery in young rats correlated well with the expression of plasticity proteins such as MAP1B and ßAPP while an early and persistent expression of the neuro toxic fragment AB in conjunction with a delayed expression of MAP1B and ßAPP may impede functional recovery in aged rats. The results also suggest that a temporally anomalous glial reaction to cerebral ischemia in aged rats leads to the premature formation of scar tissue that impedes functional recovery to stroke.
Background: Stroke patients are at risk of acquiring secondary infections due to stroke-induced immune suppression (SIIS). Immunosuppressive cells comprise myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) and immunosuppressive interleukin 10 (IL-10)-producing monocytes. MDSCs represent a small but heterogeneous population of monocytic, polymorphonuclear (or granulocytic), and early progenitor cells (“early” MDSC), which can expand extensively in pathophysiological conditions. MDSCs have been shown to exert strong immune-suppressive effects. The role of IL-10-producing immunosuppressive monocytes after stroke has not been investigated, but monocytes are impaired in oxidative burst and downregulate human leukocyte antigen—DR isotype (HLA-DR) on the cell surface.
Objectives: The objective of this work was to investigate the regulation and function of MDSCs as well as the immunosuppressive IL-10-producing monocytes in experimental and human stroke.
Methods: This longitudinal, monocentric, non-interventional prospective explorative study used multicolor flow cytometry to identify MDSC subpopulations and IL-10 expression in monocytes in the peripheral blood of 19 healthy controls and 27 patients on days 1, 3, and 5 post-stroke. Quantification of intracellular STAT3p and Arginase-1 by geometric mean fluorescence intensity was used to assess the functionality of MDSCs. In experimental stroke induced by electrocoagulation in middle-aged mice, monocytic (CD11b+Ly6G−Ly6Chigh) and polymorphonuclear (CD11b+Ly6G+Ly6Clow) MDSCs in the spleen were analyzed by flow cytometry.
Results: Compared to the controls, stroke patients showed a relative increase in monocytic MDSCs (percentage of CD11b+ cells) in whole blood without evidence for an altered function. The other MDSC subgroups did not differ from the control. Also, in experimental stroke, monocytic, and in addition, polymorphonuclear MDSCs were increased. The numbers of IL-10-positive monocytes did not differ between the patients and controls. However, we provide a new insight into monocytic function post-stroke since we can report that a differential regulation of HLA-DR and PD-L1 was found depending on the IL-10 production of monocytes. IL-10-positive monocytes are more activated post-stroke, as indicated by their increased HLA-DR expression.
Conclusions: MDSC and IL-10+ monocytes can induce immunosuppression within days after stroke.
Background: Many regions worldwide reported a decline of stroke admissions during the early phase of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. It remains unclear whether urban and rural regions experienced similar declines and whether deviations from historical admission numbers were more pronounced among specific age, stroke severity or treatment groups.
Methods: We used registry datasets from (a) nine acute stroke hospitals in Berlin, and (b) nine hospitals from a rural TeleNeurology network in Northeastern Germany for primary analysis of 3-week-rolling average of stroke/TIA admissions before and during the COVID-19 pandemic. We compared course of stroke admission numbers with regional cumulative severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (Sars-CoV-2) infections. In secondary analyses, we used emergency department logs of the Berlin Charité University hospital to investigate changes in age, stroke severity, and thrombolysis/thrombectomy frequencies during the early regional Sars-CoV-2 spread (March and April 2020) and compared them with preceding years.
Results: Compared to past years, stroke admissions decreased by 20% in urban and 20-25% in rural hospitals. Deviations from historical averages were observable starting in early March and peaked when numbers of regional Sars-CoV-2 infections were still low. At the same time, average admission stroke severity and proportions of moderate/severe strokes (NIHSS >5) were 20 and 20–40% higher, respectively. There were no relevant deviations observed in proportions of younger patients (<65 years), proportions of patients with thrombolysis, or number of thrombectomy procedures. Stroke admissions at Charité subsequently rebounded and reached near-normal levels after 4 weeks when the number of new Sars-CoV-2 infections started to decrease.
Conclusions: During the early pandemic, deviations of stroke-related admissions from historical averages were observed in both urban and rural regions of Northeastern Germany and appear to have been mainly driven by avoidance of admissions of mildly affected stroke patients.
Zusammenfassung In dieser Studie wurden aus dem Patientengut der Epilepsieambulanz der Klinik für Neurologie Greifswald zum Stichtag (31.12.1999) 73 Patienten mit einer idiopathischen generalisierten Epilepsie erfasst und untersucht, die nie wirksam antiepileptisch behandelt wurden bzw. eine initiale Therapieeinstellung kurzfristig selbst abgebrochen hatten. Zur prospektiven Datengewinnung erfolgte eine Nachuntersuchung an 15 Patienten aus diesem Patientengut. Diese umfasste eine Anamneseerhebung, eine klinisch-neurologische Untersuchung, 4 psychologische Testverfahren und die Ableitung eines EEG. Bei den nachuntersuchten Patienten waren 6 (40 %) männlichen und 9 (60 %) weiblichen Geschlechts mit einem Durchschnittsalter von 34,2 Jahren (18 – 50 Jahre). Das Manifestationsalter der Epilepsie lag im Mittel bei 15,9 Jahren (6 – 36 Jahre). Bei jeweils 5 Patienten traten nur Absencen (33 %) oder Grand mal (33 %) auf. Die übrigen 5 Erkrankten (33 %) hatten Absencen und Grand mal. Die mittlere Epilepsiedauer betrug bei der Nachuntersuchung 18,3 Jahre (7 – 29 Jahre). Der Beobachtungszeitraum erstreckte sich über 7 bis 27 Jahre, im Durchschnitt über 15,3 Jahre. Anfallsfreiheit konnte bei 8 Patienten (53 %) festgestellt werden, während bei 7 Patienten (47 %) weiterhin Anfälle auftraten. Die Anfallsfreiheit bestand bei den ausgeheilten Patienten durchschnittlich seit 13,1 Jahren (4 – 24 Jahre). In der Nachuntersuchung waren Frauen häufiger anfallskrank als Männer. Ein prognostisch günstiger Faktor für Anfallsfreiheit waren keine oder das Auftreten von nur wenigen Grand mal (0 – 3). Noch anfallskranke Patienten erzielten im nonverbalen Intelligenzkurztest LPS-3 niedrigere IQ-Werte als ausgeheilte Patienten. Mit einem persistierenden Anfallsleiden war eine häufigere Neigung zu Depressionen und Angst verbunden. Unter den nachuntersuchten Patienten hatten Frauen häufiger Absencen und Grand mal, während das alleinige Auftreten von Absencen oder Grand mal keine Geschlechtsbevorzugung aufwies. Das Manifestationsalter für Absencenepilepsien lag ausschließlich in den ersten 10 Lebensjahren. Patienten mit Absencen und Grand mal erkrankten überwiegend zwischen 11 und 20 Jahren und Patienten mit alleinigen Grand mal-Anfällen im Alter von 20 bis 36 Jahren. Zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung waren die Patienten mit Absencen allein oder in Kombination mit Grand mal unter 40 Jahre alt. Die Untersuchten mit Grand mal als einziger Anfallsform befanden sich im Alter zwischen 39 und 50 Jahre. Das Auftreten fotoparoxysmaler Reaktionen bei Diagnosestellung war verbunden mit fortbestehenden Anfällen, einer geringeren beruflichen Ausbildung, einer niedrigeren bildungsunabhängigen Intelligenz im LPS-3 und höherer Anfälligkeit für Depressionen und Angstsymptome. Für Patienten mit einer Manifestation der Epilepsie bis zum 11. Lebensjahr fanden sich im LPS-3 höhere IQ-Werte als bei Patienten mit einem Erkrankungsbeginn in der 2. Lebensdekade. Im EEG bei Diagnosestellung waren bei allen Patienten mit Manifestation der Epilepsie in den ersten 10 Lebensjahren bereits spontan epileptiforme und Anfallsmuster nachweisbar. Bei Grand mal wurden als Anfallsauslöser vor allem Alkoholeinfluss, Schlafentzug und Stress-Situationen angegeben. Als Gründe für den Behandlungsabbruch wurden insbesondere die Nebenwirkungen der Antiepileptika und erreichte Anfallsfreiheit genannt. Keine Bedeutung für eine Spontanheilung beim untersuchten Patientengut hatten das Alter bei der Nachuntersuchung, das Manifestationsalter der Epilepsie, der Beobachtungszeitraum, eine positive Familienanamnese für Epilepsien, das Vorkommen von Fieberanfällen in der Kindheit, die verschiedenen Anfallsformen und das Vorhandensein von Anfallsauslösern. Zwischen ausgeheilten und anfallskranken Patienten zeigten sich weiterhin keine Unterschiede im erreichten Schulabschluss, der Berufsausbildung und der aktuellen Erwerbstätigkeit, bei den Gründen für den Behandlungsabbruch, in den neurologischen und psychischen Untersuchungsbefunden, bei der bildungsabhängigen Intelligenz im MWT-B, in den EEG-Befunden bei Diagnosestellung und in der Nachuntersuchung hinsichtlich epileptiformer und Anfallsmuster spontan und unter Provokation mit Hyperventilation sowie bezüglich der Grundaktivität, Allgemeinveränderungen und Herdbefunden. Ausgeheilte und noch anfallskranke Patienten unterschieden sich ebenfalls nicht bei der Nachuntersuchung in den EEG-Ableitungen unter Fotostimulation.
One of the great challenges the world faces in terms of health care is the increasing number of
people living with neuro-disabilities that affect their ability to participate in societal activities.
Various neurological conditions such as stroke, multiple sclerosis, or Parkinson’s disease, to name
just a few, change cognitive, sensory, or motor capacities, alter the emotional well-being of those
affected, and lead to disability in their everyday lives.
Over the last few decades, aging populations and reduced mortality in many regions of the world
have increased the number of people living with neuro-disabilities considerably, an effect that is
still ongoing (1): for 2017, the worldwide prevalence of stroke (thousands) has been estimated to
be as high as 104178.7 (95% confidence interval, 95% CI 98454.0–110125.0), and years lived with
disabilities (YLD) (counts in thousands) caused by stroke were reported to amount to 18695.4
(95% CI 13,574–23686.9). The stroke-related increase in YLD (percentage change in counts)
was 40% (95% CI 38.4–41.4) from 1990 to 2007 and another 43.6% (39.6–47.8) during only 10
years from 2007 to 2017. The numbers are similarly impressive for other neurological disorders
(i.e., dementias, Parkinson’s disease, epilepsy, multiple sclerosis, motor neuron disease, headache
disorders, and others). Taken together, their worldwide prevalence (in thousands) in 2017 was
3121435.3 (95% CI 2951124.5–3316268.0), while YLD (thousands) in 2017 were 3121435.3 (95%
CI 2951124.5–3316268.0), with an increase in YLD by 35.1% (95% CI 31.9–38.1) from 1990 to 2007
and by a further 17.8% (95% CI 15.8–20.2) from 2007 to 2017.
These numbers not only demonstrate the huge global burden of disease and prevailing
neuro-disabilities, but they indicate a considerable increase in the number of people living with
neuro-disabilities with an accelerating dynamic over time (for stroke).
Die sonographische Diagnostik nimmt in vielen Bereichen der Medizin einen hohen Stellenwert ein. Durch den technischen Fortschritt können heutzutage auch die peripheren Nerven inklusive verschiedenster pathologischer Veränderungen dargestellt werden. Die Messung der Nervenquerschnittsfläche (nerve cross sectional area = NCSA) im transversalen Bild hat sich in vielen Studien als geeigneter Parameter zur Beurteilung bzw. zum Vergleich des Nervenkalibers herausgestellt. Polyneuropathien (PNP) sind Erkrankungen des peripheren Nervensystems. Man differenziert zwischen primär demyelinisierenden, axonalen sowie gemischten PNP. Ätiologisch lassen sich u. a. metabolische, toxische und immunologische PNP unterscheiden. In den bisher publizierten Studien zur Sonographie bei PNP konnte beobachtet werden, dass besonders demyelinisierende PNP zu einer Vergrößerung der NCSA führen. Informationen zum sonographischen Erscheinungsbild der in der Gesellschaft häufigen PNP (diabetisch, Alkohol assoziierte, PNP bei Vitamin B12 Defizit) sind jedoch bisher limitiert. In der vorliegenden explorativen Pilotstudie wurde geprüft, ob die NCSA bei PNP größer ist als bei gesunden Nerven und ob Zusammenhänge zwischen der NCSA und dem Schädigungstyp, der Ätiologie oder dem elektrophysiologisch bestimmten Schweregrad bestehen. Um diese Fragestellungen zu beantworten, wurde die NCSA an insgesamt 12 fest definierten, außerhalb physiologischer Engpassstellen liegenden, Messpositionen unterschiedlicher Nerven (N. medianus, N. ulnaris, N. tibialis, Spinalwurzel C6 / C7, Trunci des Plexus brachialis) bestimmt. Die Reliabilität der Ergebnisse wurde bei 5 Probanden durch eine Wiederholung der Messungen im Abstand von mehr als 24 h geprüft. Dabei konnte gezeigt werden, dass eine gute Reproduzierbarkeit der Messungen besteht, da bei sämtlichen Messpunkten, ausgenommen dem Truncus inferior, ein Variationskoeffizienten von weniger als 20 % vorgelegen hat. Die Untersuchung bei 27 gesunden Probanden ergab, dass keine Abhängigkeit der NCSA von der Körperseite besteht, sodass der Untersuchungsumfang bei den 56 Patienten mit elektrophysiologisch gesicherten PNP auf eine Körperseite reduziert werden konnte. Die wichtigsten Ergebnisse der Studie sind, dass Patienten mit PNP größere NCSA aufweisen als Gesunde. Die Verdickung der Nerven ist sowohl in proximalen als auch in distalen Abschnitten nachweisbar und ist sowohl bei demyelinisierenden als auch bei axonalen PNP vorhanden. Die vorliegende Arbeit liefert weiterhin Hinweise dafür, dass demyelinisierende PNP eine deutlichere Vergrößerung der NCSA aufweisen als primär axonale Schädigungen und dass sie sich dadurch sonographisch voneinander unterscheiden. Außerdem ist die NCSA bei immunvermittelten Neuropathien wie dem GBS, der CIDP und den paraproteinämischen PNP besonders in den proximalen Abschnitten größer als bei PNP anderer Ätiologie. Eine Assoziation zwischen dem Schweregrad und der NCSA konnte nicht beobachtet werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie stehen im Einklang mit dem Grundtenor der Literatur. Anzumerken ist jedoch, dass die bisherigen Publikationen überwiegend Einzelvergleiche beinhalten, in denen meist immunvermittelte PNP im Fokus stehen, oder dass sie sich häufig auf die oberflächlicher gelegenen Nerven der oberen Extremitäten beschränkt haben. Stärken der vorliegenden Studie sind die Vielfältigkeit der ausgewählten Nervensegmente und der Verzicht auf Messungen an Engpassstellen sowie die Mannigfaltigkeit der verglichenen Ätiologien. Ein limitierender Faktor der vorliegenden Studie ist die nicht immer gewährleistete Verblindung des Untersuchers bezüglich der Ätiologien und die teilweise geringen Subgruppengrößen. Aus diesem Grund wurde die vorliegende Studie als explorative Pilotstudie angelegt, mit dem Ziel, Hypothesen zu generieren und die Berechnung eines Stichprobenumfangs zukünftiger konfirmatorischer Studien zu ermöglichen, an Hand derer dann mit ausreichender statistischer Trennschärfe (Power) die aufgestellten Hypothesen überprüft werden können.
Die differentialdiagnostische Einordnung der Polyneuropathie (PNP), insbesondere die Frage nach dem Vorliegen einer inflammatorisch bedingten PNP, die prinzipiell einer immunmodulatorischen Therapie zugängig ist, kann im Alltag eine große Herausforderung darstellen. Neben der Standarddiagnostik mit klinischer, laborchemischer und
elektrophysiologischer Untersuchung hat sich im Laufe der letzten Jahre die Ultraschalldiagnostik peripherer Nerven als zusätzliches Diagnostikum etabliert. In den zu Beginn der Datenerhebung der vorliegenden Arbeit publizierten Studien zur Sonographie peripherer Nerven bei PNP konnte gezeigt werden, dass besonders inflammatorisch bedingte demyelinisierende PNP zu einer Vergrößerung der Nervenquerschnittsfläche (CSA) der Nerven der oberen Extremität führen. Die Daten zur Veränderung der CSA der Nerven der unteren Extremität, die in Anbetracht des häufigen Auftretens längenabhängiger PNP mit klinischer Manifestation an den Beinen besonders praxisrelevant ist, sind jedoch bislang spärlich. In der vorliegenden Fall-Kontroll-Studie sollte daher untersucht werden, ob die CSA des N. suralis bei Patienten mit PNP größer ist als bei Gesunden und ob Zusammenhänge zwischen der CSA des N. suralis und dem Schädigungsmuster, der Ätiologie und der Neurographie bestehen. Untersucht wurden insgesamt 36 Patienten mit PNP unterschiedlicher Ätiologien und 18 gesunde Probanden. Von den 36 Patienten wiesen 25 Patienten ein axonales und 11 Patienten ein demyelinisierendes Schädigungsmuster auf. Die sonographische Messung der CSA des N. suralis erfolgte an 3 zuvor definierten Punkten (Anastomose des N. cutaneus surae medialis und des N. cutaneus surae lateralis, Beginn der Sehne des M. triceps surae und im Bereich des Retinaculum musculorum peroneorum) an beiden Beinen. Um den Einfluss möglicher Messfehler gering zu halten, wurden für die weiteren Analysen die mittlere CSA (Mean CSA) als arithmetisches Mittel aus den 6 Messwerten sowie die Mean of the Max der CSA (MMax der CSA) als Mittelwert aus dem jeweiligen Maximalwert der CSA des rechten und linken N. suralis verwendet. Durch wiederholte Untersuchung 5 weiterer Probanden im Abstand von 24 Stunden konnte eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Mean CSA und der MMax der CSA sichergestellt werden(Intraclass- Korrelationskoeffizient jeweils 0,98). Die wichtigsten Ergebnisse der Studie sind, dass der N. suralis bei Patienten mit inflammatorischer PNP eine größere CSA aufweist als bei Patienten mit CIAP und Vitamin- Mangel- Polyneuropathien (2,2 mm2 vs. 1,7 mm2, p=0,03) und dass die Patienten mit einem demyelinisierendem Schädigungsmuster ebenfalls eine höhere CSA des N. suralis aufweisen als jene mit einem axonalen Schädigungsmuster. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit der aktuellen Literatur, sodass die sonographische Untersuchung des N. suralis als einziger rein sensibler Nerv und Vertreter der kleinen Nerven der unteren Extremität heute einen wichtigen Bestandteil von standardisierten). Untersuchungsprotokollen (beispielsweise Ultrasound pattern sum score, UPSS)darstellt.Ein signifikanter Unterschied zwischen der der CSA des N. suralis bei PNP-Patienten und Gesunden besteht nicht. Weiterhin konnte wie auch an anderen peripheren Nerven zuvor schon gezeigt, auch für den N. suralis eine große Streuung der CSA des N. suralis bei Patienten mit diabetischer PNP nachgewiesen werden, sodass kein signifikanter Unterschied zu PNP anderer Ätiologien oder zu Gesunden besteht. Stärken der vorliegenden Arbeit sind die hohe Standardisierung der Untersuchungen sowie insbesondere die Vielfalt der verglichenen Ätiologien. Limitierend ist die nicht gewährleistete Verblindung der Untersucherin bezüglich des Status des zu Untersuchenden als Patient oder Proband und der der Erkrankung zugrunde liegenden Ätiologie. Insgesamt ist damit nicht nur die Sonographie der peripheren Nerven der oberen Extremität sondern auch des N. suralis ein sinnvolles Add-On zur Standarddiagnostik und erleichtert die Differenzierung zwischen inflammatorischen PNP und längenabhängigen axonalen PNP. Die Sonographie ist leicht zu erlernen, bietet eine Darstellung in Echtzeit, ist kostengünstig und im Gegensatz zu anderen bildgebenden Verfahren wie der Magnetresonanztomographie gibt es keine Kontraindikationen für die Untersuchung. Gegenstand zukünftiger Studien sollten die Heterogenität morphologischer Veränderungen der Nerven bei diabetischen PNP sowie der Einsatz der Sonographie bei seltenen Kompressionssyndromen des N. suralis sein.
Background
There is a lack of data concerning socioeconomic outcome and quality of life (QoL) in patients after status epilepticus (SE) in Germany.
Patients and methods
Adult patients treated between 2011 and 2015 due to SE at the university hospitals in Frankfurt, Greifswald, and Marburg were asked to fill out a questionnaire regarding long-term outcome of at least 3 months after discharge. The SE cohort consisted of 25.9% patients with an acute symptomatic, 42% with a remote symptomatic and previous epilepsy, 22.2% with a new-onset remote symptomatic, and 9.9% with other or unknown etiology. A matched case–control analysis was applied for comparison with patients with drug refractory epilepsy and seizure remission, both not previously affected by SE.
Results
A total of 81 patients (mean age: 58.7 ± 18.0 years; 58% female) participated. A non-refractory course was present in 59.3%, while 27.2% had a refractory SE (RSE) and 13.6% had a superrefractory SE (SRSE). Before admission, a favorable modified Rankin Scale (mRS) of 0–3 was found in 82.7% (67/81), deteriorating to 38.3% (31/81) (p = 0.003) at discharge. The majority returned home [51.9% (42/81)], 32.1% entered a rehabilitation facility, while 12.3% were transferred to a nursing home and 3.7% to another hospital. The overall mRS at follow-up did not change; 61.8% (45/74) reached an mRS of 0–3. In RSE and SRSE, the proportion with a favorable mRS increased from 45.5% at discharge to 70% at follow-up, while QoL was comparable to a non-refractory SE course. Matched epilepsy controls in seizure remission were treated with a lower mean number of anticonvulsants (1.3 ± 0.7) compared to controls with drug refractory epilepsy (1.9 ± 0.8; p < 0.001) or SE (1.9 ± 1.1; p < 0.001). A major depression was found in 32.8% of patients with SE and in 36.8% of drug refractory epilepsy, but only in 20.3% of patients in seizure remission. QoL was reduced in all categories (QOLIE-31) in SE patients in comparison with patients in seizure remission, but was comparable to patients with drug refractory epilepsy.
Discussion
Patients after SE show substantial impairments in their QoL and daily life activities. However, in the long term, patients with RSE and SRSE had a relatively favorable outcome comparable to that of patients with a non-refractory SE course. This underlines the need for efficient therapeutic options in SE.
Background: Intact socio-cognitive abilities, such as theory of mind (ToM), facial emotion recognition (FER), social decision making (SDM) and visual perspective taking (VPT), are essential for human well-being and quality of life. Impairment in social cognition can have major implications for health in affected individuals and society as a whole. Evidence for changes in social cognition in healthy and pathological aging processes, such as subjective cognitive decline (SCD) and mild cognitive impairment (MCI), is currently either sparse or inconclusive. It is important to determine how social cognition changes in healthy and pathological aging and provide grounds for targeted and early assessment and intervention. The aims of this thesis were to investigate social cognition across four domains, in particular, ToM, FER, SDM and VPT, in healthy young and older individuals, as well as in individuals with cognitive deficits, such as SCD and MCI. In the case of a decline, further goals were to investigate the degree of impairment and the domains affected.
Methods: A systematic literature search was conducted in four major academic databases, MEDLINE, Web of Science Core Collection, CENTRAL, and PsycInfo, for studies investigating social cognition in healthy young and old individuals as well as individuals affected by SCD and MCI which met the inclusion criteria. The primary outcome was ToM and secondary outcomes were FER, SDM and VPT. After a systematic review was performed, studies eligible for meta-analysis were divided according to comparison groups and outcomes. Random-effects meta-analyses were conducted using standardized mean differences (SMD). Risk of Bias was assessed using the “Tool to assess risk of bias in cohort studies” modified for the present study design.
Results: After a thorough systematic literature search, 86 studies containing 88 comparisons were included in the systematic review, of which 47 were eligible for quantitative analysis. The meta-analysis revealed a progressive decline in ToM and FER abilities from young adulthood to MCI. Varying effect sizes demonstrated different trajectories of change for specific domains. Due to a lack of research, data investigating SDM and VPT, as well as SCD were insufficient for quantitative analysis.
Conclusion: ToM and FER decline gradually from healthy to pathological aging. Therefore, assessment of social cognition is important and should be incorporated in routine neurocognitive testing, so that targeted interventions can be introduced when needed. With this information in mind, future research should focus on the development of new assessment tools, as well as preventive and treatment strategies. This review also identified research gaps in certain populations (e.g. SCD, middle age, MCI-subtypes) as well as domains (VPT and SDM) that need to be addressed in the future.
Subjective cognitive decline (SCD) is considered an early risk stage for dementia due to Alzheimer's disease (AD) and the development of pathological brain changes, such as the aggregation of amyloid-beta (amyloid-β) plaques. This study evaluates the association between specific features of SCD and cerebral amyloid-β load measured by positron emission tomography (PET) with 18F-florbetaben in 40 cognitively normal older individuals. Global amyloid-β, as well as regional amyloid-β load for the frontal, temporal, parietal, and cingulate cortex, was quantified. Specific features of SCD, such as subjective cognitive complaints and worry, were assessed using the 39-item Everyday Cognition Scales and the 16-item Penn State Worry Questionnaire. Spearman's rank partial correlation analyses, adjusted for age and apolipoprotein E ε4 status, were conducted to test the associations between specific features of SCD and cerebral amyloid-β load. The severity of subjective cognitive complaints in everyday memory and organization was positively correlated with amyloid-β load in the frontal cortex. In addition, the severity of subjective cognitive complaints in everyday planning was positively correlated with amyloid-β load in the parietal cortex. Higher levels of worry were associated with higher amyloid-β load in the frontal cortex. After correction of the PET data for partial volume effects, these associations were reduced to trend level. In conclusion, the severity of subjective cognitive complaints and the level of trait worry were positively associated with cortical amyloid-β burden, particularly in the frontal and parietal cortex. Further studies are required to elucidate the direction of these associations in order to develop strategies to prevent amyloid deposition and cognitive decline.
Advances in spine surgery enable technically safe interventions in older patients with disabling spine disease, yet postoperative delirium (POD) poses a serious risk for postoperative recovery. This study investigates biomarkers of pro-neuroinflammatory states that may help objectively define the pre-operative risk for POD. This study enrolled patients aged ≥60 scheduled for elective spine surgery under general anesthesia. Biomarkers for a pro-neuroinflammatory state included S100 calcium-binding protein β (S100β), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), Gasdermin D, and the soluble ectodomain of the triggering receptor expressed on myeloid cells 2 (sTREM2). Postoperative changes of Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-1β (IL-1β), and C-reactive protein (CRP) were assessed as markers of systemic inflammation preoperatively, intraoperatively, and early postoperatively (up to 48 h). Patients with POD (n = 19, 75.7 ± 5.8 years) had higher pre-operative levels of sTREM2 (128.2 ± 69.4 pg/mL vs. 97.2 ± 52.0 pg/mL, p = 0.049) and Gasdermin D (2.9 ± 1.6 pg/mL vs. 2.1 ± 1.4 pg/mL, p = 0.29) than those without POD (n = 25, 75.6 ± 5.1 years). STREM2 was additionally a predictor for POD (OR = 1.01/(pg/mL) [1.00–1.03], p = 0.05), moderated by IL-6 (Wald-χ2 = 4.06, p = 0.04). Patients with POD additionally showed a significant increase in IL-6, IL-1β, and S100β levels on the first postoperative day. This study identified higher levels of sTREM2 and Gasdermin D as potential markers of a pro-neuroinflammatory state that predisposes to the development of POD. Future studies should confirm these results in a larger cohort and determine their potential as an objective biomarker to inform delirium prevention strategies.
Separating EEG correlates of stress: Cognitive effort, time pressure, and social‐evaluative threat
(2022)
Abstract
The prefrontal cortex is a key player in stress response regulation. Electroencephalographic (EEG) responses, such as a decrease in frontal alpha and an increase in frontal beta power, have been proposed to reflect stress‐related brain activity. However, the stress response is likely composed of different parts such as cognitive effort, time pressure, and social‐evaluative threat, which have not been distinguished in previous studies. This distinction, however, is crucial if we aim to establish reliable tools for early detection of stress‐related conditions and monitoring of stress responses throughout treatment. This randomized cross‐over study (N = 38) aimed to disentangle EEG correlates of stress. With linear mixed models accounting for missing values in some conditions, we found a decrease in frontal alpha and increase in beta power when performing the Paced Auditory Serial Addition Test (PASAT; cognitive effort; n = 32) compared to resting state (n = 33). No change in EEG power was found when the PASAT was performed under time pressure (n = 29) or when adding social‐evaluative threat (video camera; n = 29). These findings suggest that frontal EEG power can discriminate stress from resting state but not more fine‐grained differences of the stress response.
Nach Schlaganfall werden infolge einer einsetzenden Immunsuppression häufig Sekundärinfektionen beobachtet. Diese beeinflussen das Outcome und die Mortalität der Patienten bedeutend. In der vorliegenden Arbeit wurden als Mechanismen der angeborenen Immunantwort die Migration, Phagozytose und NETose neutrophiler Granulozyten und Monozyten untersucht, um mögliche Einschränkungen infolge der Immunsuppression zu erkennen. Dafür wurden Leukozyten von Schlaganfallpatienten mit denen gesunder Probanden verglichen. Während Migration und Phagozytose nach Schlaganfall unbeeinträchtigt waren, zeigten sich für die mittlere NET-Fläche am Tag 1 nach Schlaganfall deutlich reduzierte Werte nach Stimulation mit fMLP und PMA im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Dieser Effekt verlor sich in der ersten Woche nach Schlaganfall. In der reduzierten NET-Fläche kann eine mögliche Ursache für das Auftreten von Sekundärinfektionen gesehen werden.
Action comprehension that is related to language or gestural integration has been shown to engage the motor system in the brain, thus providing preliminary evidence for the gestural-verbal embodiment concept. Based on the involvement of the sensorimotor cortex (M1) in language processing, we aimed to further explore its role in the cognitive embodiment necessary for gestural-verbal integration. As such, we applied anodal (excitatory) and sham transcranial direct current stimulation (tDCS) over the left M1 (with reference electrode over the contralateral supraorbital region) during a gestural-verbal integration task where subjects had to make a decision about the semantic congruency of the gesture (prime) and the word (target). We used a cross-over within-subject design in young subjects. Attentional load and simple reaction time (RT) tasks served as control conditions, applied during stimulation (order of three tasks was counterbalanced). Our results showed that anodal (atDCS) compared to sham tDCS (stDCS) reduced RTs in the gestural-verbal integration task, specifically for incongruent pairs of gestures and verbal expressions, with no effect on control task performance. Our findings provide evidence for the involvement of the sensorimotor system in gestural-verbal integration performance. Further, our results suggest that functional modulation induced by sensorimotor tDCS may be specific to gestural-verbal integration. Future studies should now evaluate the modulatory effect of tDCS on semantic congruency by using tDCS over additional brain regions and include assessments of neural connectivity.
202 Patienten (113 Frauen und 89 Männer im Alter von 25 bis 95 Jahren) mit einem ischämischen, supratentoriellem und territorialen Schlaganfall vorwiegend im Mediastromgebiet, wurden 9/2007 bis 6/2012 aus dem Patientengut der Stroke Unit der Neurologischen Klinik der Universitätsmedizin Greifswald für die monozentrische Studie zur Häufigkeit epileptischer Anfälle sowie ihrer Provokationsfaktoren rekrutiert.
Bei einem durchschnittlichen Beobachtungszeitraum von 36,5 Monaten erlitten 39 Patienten (19,3%) mindestens einen epileptischen Anfall. Davon hatten 12 Patienten einen akut symptomatischen Anfall und 27 einen unprovozierten Anfall. Bei 21 Patienten traten rezidivierende Anfälle auf. Wendet man die aktualisierte Definition der ILAE für Epilepsie an, so hatten 31 (15,3%) Patienten eine Epilepsie und 8 (4%) einen einzelnen akutsymptomatischen Anfall. Damit hatte unsere Studie die bisher höchste dokumentierte Rate an Epilepsie nach einer Ischämie. Der erste epileptische Anfall trat dabei überwiegend im 1. Jahr nach erlittenem Schlaganfall auf. Es zeigte sich, dass Patienten mit einer geringeren Schwere des Schlagfalls (erfasst mittels NIHSSS und mRS) ein geringeres Risiko für die Entwicklung eines epileptischen Anfalls hatten. Alter und Geschlecht zeigten keine Korrelation zum Auftreten eines epileptischen Anfalls.
96 Patienten (53 Frauen und 43 Männer) erhielten innerhalb der ersten 6 h nach dem Schlaganfall eine auswertbare PCT, davon hatten 17 (17,7%) mindestens einen epileptischen Anfall. Mit Hilfe der PCT wurden für die einzelnen Perfusionsparameter CBF, CBF und TTP der ASPECTS, das Perfusionsdefizit und die relativen Perfusionsparameter bestimmt. Bei dem ASPECTS CBF und ASPECTS CBV zeigte sich, dass die vorderen Mantelregionen M1 und M4 bzw. nur M1 bei den Patienten mit einem epileptischen Anfall signifikant häufiger einen geringeren CBF oder ein geringeres CBV hatten. Ein signifikanter Unterschied ergab sich auch beim Betrachtung der Perfusionsdefizite in Bezug auf den CBF und das CBV: Patienten mit einem epileptischer Anfall zeigten ein größeres Perfusionsdefizit als die Patienten ohne epileptischen Anfall. In die relativen Perfusionsparameter fließt neben dem Perfusionsdefizit noch die Infarktgröße ein. Zwar ergab sich kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen in Bezug auf die Infarktgröße, trotzdem konnte eine Korrelation zwischen einem erniedrigten R[CBF] bzw. einem erniedrigten R[CBV] und dem Auftreten von epileptischen Anfällen nach einem ischämischen Schlaganfall feststellt werden.
Der Blepharospasmus ist eine Erkrankung, bei der es zu häufig wiederkehrenden Kontraktionen der Lidmuskulatur beider Augen kommt und gehört zu den fokalen Dystonien. Die Pathophysiologie dieser Bewegungsstörung ist noch nicht vollständig geklärt. Die Ursachenforschung und damit ein besseres Verständnis des Blepharospasmus ist wichtig, da der Blepharospasmus für die Patienten sehr behindernd sein kann. Die bisherigen Therapien des Blepharospasmus sind sicher, aber aktuell lediglich symptomorientiert. Auch deshalb sind Untersuchungen zur Pathophysiologie des Blepharospasmus sinnvoll. Derzeitige Vorstellungen zur Pathophysiologie des Blepharospasmus legen nahe, dass Veränderungen in einem Netzwerk vorliegen, welches aus den Basalganglien, dem Kleinhirn, dem Thalamus und dem sensomotorischen Kortex besteht. Zudem sind wahrscheinlich andere Strukturen wie die peripheren Schmerzrezeptoren und der visuelle Kortex beim Blepharospasmus betroffen. Während die Basalganglien, das Kleinhirn, der Thalamus und den sensomotorischen Kortex vorrangig für die Verarbeitung der sensorischen und motorischen Informationen verantwortlich sind, deuten mehrere Hinweise darauf hin, dass diese Strukturen auch bei der Verarbeitung von Informationen im Zusammenhang mit dem Riechen und dem Schmecken von Bedeutung sind. Basierend auf diesen Überschneidungen der beteiligten neuroanatomischen Strukturen stellt sich die Frage, ob Veränderungen des Riech- und Schmeckvermögens bei Patienten mit Blepharospasmus gefunden werden. Ferner wurde im Rahmen dieser Studie der Frage nachgegangen, ob die Behandlung mit Botulinumtoxin eine Auswirkung auf das Riechen und Schmecken bei Patienten mit Blepharospasmus hat.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden 19 Patienten mit einem Blepharospasmus (Alter 66.6 ± 8.7 Jahren, 14 Frauen und 5 Männer) und 15 gesunde Kontrollpersonen (Alter 65.9 ± 8.4 Jahren, 9 Frauen und 6 Männer) untersucht. Davon wurden zehn Patienten mit und ohne die Wirkung vom Botulinumtoxin untersucht und dazu passend zehn Kontrollpersonen im Abstand von vier Wochen zweimal untersucht. Die Erfassung der Riechschwelle, Geruchsidentifikation und -diskrimination fand mit den Sniffin‘ Sticks statt. Zudem wurden die Taste Strips verwendet, um den Geschmackssinn der Probanden zu bewerten. Des Weiteren wurden kognitive Funktionen und psychiatrische Veränderungen als bekannte Komorbiditäten des Blepharospasmus erfasst und mit den Ergebnissen beim Riechen und Schmecken korreliert.
Patienten mit einem Blepharospasmus hatten eine signifikant geringere Riechschwelle als die Kontrollpersonen. Ferner war der Anteil der Patienten, die eine Hyposmie aufwiesen, höher als bei den Kontrollpersonen. Die motorischen, die nicht-motorischen sowie die psychiatrischen Symptome korrelierten nicht mit den Defiziten bei der Riechschwelle. Es fand sich keine Schmeckstörungen und auch die Geruchsdiskriminierung sowie die Geruchsidentifikation waren bei den Patienten mit Blepharospasmus unauffällig. Auch fand sich kein wesentlicher Unterschied beim Riechen oder Schecken bei der Behandlung der Patienten mit Botulinumtoxin.
Die gefundenen Riechstörung sind weniger ausgeprägt als bei der zervikalen Dystonie, können aber zum besseren Verständnis der Erkrankung des Blepharospasmus beitragen. Vergleichend mit Befunden von Läsionsstudien deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Thalamus und das Kleinhirn eventuell in der Pathophysiologie des Blepharospasmus beteiligt sein könnten. Eine genaue Benennung der Ursachenlokalisation ist schwierig, da es sich beim Blepharospasmus wahrscheinlich um eine Netzwerkerkrankung handelt und somit verschiedene Strukturen betroffen sein können. Die Behandlung der Patienten mit Blepharospasmus mit Botulinumtoxin beeinflusst wahrscheinlich nicht das Riechen und Schmecken und ist damit auch aus dieser Sicht als eine eher sichere Behandlungsmöglichkeit anzusehen. Weitere Untersuchungen auf diesem Gebiet, zum Beispiel mittels neurophysiologischer Untersuchungsverfahren zum Riechen und Schmecken oder bildgebenden Untersuchungsverfahren, sind mit Spannung zu erwarten.
Die zervikale Dystonie ist charakterisiert durch eine gesteigerte Muskelkontraktion, welche zu
einer Fehlstellung des Kopfes führt. Neben den motorischen Auffälligkeiten haben Patienten
auch nicht-motorische Störungen, wie neuropsychologische Defizite oder psychiatrische
Komorbiditäten. Eine genaue Krankheitsursache ist bis heute noch nicht abschließend geklärt.
Unter anderem könnten eine fehlende laterale Hemmung, sensorische Abweichungen oder eine
gestörte neuronale Plastizität in einem Netzwerk unter Einbeziehung von Basalganglien,
sensomotorischen Kortex und Kleinhirn ursächlich für die Bewegungsstörung bei der Dystonie
sein. Diese Strukturen sind auch beim Riechen und Schmecken beteiligt. Daher wurde
angenommen, dass Dystonie-Patienten schlechter riechen und schmecken können als Gesunde
Kontrollpersonen.
Es wurden 40 Patienten und 40 Kontrollpersonen untersucht. Das Riechvermögen wurde mit den Sniffin‘ Sticks beurteilt.
Die Schmecktestung erfolgte mittels Taste-Strips.
Zur neuropsychologischen Testung wurden der MoCA, der Trail-Making-Test, der Digit-Span-Test sowie der F-A-S-Test eingesetzt; zur Erfassung von Ängstlichkeit und Depressionen wurden
Abschnitte aus dem BSI verwendet.
Es fand sich eine Beeinträchtigung der Riechschwelle, der Riechidentifikation und des Gesamtwertes aus Riechschwelle, Diskriminations- und Identifikationsfähigkeit bei Patienten mit
einer zervikalen Dystonie. Dies stimmt mit den Ergebnissen anderer, unabhängiger Arbeiten
überein. Die Beeinträchtigung der Riechfunktion bei der zervikalen Dystonie ist möglicherweise
bedingt durch eine Netzwerkstörung, insbesondere unter Einbeziehung des Kleinhirns. Auch
beim Schmecken zeigten sich schlechtere Werte bei den Patienten als bei den gesunden
Kontrollpersonen, was möglicherweise auf eine Veränderung eines Netzwerks unter
Einbeziehung des sensomotorischen Kortex oder auf die nachgewiesene Riechstörung
zurückzuführen ist. Vergleichbare Publikationen zum Schmecken bei zervikaler Dystonie gibt es
noch nicht. Die Korrelationsanalyse legt nahe, dass das Alter der Patienten und das Ausmaß der
Schmerzen im Rahmen der zervikalen Dystonie das Riechen beeinflusst. Die allgemeine kognitive
Leitungsfähigkeit wie sie im MoCA erfasst wird, beeinflusst demgegenüber das Schmecken bei
den Patienten. Die gefundenen Veränderungen beim Riechen und Schmecken sind nur gering
ausgeprägt, können aber zum besseren Verständnis der Pathophysiologie der zervikalen
Dystonie beitragen. Die Ergebnisse stützen die Annahme, dass die zervikale Dystonie eine
Netzwerkerkrankung ist.
Background
While meta-analyses confirm treatment for chronic post-stroke aphasia is effective, a lack of comparative evidence for different interventions limits prescription accuracy. We investigated whether Constraint-Induced Aphasia Therapy Plus (CIAT-plus) and/or Multimodality Aphasia Therapy (M-MAT) provided greater therapeutic benefit compared with usual community care and were differentially effective according to baseline aphasia severity.
Methods
We conducted a three-arm, multicentre, parallel group, open-label, blinded endpoint, phase III, randomised-controlled trial. We stratified eligible participants by baseline aphasia on the Western Aphasia Battery-Revised Aphasia Quotient (WAB-R-AQ). Groups of three participants were randomly assigned (1:1:1) to 30 hours of CIAT-Plus or M-MAT or to usual care (UC). Primary outcome was change in aphasia severity (WAB-R-AQ) from baseline to therapy completion analysed in the intention-to-treat population. Secondary outcomes included word retrieval, connected speech, functional communication, multimodal communication, quality of life and costs.
Results
We analysed 201 participants (70 in CIAT-Plus, 70 in M-MAT and 61 in UC). Aphasia severity was not significantly different between groups at postintervention: 1.05 points (95% CI −0.78 to 2.88; p=0.36) UC group vs CIAT-Plus; 1.06 points (95% CI −0.78 to 2.89; p=0.36) UC group vs M-MAT; 0.004 points (95% CI −1.76 to 1.77; p=1.00) CIAT-Plus vs M-MAT. Word retrieval, functional communication and communication-related quality of life were significantly improved following CIAT-Plus and M-MAT. Word retrieval benefits were maintained at 12-week follow-up.
Conclusions
CIAT-Plus and M-MAT were effective for word retrieval, functional communication, and quality of life, while UC was not. Future studies should explore predictive characteristics of responders and impacts of maintenance doses.
Trial registration number ACTRN 2615000618550.
Objective: The study aimed to test the reliability of a semi-structured telephone interview for the classification of headache disorders according to the ICHD-3.
Background: Questionnaire-based screening tools are often optimized for single primary headache diagnoses [e.g., migraine (MIG) and tension headache (TTH)] and therefore insufficiently represent the diagnostic precision of the ICHD-3, which limits epidemiological research of rare headache disorders. Brief semi-structured telephone interviews could be an effective alternative to improve classification.
Methods: A patient population representative of different primary and secondary headache disorders (n = 60) was recruited from the outpatient clinic (HSA) of a tertiary care headache center. These patients completed an established population-based questionnaire for the classification of MIG, TTH, or trigeminal autonomic cephalalgia (TAC). In addition, they received a semi-structured telephone interview call from three blinded headache specialists individually. The agreement of diagnoses made either using the questionnaires or interviews with the HSA diagnoses was evaluated.
Results: Of the 59 patients (n = 1 dropout), 24% had a second-order and 5% had a third-order headache disorder. The main diagnoses were as follows: frequent primary headaches with 61% MIG, 10% TAC, 9% TTH, and 5% rare primary and 16% secondary headaches. Second-order diagnosis was chronic migraine throughout, and third-order diagnoses were medication overuse headache and TTH. Agreement between main headaches from the HSA was significantly better for the telephone interview than for the questionnaire (questionnaire: κ = 0.330; interview: κ = 0.822; p < 0.001). Second-order diagnoses were not adequately captured by questionnaires, while there was a trend for good agreement with the telephone interview (κ = 0.433; p = 0.074). Headache frequency and psychiatric comorbidities were independent predictors of HSA and telephone interview agreement. Male sex, headache frequency, severity, and depressive disorders were independently predictive for agreement between the questionnaire and HSA. The telephone interview showed high sensitivity (≥71%) and specificity (≥92%) for all primary headache disorders, whereas the questionnaire was below 50% in either sensitivity or specificity.
Conclusion: The semi-structured telephone interview appears to be a more reliable tool for accurate diagnosis of headache disorders than self-report questionnaires. This offers the potential to improve epidemiological headache research and care even in underserved areas.
Introduction
Given rapid global population aging, developing interventions against age-associated cognitive decline is an important medical and societal goal. We evaluated a cognitive training protocol combined with transcranial direct current stimulation (tDCS) on trained and non-trained functions in non-demented older adults.
Methods
Fifty-six older adults (65–80 years) were randomly assigned to one of two interventional groups, using age and baseline performance as strata. Both groups performed a nine-session cognitive training over 3 weeks with either concurrent anodal tDCS (atDCS, 1 mA, 20 minutes) over the left dorsolateral prefrontal cortex (target intervention) or sham stimulation (control intervention). Primary outcome was performance on the trained letter updating task immediately after training. Secondary outcomes included performance on other executive and memory (near and far transfer) tasks. All tasks were administered at baseline, post-intervention, and at 1- and 7-month follow-up assessments. Prespecified analyses to investigate treatment effects were conducted using mixed-model analyses.
Results
No between-group differences emerged in the trained letter updating and Markov decision-making tasks at post-intervention and at follow-up timepoints. Secondary analyses revealed group differences in one near-transfer task: Superior n-back task performance was observed in the tDCS group at post-intervention and at follow-up. No such effects were observed for the other transfer tasks. Improvements in working memory were associated with individually induced electric field strengths.
Discussion
Cognitive training with atDCS did not lead to superior improvement in trained task performance compared to cognitive training with sham stimulation. Thus, our results do not support the immediate benefit of tDCS-assisted multi-session cognitive training on the trained function. As the intervention enhanced performance in a near-transfer working memory task, we provide exploratory evidence for effects on non-trained working memory functions in non-demented older adults that persist over a period of 1 month.
Als Grundlage wurden zunächst Auswertebögen erarbeitet und erste Patienten im Zeitraum vom 24.09.2007 bis 28.03.2009 in die Studie eingeschlossen. Es handelt sich um ein ausgewähltes Patientengut mit supratentoriellen Territorialinfarkten mit Studieneinschluss innerhalb der ersten 24 Stunden nach Beginn der Schlaganfallsymptomatik. Insgesamt umfasst unsere prospektive Studie bisher 74 Patienten. 29 der 74 Patienten waren männlich (39,2 Prozent), 45 (60,8 Prozent) weiblich. 9 Patienten (12,2 Prozent) bekamen epileptische Anfälle. Davon waren 6 weiblich (66,7 Prozent) und 3 männlich (33,3 Prozent). Epilepsien nach Hirninfarkt sind häufiger als bisher beschrieben. Alle Patienten mit Spätanfällen entwickelten eine Epilepsie. Alle zerebrovaskulären Risikofaktoren spielen keine Rolle für das Auftreten epileptischer Anfälle nach Schlaganfall. Die speziellen Therapieverfahren (i.v. und i.a. Lyse, mechanische Thrombektomie) erhöhen ebenfalls nicht die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten epileptischer Anfälle. Die Auswertung der initialen Bildgebungsdaten zeigt, dass das Ausmaß an Infarktfrühzeichen mittels ASPECT Score eine Rolle für das Auftreten bei epileptischen Anfällen spielt. Je niedriger der ASPECTS desto größer ist die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten epileptischer Anfälle. Infarktvolumina spielen keine Rolle. Da unser Patientengut fast nur Mediainfarkte hatte, ist ein Vergleich mit anderen möglichen Gefäßarealen als Risikofaktor für das Auftreten epileptischer Anfälle nicht möglich. Sekundäre hämorrhagische Transformationen haben keine Bedeutung für das Auftreten epileptischer Anfälle. Der ARWMC-Score zeigt widersprüchliche Ergebnisse. Es besteht keine Korrelation zwischen Epilepsien und Mortalität. Das EEG ist für die Risikoabschätzung nach bisherigen Ergebnissen nicht brauchbar. Insbesondere die in der Literatur oft erwähnten PLEDs spielen bisher keine Rolle. Dieser erste Analysezeitpunkt (6 Monate +/- 3 Monate nach Symptombeginn) ist wahrscheinlich zu kurz um eine endgültige Aussage zur Häufigkeit des Auftretens einer Epilepsie nach Territorialinfarkten treffen zu können. Die weiteren Auswertungen der Studie müssen abgewartet werden.
Background: Cognitive Training (CT) may contribute to the maintenance and even enhancement of cognitive functions in healthy older adults. However, the question who benefits most from multi-domain CTs is still highly under-investigated.
Objective: The goal is to investigate prognostic factors and models for changes in cognitive test performance in healthy older adults after a multi-domain CT.
Methods: The data bases MEDLINE, Web of Science Core Collection, CENTRAL, and PsycInfo were searched up to July 2019. Studies investigating prognostic factors and/or models on cognitive outcomes (global cognition, memory, attention, executive functions, language, visuo-spatial abilities) after conducting a multi-domain CT in healthy older adults were included. Risk of Bias was assessed using the QUIPS and the PROBAST tool.
Results: 23 prognostic factor and model studies were included. Results indicate a high heterogeneity regarding the conducted multi-domain CTs, the investigated prognostic factors, the investigated outcomes, and the used statistical approaches. Age and neuropsychological performance at study entry were the most investigated predictors, yet they show inconsistent results.
Conclusion: Data on prognostic factors and models of changes after multi-domain CT are still too rare and inconsistent to draw clear conclusions due to statistical shortcomings and low reporting quality. Approaches for future research are outlined.
Registration: https://www.crd.york.ac.uk/prospero/, ID: CRD42020147531
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.
Background: Although 20-30% of all strokes occur in the posterior circulation, few studies have explored the characteristics of patients with strokes in the posterior compared to the anterior circulation so far. Especially data on young patients is missing. Methods: In this secondary analysis of data of the prospective multi-centre European sifap1 study that investigated stroke and transient ischemic attack (TIA) patients aged 18-55 years, we compared vascular risk factors, stroke aetiology, presence of white matter hyperintensities (WMH) and cerebral microbleeds (CMB) between patients with ischaemic posterior circulation stroke (PCS) and those having suffered from anterior circulation stroke (ACS) based on cerebral MRI. Results: We diagnosed PCS in 612 patients (29.1%, 407 men, 205 women) and ACS in 1,489 patients (70.9%). Their age (median 46 vs. 47 years, p = 0.205) and stroke severity (modified Rankin Scale: both 2, p = 0.375, Barthel Index 90 vs. 85, p = 0.412) were similar. PCS was found to be more frequent among the male gender (66.5 vs. 60.1% with ACS, p = 0.003). Vertebral artery (VA) dissection was more often the cause of PCS (16.8%) than was carotid artery dissection of ACS (7.9%, p < 0.001). Likewise, small vessel disease (Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment [TOAST] = 3, PCS: 14.7%, ACS: 11.8%) and stroke of other determined aetiology (TOAST = 4, PCS: 24.5%, ACS: 16.0%) were more frequent in those with PCS. Furthermore, patent foramen ovale (PFO; PCS: 31.1%, ACS: 25.4%, p = 0.029) was more often detected in patients with PCS. In contrast, large-artery atherosclerosis (TOAST = 1, PCS: 15.4%, ACS: 22.2%) and cardio-embolic stroke (TOAST = 2, PCS: 15.6%, ACS: 18.0%) were less frequent in those with PCS (p < 0.001) as were preceding cerebrovascular events (10.1 vs. 14.1%, p = 0.014), TIA (4.8 vs. 7.7%, p = 0.016) and smoking (53.2 vs. 61.0%, p = 0.001). The presence, extent, and location of WMH and CMB did not differ between the 2 groups. Conclusions: Our data suggested a different pattern of aetiology and risk factors in young patients with PCS compared to those with ACS. These findings especially call for a higher awareness of VA dissection and potentially for more weight of a PFO as a risk factor in young patients with PCS. Clinical trial registration-URL: http://www.clinicaltrials.gov; NCT00414583.
Polypharmacy in patients with multiple sclerosis and the impact on levels of care and therapy units
(2023)
Background: The aim of this study was to examine the societal costs of polypharmacy in patients with multiple sclerosis (MS). We therefore focused on the association between the number of medications on the level of care (LOC), the German classification of the need for care, and the number of therapy sessions (TTU).
Methods: In addition to demographic information and medication, 101 MS patients performed the Multiple Sclerosis Health Resource Utilization Survey (MS-HRS). Medications were subdivided into a total number of medications (TD), MS-related medication [MSD, i.e., disease-modifying drugs (DMDs) and symptomatic treatment (SD)], and medication for comorbidities (CDs). Multivariate linear regression models were performed to estimate if the amount of each medication type affects LOC or TTU.
Results: Polypharmacy appeared in 54 patients at the time of the survey. The relative risk (RR) of LOC 1 increased significantly by 2.46 (p = 0.001) per TD and by 2.55 (p = 0.004) per MSD, but not per CD (RR 1.44; p = 0.092). The effect of RR on MSD was driven by SD (RR 2.2; p = 0.013) but not DMD (RR 2.6; p = 0.4). RR of MSD remained significant for LOC 2 (1.77; p = 0.009) and LOC 3/4 (1.91; p = 0.015), with a strong trend in RR of SD, but not DMD. TTU increased significantly per MSD (p = 0.012), but not per TD (p = 0.081) and CD (p = 0.724).
Conclusion: The number of MSDs is related to the likelihood of a higher level of care and the number of therapy sessions and is therefore a good indication of the extent of the societal costs.
Background and aim
To report the six-month safety analyses among patients enrolled in the “Physical Fitness Training in Subacute Stroke—PHYS-STROKE” trial and identify underlying risk factors associated with serious adverse events.
Methods
We performed a pre-specified safety analysis of a multicenter, randomized controlled, endpoint-blinded trial comprising 200 patients with moderate to severe subacute stroke (days 5–45 after stroke) that were randomly assigned (1:1) to receive either aerobic, bodyweight supported, treadmill-based training (n = 105), or relaxation sessions (n = 95, control group). Each intervention session lasted for 25 min, five times weekly for four weeks, in addition to standard rehabilitation therapy. Serious adverse events defined as cerebro- and cardiovascular events, readmission to hospital, and death were assessed during six months of follow-up. Incident rate ratios (IRR) were calculated, and Poisson regression analyses were conducted to identify risk factors for serious adverse events and to test the association with aerobic training.
Results
Six months after stroke, 50 serious adverse events occurred in the trial with a higher incidence rate (per 100 patient-months) in the training group compared to the relaxation group (6.31 vs. 3.22; IRR 1.70, 95% CI 0.96 to 3.12). The association of aerobic training with serious adverse events incidence rates were modified by diabetes mellitus (IRR for interaction: 7.10, 95% CI 1.56 to 51.24) and by atrial fibrillation (IRR for interaction: 4.37, 95% CI 0.97 to 31.81).
Conclusions
Safety analysis of the PHYS-STROKE trial found a higher rate of serious adverse events in patients randomized to aerobic training compared to control within six months after stroke. Exploratory analyses found an association between serious adverse events occurrence in the aerobic training group with pre-existing diabetes mellitus and atrial fibrillation which should be further investigated in future trials.
Data access statement
The raw data and analyses scripts are provided by the authors on a secure online repository for reproduction of reported findings.
In der akuten Schlaganfallbehandlung nehmen die endovaskulären Revaskularisationsverfahren, insbesondere die intraarterielle Thrombolyse, einen wachsenden Stellenwert ein. Grundlage dafür ist die zentrumsspezifische Sicherheit und Durchführbarkeit, wobei nach den Zertifizierungskriterien der Deutschen Schlaganfallgesellschaft die intraarterielle Thrombolyse nur in zertifizierten überregionalen Stroke Units erfolgen sollte. Weiterhin existieren nur wenige Selektionsparameter zur Abschätzung des Risikos der intrakraniellen Blutung als wichtigste Komplikation gegenüber dem potenziellen Benefit der Behandlung. Ziel dieser Arbeit war 1. die Etablierung eines klinisch praktikablen Protokolls zur Entscheidung für eine intravenöse oder intraarterielle Thrombolyse sowie die systematische Untersuchung der zentrumsspezifischen Sicherheit und Durchführkeit der intraarteriellen Thrombolyse; 2. die Untersuchung des Einflusses der bekannten klinischen und radiologischen Faktoren, wie Zeit bis zur Thrombolyse oder Rekanalisation im vorliegenden Patientenkollektiv auf das neurologische Outcome; und 3. die Untersuchung der Perfusions-CT und der CT-Angiographie als Grundlage für weitere mögliche Selektionsparameter zur intraarteriellen Thrombolyse. Zwischen 02/2006 und 12/2008 konnten 26 Patienten eingeschlossen werden. Ein Patient verstarb innerhalb von 90 Tagen nach Schlaganfall aufgrund eines erneuten cerebrovaskulären Ereignisses. Die Rate der symptomatischen und asymptomatischen intrakraniellen Blutungen (8% bzw 8%) sowie die Rate der periprozeduralen Komplikationen sind trotz der eingeschränkten Vergleichbarkeit mit der Literatur als gleichwertig zu bewerten. Die Effektivitätsparameter Zeit bis Thombolyse (Durchschnitt +/- Standardabweichung: 4,03 ± 1,2), Rekanalisationsrate (73%) sowie das Ausmaß des guten funktionellen Outcome 90 Tage nach Schlaganfall (mRS <=2; 58%) sind ähnlich oder teilweise sogar besser als die in der Literatur veröffentlichen Ergebnisse für die intraarterielle und intravenöse Thrombolyse. Somit ist die intraarterielle Thrombolyse in dieser Studie als sicher und effektiv zu bewerten. Die Zeit bis zur Thrombolyse zeigte sich nicht signifikant mit dem neurologischen Outcome assoziiert, jedoch ergab sich ein Trend zu schlechterem Outcome mit größerer zeitlicher Latenz zwischen Symptom- und Therapiebeginn. Weiterhin konnte die Rekanalisaton als Prädiktor für das neurologische Outcome und die Infarktgröße bestätigt werden. Der prädiktive Wert des Ausmaßes der Kollateralen in der CT-Angiographie mittels eines von Tan et al. entwickelten Score für das finale Infarktvolumen konnte in diesem homogenen, hochselektionieren Patientengut bestätigt werden. Das Ausmaß der Kollateralen als ein neuer Selektionsparameter für die Thrombolyse sollte weiter detailiert untersucht werden. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass mittels Perfusions-CT auf das kurzfristige Outcome mittels NIHSS zwischen Aufnahme und Entlassung geschlossen werden kann. Hierbei zeigte sich, dass der im Rahmen dieser Studie entwickelte Auswertealgorithmus der relativen Perfusions-CT-Parameter und der schon verwendete Algorithmus der ASPECTS-Perfusion, bezüglich der Vorhersagekraft des cerebralen Blutvolumens (CBV) gleichwertig sind, jedoch die relativen Perfusions-Parameter eine wesentliche bessere Interrater-Reliabiltät aufweisen. Bezüglich des cerebralen Blutflusses (CBF) ergab sich nach dem ASPECTS-Perfusions-Algorithmus keine Assoziation mit dem neurologischen Outcome. Bei den relativen Perfusionsparametern erreichte jedoch das CBF eine dem CBV vergleichbare Vorhersagefähigkeit gepaart mit einer besseren Interrater-Reliabilität als das CBV. Das aktuell weit verbreitete visuelle Abschätzen der Größe des tissue at risk zeigte weder eine Assoziation zum neurologischen Outcome nach intraarterieller Thrombolyse noch eine gute Interratervariabilität.
Background
The Symbol Digit Modalities Test (SDMT) is most frequently used to test processing speed in patients with multiple sclerosis (MS). Functional imaging studies emphasize the importance of frontal and parietal areas for task performance, but the influence of frontoparietal tracts has not been thoroughly studied. We were interested in tract-specific characteristics and their association with processing speed in MS patients.
Methods
Diffusion tensor imaging was obtained in 100 MS patients and 24 healthy matched controls to compare seed-based tract characteristics descending from the superior parietal lobule [Brodman area 7A (BA7A)], atlas-based tract characteristics from the superior longitudinal fasciculus (SLF), and control tract characteristics from the corticospinal tract (CST) and their respective association with ability on the SDMT.
Results
Patients had decreased performance on the SDMT and decreased white matter volume (each p < 0.05). The mean fractional anisotropy (FA) for the BA7A tract and CST (p < 0.05), but not the SLF, differed between MS patients and controls. Furthermore, only the FA of the SLF was positively associated with SDMT performance even after exclusion of the lesions within the tract (r = 0.25, p < 0.05). However, only disease disability and total white matter volume were associated with information processing speed in a linear regression model.
Conclusions
Processing speed in MS is associated with the structural integrity of frontoparietal white matter tracts.
The present study seeks to determine potential associations between viral infections and neuropsychiatric diseases. To address this issue, we investigated the peptide commonalities between viruses that have been related to psychiatric and neurological disorders—such as rubella, human immunodeficiency virus, and herpesviruses—and human distal-less homeobox (DLX) proteins expressed in developing brain—namely, DLX1, DLX2, DLX5, and DLX6. Peptide matching analyses revealed a high degree of pentapeptide sharing. From an immunological perspective, this overlap is relevant because pentapeptides are endowed with immunogenicity and antigenicity—that is, they are immune determinants. Moreover, infection-induced immune cross-reactions might have functional, spatial, and temporal implications related to the functions and expression patterns of DLX1 and DLX5 in the fetal and adult human brain. In sum, our data support the hypothesis that viral infections may be linked to neuropsychiatric diseases through autoimmune cross-reactions caused by molecular mimicry between viral proteins and brain-specific DLX self-antigens.
Neurosonographischer und klinischer Verlauf von distalen extra- und intrakraniellen Stenosen des vertebrobasilären Stromgebietes in einem ambulanten Patientenkollektiv.
Hintergrund: Ca. 26% der Schlaganfälle sind im vertebrobasilären Stromgebiet lokalisiert. Stenookklusive Veränderungen der intrakraniellen Arteria vertebralis und basilaris bergen nach vorliegenden Studien ein hohes Risiko für ein ischämisches Ereignis. Empirisch hat sich jedoch in einem ambulanten Setting unserer neurovaskulären Sprechstunde trotz einer relativ hohen Dynamik in den neurosonographischen Befunden eine eher geringe Konversionsrate asymptomatischer Stenosen in ein manifestes zerebrovaskuläres Ereignis beobachten lassen.
Methoden: Patienten aus der Neurovaskulären Ambulanz mit seit ≥24 Monaten bekannten vertebrobasilären stenookklusiven Veränderungen wurden prospektiv in die Studie eingeschlossen. Über mindestens ein Jahr erfolgte die Verlaufsbeobachtung der neurovaskulären Befunde mittels extra- und intrakranieller Doppler- sowie Duplexsonographie sowie des neurologischen und funktionellen Status mittels NIHSS und MRS. Demographische Basisdaten, kardiovaskuläre Risikofaktoren, Komorbiditäten und therapeutische Maßnahmen wurden anhand von standardisierten Fragebögen gewonnen. Eine kognitive Leistungserfassung erfolgte mittels MMST, die Erfassung der Lebensqualität mittels EuroQol und SF-36 v.2.0.
Ergebnisse: 94 Patienten (mittleres Alter 69,7 Jahre, 55% männlich) mit einem retrospektiven Beobachtungszeitraum von im Mittel 5,5 Jahre (2-12,9 Jahre) wurden eingeschlossen. An Komorbiditäten war bei 97% eine Hypertonie, 83% eine Dyslipidämie, 67% ein Nikotinabusus, 35% ein Diabetes mellitus, 38% eine koronare Herzkrankheit und 27% eine periphere arterielle Verschlusskrankheit bekannt. Ein zerebrovaskuläres Ereignis hatte vor Einschluss bereits 75% der Probanden, 28% im vertebrobasilären Stromgebiet. Im Follow-Up traten bei 2,4% Schlaganfälle ausschließlich im Carotis-Stromgebiet auf. Bei den stenookklusiven Veränderungen handelte es sich um 63% basiläre (61% leicht-, 25% mittel-, 12% hochgradige, 2% okklusive) und 56% distale vertebrale Läsionen (48%, 15%, 31%, 8%). Bei 21% der Patienten konnten im Follow-Up sonographische Veränderungen beobachtet werden, im hinteren Stromgebiet bei 11% (78% Stenosegrad-Reduktion, 22% -Zunahme) und im vorderen Stromgebiet bei 12% (50%, 60%). Die funktionelle Beeinträchtigung wurde durch den medianen MRS mit 1 (Spanne 0-4; MRS ≤2 88%), den NIHSS mit 0 (0-11) und den MMST mit 29 (22-30) angegeben, im Follow-Up mit leichtem Anstieg des MRS auf 1 (0-6; p=0,038) und des NIHSS auf 1 (0-15; p=0,058). Die klinische Veränderung ging bei 29% mit einer sonographischen Veränderung einher. Die für dieses Kollektiv gute Lebensqualität zeigte im Follow-Up trotz einer signifikanten Besserung der Vitalität eine Reduktion des allgemeinen Gesundheitszustands und der sozialen Funktionalität.
Fazit: In dieser Studie konnten wir trotz eines hohen vaskulären Risikoprofils und einer niedrigen Rate an Sekundärprophylaxe eine Tendenz zur Regredienz der Stenosen im vertebrobasilären Stromgebiet sowie eine sehr niedrige Schlaganfall-Inzidenz beobachten. Im longitudinalen Verlauf zeigte sich ein insgesamt gutes klinisches Outcome mit einer nur leichten, aber signifikanten Verschlechterung. Ursächlich für diese Entwicklung vertebrobasilärer Stenosen sahen wir den im Vergleich zum vorderen Stromgebiet bekannten abweichenden Pathomechanismus, so dass die Schlussfolgerung nahe liegt, dass vertebrobasiläre Stenosen weniger gefährlich sind. Im Weiteren ist zu klären, wie die Entwicklung der vertebrobasilären Stenosen unter verschiedenen Therapieregimen verläuft.
In aged humans, stroke is a major cause of disability for which no neuroprotective measures are available. In animal studies of focal ischemia, short-term hypothermia often reduces infarct size. Nevertheless, efficient neuroprotection requires long-term, regulated lowering of whole-body temperature. Previously, it is reported that post-stroke exposure to hydrogen sulfide (H2S) effectively lowers whole-body temperature and confers neuroprotection in aged animals. Here we report for the first time that the animals exposed to H2S the normal sleep–wake oscillations are replaced by a low-amplitude EEG dominated by a 4-Hz rhythmicactivity, reminiscent of EEG recordings in hibernating animals. In the present study using magnetic resonance imaging, reverse transcriptase polymerase chain reaction, western blotting and immunofluorescence, we characterized the central nervous system response to H2S -induced hypothermia and report, that annexin A1, a major constituent of peripheral leukocytes that is upregulated after stroke, was consistently downregulated in polymorphonuclear cells in the peri-lesional cortex of post-ischemic, aged rat brain after 48 hours of hypothermia induced by exposure to H2S. This might be due to the reduced kinetics of recruitment, adherence and infiltration of PMN cells by H2S -induced hypothermia. Our findings further suggest that, in contrast to monotherapies that have thus far uniformly failed in clinical practice, prolonged hypothermia has pleiotropic effects on brain physiology that may be necessary for effective protection of the brain after stroke.
Introduction
A substantial number of patients diagnosed with COVID-19 experience long-term persistent symptoms. First evidence suggests that long-term symptoms develop largely independently of disease severity and include, among others, cognitive impairment. For these symptoms, there are currently no validated therapeutic approaches available. Cognitive training interventions are a promising approach to counteract cognitive impairment. Combining training with concurrent transcranial direct current stimulation (tDCS) may further increase and sustain behavioural training effects. Here, we aim to examine the effects of cognitive training alone or in combination with tDCS on cognitive performance, quality of life and mental health in patients with post-COVID-19 subjective or objective cognitive impairments.
Methods and analysis
This study protocol describes a prospective randomised open endpoint-blinded trial. Patients with post-COVID-19 cognitive impairment will either participate in a 3-week cognitive training or in a defined muscle relaxation training (open-label interventions). Irrespective of their primary intervention, half of the cognitive training group will additionally receive anodal tDCS, all other patients will receive sham tDCS (double-blinded, secondary intervention). The primary outcome will be improvement of working memory performance, operationalised by an n-back task, at the postintervention assessment. Secondary outcomes will include performance on trained and untrained tasks and measures of health-related quality of life at postassessment and follow-up assessments (1 month after the end of the trainings).
Ethics and dissemination
Ethical approval was granted by the Ethics Committee of the University Medicine Greifswald (number: BB 066/21). Results will be available through publications in peer-reviewed journals and presentations at national and international conferences.
Trial registration number NCT04944147.
Background and Objective: Transcranial random noise stimulation (tRNS) is an emerging non-invasive brain stimulation technique to modulate brain function, with previous studies highlighting its considerable benefits in therapeutic stimulation of the motor system. However, high variability of results and bidirectional task-dependent effects limit more widespread clinical application. Task dependency largely results from a lack of understanding of the interaction between externally applied tRNS and the endogenous state of neural activity during stimulation. Hence, the aim of this study was to investigate the task dependency of tRNS-induced neuromodulation in the motor system using a finger-tapping task (FT) versus a go/no-go task (GNG). We hypothesized that the tasks would modulate tRNS’ effects on corticospinal excitability (CSE) and task performance in opposite directions.
Methods: Thirty healthy subjects received 10 min of tRNS of the dominant primary motor cortex in a double-blind, sham-controlled study design. tRNS was applied during two well-established tasks tied to diverging brain states. Accordingly, participants were randomly assigned to two equally-sized groups: the first group performed a simple motor training task (FT task), known primarily to increase CSE, while the second group performed an inhibitory control task (go/no-go task) associated with inhibition of CSE. To establish task-dependent effects of tRNS, CSE was evaluated prior to- and after stimulation with navigated transcranial magnetic stimulation.
Results: In an ‘activating’ motor task, tRNS during FT significantly facilitated CSE. FT task performance improvements, shown by training-related reductions in intertap intervals and increased number of finger taps, were similar for both tRNS and sham stimulation. In an ‘inhibitory’ motor task, tRNS during GNG left CSE unchanged while inhibitory control was enhanced as shown by slowed reaction times and enhanced task accuracy during and after stimulation.
Conclusion: We provide evidence that tRNS-induced neuromodulatory effects are task-dependent and that resulting enhancements are specific to the underlying task-dependent brain state. While mechanisms underlying this effect require further investigation, these findings highlight the potential of tRNS in enhancing task-dependent brain states to modulate human behavior.
Age-related brain injuries including stroke, are a major cause of physical and mental disabilities. Therefore studying the basic mechanism underlying functional recovery after brain stroke in middle aged subjected it is of considerable clinical interest. Data from our lab and elsewhere indicate that, behaviorally, middle aged rats were more severely impaired by stroke than were young rats, and they also showed diminished functional recovery. Infarct volume did not differ significantly in young and middle aged animals, but critical differences were apparent in the cytological response to stroke, most notably an age-related acceleration of the establishment of the glial scar. The early infarct in older rats is associated with a premature accumulation of BrdU-positive microglia and astrocytes, persistence of activated oligodendrocytes, a high incidence of neuronal degeneration, and accelerated apoptosis. In middle aged rats, neuroepithelial-positive cells were rapidly incorporated into the glial scar, but these neuroepithelial-like cells did not make a significant contribution to neurogenesis in the infarcted cortex in young or middle aged animals. Stroke is accompanied by a strong inflammatory reaction in the brain. We hypothesized that a mild systemic inflammatory reaction as caused by periodontal disease prior to stroke onset, may exert a neuroprotective effect in a rat model of focal ischemia. To test this hypothesis, marginal periodontitis was induced in BB/LL Wistar rats for 3 weeks. Two weeks after periodontitis initiation, focal cerebral ischemia was produced by reversible occlusion of the right middle cerebral artery. After a survival time of 7 days after ischemia, rat brains were analyzed. In addition, markers of systemic inflammation were determined in a different group of laboratory animals at 14 days after the onset of periodontitis. We found that rats with a mild systemic inflammation had a significantly reduced infarct volume and a significant reduction in the number of brain macrophages in the infarcted area. Conclusions: The available evidence indicates that the middle aged brain has the capability to mount a cytoproliferative response to injury, but the timing of the cellular and genetic response to cerebral insult is deregulated in middle aged animals, thereby further compromising functional recovery. In addition we found that that mild systemic inflammation elicited prior to stroke onset may have a neuroprotective effect in rats by reducing the infarct volume and tissue destruction by brain macrophages.
Neural mechanisms of behavioral improvement induced by repeated transcranial direct current stimulation (tDCS) combined with cognitive training are yet unclear. Previously, we reported behavioral effects of a 3-day visuospatial memory training with concurrent anodal tDCS over the right temporoparietal cortex in older adults. To investigate intervention-induced neural alterations we here used functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) datasets available from 35 participants of this previous study, acquired before and after the intervention. To delineate changes in whole-brain functional network architecture, we employed eigenvector centrality mapping. Gray matter alterations were analyzed using DTI-derived mean diffusivity (MD). Network centrality in the bilateral posterior temporooccipital cortex was reduced after anodal compared to sham stimulation. This focal effect is indicative of decreased functional connectivity of the brain region underneath the anodal electrode and its left-hemispheric homolog with other “relevant” (i.e., highly connected) brain regions, thereby providing evidence for reorganizational processes within the brain's network architecture. Examining local MD changes in these clusters, an interaction between stimulation condition and training success indicated a decrease of MD in the right (stimulated) temporooccipital cluster in individuals who showed superior behavioral training benefits. Using a data-driven whole-brain network approach, we provide evidence for targeted neuromodulatory effects of a combined tDCS-and-training intervention. We show for the first time that gray matter alterations of microstructure (assessed by DTI-derived MD) may be involved in tDCS-enhanced cognitive training. Increased knowledge on how combined interventions modulate neural networks in older adults, will help the development of specific therapeutic interventions against age-associated cognitive decline.
Die Studie zielte darauf ab, mittels einer inhibitorischen TMS (cTBS-600) rechtshemisphärischer, temporoparietaler und frontaler Hirnareale (TPJ und pMFG) Einfluss auf die visuell-räumliche Wahrnehmungsleistung junger, gesunder Probanden zu nehmen und die Reversibilität potentieller Effekte durch eine konsekutive cTBS der homologen linkshemisphärischen Areale zu untersuchen. Auf Base-Line-Niveau zeigte sich bei den gesunden Probanden ein systematischer Links-Bias, sowohl für perceptiv/visuo-räumliche, als auch für explorativ/visuo-motorische Aufgaben. Das Ausmaß dieses Links-Bias reduzierte sich nach cTBS der rechten TPJ und weniger systematisch auch nach cTBS des rechten pMFGs. Eine konsekutive cTBS der linken TPJ führte zu einer Rückkehr auf das Base-Line-Niveau für perceptiv/visuo-räumliche Aufgaben. Die Ergebnisse sprechen für eine spezifische Beteiligung der rechten TPJ (und weniger konsistent auch des rechten pMFGs) an visuellen Raumwahrnehmungsleistungen. Weiterhin deuten die Ergebnisse darauf hin, dass eine inhibitorische Magnetstimulation der linken TPJ das Potential besitzt, einen Rechts-Bias infolge einer dysfunktionalen rechten TPJ aufzuheben. Diese Erkenntnis könnte für den therapeutischen Einsatz einer inhibitorischen cTBS der linken TPJ bei Patienten mit rechtshemisphärischem Schlaganfall und resultierender Neglectsymptomatik von Bedeutung sein.
Die hier berichteten Ergebnisse wurden in einem Peer-Review Journal publiziert (Platz et al., 2016).
Epileptische Anfälle zählen weltweit zu den häufigsten neurologischen Symptomen. Obwohl bereits sehr viele Daten belegen, dass andere neurologische, akut die Hirnfunktion beein-trächtigende Erkrankungen, wie der Schlaganfall, zu einer systemisch peripheren Immunal-teration führen, existieren bisher wenige humane Daten über den Einfluss epileptischer An-fälle auf das erworbene und angeborene Immunsystem. Ziel der vorliegenden Arbeit war es herauszufinden, ob ein epileptischer Anfall ebenfalls zu Veränderungen der erworbenen und angeborenen Immunantwort führt.
Im Rahmen dieser explorativ prospektiven Kohortenstudie wurden Immunparameter im EDTA-Blut von 31 Patient*innen an Tag 0 und 1 nach einem gesicherten epileptischen An-fall (fokale Anfälle oder generalisiert tonisch-klonische Anfälle) analysiert. Als Kontroll-gruppe (n = 18) dienten mehrheitlich Patient*innen mit Kopfschmerzen ohne entzündliche Genese sowie Patient*innen vor einer Katarakt Operation. Die Analyse von Quantitäts-, Charakterisierungs- und Aktivierungszustand der Lymphozyten, Monozyten und Granulozy-ten erfolgte mittels fluoreszenzmarkierter Antikörper (verwendete Marker: CD3, CD4, CD8, HLA-DR, CD32, CD14, CD16 und CD62-L). Zusätzlich wurden die Werte mit bereits publizierten Daten von Patient*innen nach einem Mediainfarkt, die nach demselben Protokoll untersucht wurden, verglichen. Die Auswertung der Facs-Rohdaten erfolgte mittels der Flow-Jo10-Software. Als statistische Tests dienten der Kruskal-Wallis-Test sowie der Dunns-Test als Post-Hoc-Test. (GraphPad Prism 6.0).
Parallel zum Schlaganfall traten nach einem epileptischen Anfall eine Reduktion der Lym-phozytenzahl, eine Monozytose, eine reduzierte monozytäre HLA-DR-Expressionsdichte sowie eine erhöhte Expressionsdichte des Rezeptors CD32 auf. Unterschiede in der Immun-antwort nach Schlaganfall und epileptischem Anfall bestanden in der zeitlichen Dauer der Veränderungen sowie der Zusammensetzung der Monozyten-Subpopulationen.
Diese Studie liefert Daten zu strukturellen und molekularen Veränderungen der unmittelba-ren Immunantwort nach einem epileptischen Anfall. Die erworbene und angeborene postik-tale Immunreaktion ist abhängig von der Art der Anfälle. Sie scheint aber unabhängig davon zu sein, ob ein erstmaliger Anfall oder eine bereits diagnostizierte Epilepsie vorliegt. Lym-phozyten, Monozyten und Granulozyten sind essentielle Elemente der humanen Immunab-wehr. Gezeigte Immunalterationen durch epileptische Anfälle könnten bei Patient*innen zu einer passager reduzierten Abwehrlage führen. Ausgehend von diesen grundlegenden Er-kenntnissen können in Folgestudien umfassendere Zellfunktionsanalysen durchgeführt wer-den, um die tatsächliche klinische Relevanz und Folgen dieser beobachteten Immunalterati-onen zu prüfen.
The combination of repeated behavioral training with transcranial direct current stimulation (tDCS) holds promise to exert beneficial effects on brain function beyond the trained task. However, little is known about the underlying mechanisms. We performed a monocenter, single-blind randomized, placebo-controlled trial comparing cognitive training to concurrent anodal tDCS (target intervention) with cognitive training to concurrent sham tDCS (control intervention), registered at ClinicalTrial.gov (Identifier NCT03838211). The primary outcome (performance in trained task) and secondary behavioral outcomes (performance on transfer tasks) were reported elsewhere. Here, underlying mechanisms were addressed by pre-specified analyses of multimodal magnetic resonance imaging before and after a three-week executive function training with prefrontal anodal tDCS in 48 older adults. Results demonstrate that training combined with active tDCS modulated prefrontal white matter microstructure which predicted individual transfer task performance gain. Training-plus-tDCS also resulted in microstructural grey matter alterations at the stimulation site, and increased prefrontal functional connectivity. We provide insight into the mechanisms underlying neuromodulatory interventions, suggesting tDCS-induced changes in fiber organization and myelin formation, glia-related and synaptic processes in the target region, and synchronization within targeted functional networks. These findings advance the mechanistic understanding of neural tDCS effects, thereby contributing to more targeted neural network modulation in future experimental and translation tDCS applications.
MRI-based vessel size imaging (VSI) allows for in-vivo assessment of cerebral microvasculature and perfusion. This exploratory analysis of vessel size (VS) and density (Q; both assessed via VSI) in the subacute phase of ischemic stroke involved sixty-two patients from the BAPTISe cohort (‘Biomarkers And Perfusion--Training-Induced changes after Stroke’) nested within a randomized controlled trial (intervention: 4-week training vs. relaxation). Relative VS, Q, cerebral blood volume (rCBV) and –flow (rCBF) were calculated for: ischemic lesion, perilesional tissue, and region corresponding to ischemic lesion on the contralateral side (mirrored lesion). Linear mixed-models detected significantly increased rVS and decreased rQ within the ischemic lesion compared to the mirrored lesion (coefficient[standard error]: 0.2[0.08] p = 0.03 and −1.0[0.3] p = 0.02, respectively); lesion rCBF and rCBV were also significantly reduced. Mixed-models did not identify time-to-MRI, nor training as modifying factors in terms of rVS or rQ up to two months post-stroke. Larger lesion VS was associated with larger lesion volumes (β 34, 95%CI 6.2–62; p = 0.02) and higher baseline NIHSS (β 3.0, 95%CI 0.49–5.3;p = 0.02), but was not predictive of six-month outcome. In summary, VSI can assess the cerebral microvasculature and tissue perfusion in the subacute phases of ischemic stroke, and may carry relevant prognostic value in terms of lesion volume and stroke severity.
Abstract
Background
Identifying predictors for general cognitive training (GCT) success in healthy older adults has many potential uses, including aiding intervention and improving individual dementia risk prediction, which are of high importance in health care. However, the factors that predict training improvements and the temporal course of predictors (eg, do the same prognostic factors predict training success after a short training period, such as 6 weeks, as well as after a longer training period, such as 6 months?) are largely unknown.
Methods
Data (N = 4,184 healthy older individuals) from two arms (GCT vs. control) of a three‐arm randomized controlled trial were reanalyzed to investigate predictors of GCT success in five cognitive tasks (grammatical reasoning, spatial working memory, digit vigilance, paired association learning, and verbal learning) at three time points (after 6 weeks, 3 months, and 6 months of training). Possible investigated predictors were sociodemographic variables, depressive symptoms, number of training sessions, cognitive baseline values, and all interaction terms (group*predictor).
Results
Being female was predictive for improvement in grammatical reasoning at 6 weeks in the GCT group, and lower cognitive baseline scores were predictive for improvement in spatial working memory and verbal learning at 6 months.
Conclusion
Our data indicate that predictors seem to change over time; remarkably, lower baseline performance at study entry is only a significant predictor at 6 months training. Possible reasons for these results are discussed in relation to the compensation hypothesis. J Am Geriatr Soc 68:‐, 2020.
Background: Newborns are prone to infections, which are independent predictors of neonatal mortality and morbidity. Neutrophil extracellular traps (NETs) are structures composed of chromatin and antimicrobial molecules that capture and kill pathogens. NETs may play an important role in the innate immune system and, thus, might be associated with impaired neonatal immune function. Objectives: This study aimed to compare NET formation between term neonates and healthy adults. We additionally investigated the effects of gestational age, birth weight, mode of delivery, gender, and perinatal infections. Methods: We collected cord blood from 57 term infants (mean gestational age, 39.1 weeks) and 9 late preterm infants (35 weeks), and peripheral blood from 18 healthy adult donors. Neutrophils were isolated, and then NET formation was induced using three different stimulants: N-formylmethionine-leucyl-phenylalanine, phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), or lipopolysaccharide. NETs were immunohistochemically stained and analyzed with regard to NET percentage and NET area. Results: With all three stimuli, healthy term infants showed a lower NET percentage than the adult control group (p < 0.0001 each). The groups also differed in NET area, but the significance level was lower. Following PMA stimulation, we observed greater reductions in NET percentage and NET area in preterm than term infants. Conclusions: The lower NET formation observed in term infants compared to adults likely contributes to the reduced neonatal immune response. NET formation appeared to be even further decreased in late preterm neonates. There remains a need for further investigations of NET formation in more immature preterm infants.
Der Langzeitverlauf und damit die langfristige Prognose von Patienten mit juveniler myoklonischer Epilepsie wird nach wie vor kontrovers diskutiert. Ziel dieser Arbeit war es zum einen, den Langzeitverlauf von Patienten mit juveniler myoklonischer Epilepsie nach einem Follow-up von wenigstens 25 Jahren zu untersuchen und zum anderen, Prädiktoren für ein günstiges als auch ungünstiges Langzeit-Outcome zu finden. Hierzu wurden zunächst die Daten von 71 Patienten mit JME und Diagnosestellung vor dem 01.01.1986 retrospektiv analysiert. 31 Patienten, davon 19 Frauen, konnten in die Studie eingeschlossen werden. Von den übrigen 40 Patienten waren zwei aus nicht bekannten Gründen verstorben und 38 konnten auf Grund geänderter Namen oder Adressen nicht kontaktiert werden. Der Beobachtungszeitraum betrug mindestens 25 Jahre, im Mittel lag dieser bei 39,1 Jahren. Von den 31 Patienten wurden 21 Patienten (67,7%) anfallsfrei. 6 Patienten (28,6%) waren zum Zeitpunkt des Follow-up ohne antikonvulsive Medikation seit mindestens 5 Jahren anfallsfrei. Als Prädiktoren für ein ungünstiges Outcome konnten das Auftreten von generalisiert tonisch-klonischen Anfällen, denen bilateral myoklonische Anfälle unmittelbar vorausgingen und eine lange Epilepsiedauer mit insuffizienter Therapie identifiziert werden. Ferner zeigte sich eine antikonvulsive Polytherapie als Prädiktor für ein schlechtes Outcome. Die komplette Remission von generalisiert tonisch-klonischen Anfällen unter antikonvulsiver Therapie hingegen erhöhte die Chance auf komplette Anfallsfreiheit signifikant. Das Auftreten einer photoparoxysmalen Reaktion erhöhte signifikant das Risiko für ein Anfallsrezidiv nach Absetzen der antikonvulsiven Medikamente. Zusammenfassend zeigte diese Studie erstmalig, dass bei diesem heterogenen idiopathisch generalisiertem Epilepsiesyndrom eine lebenslange medikamentöse Therapie nicht notwendigerweise erforderlich ist, um Anfallsfreiheit zu erreichen. Die oben genannten Prädiktoren können helfen, eine geeignete Therapieentscheidung für Patienten mit juveniler myoklonischer Epilepsie zu finden.
In dieser Arbeit wird die Hypothese getestet, dass durch H2S-induzierte Hibernation eine Reduktion des Infarktvolumens nach Schlaganfall, sowie eine Verbesserung der funktionellen Erholung erreicht wird. Hierzu wird im Post-Akut-Tiermodell des Schlaganfalls an alten Tieren eine 48-stündige Ganzkörper-Hypothermie induziert. An diesen Tieren wird dann die funktionelle Erholung nach einem Schlaganfall ermittelt sowie das Infarktvolumen gemessen. Daraus könnten sich neue Behandlungsstrategien für Schlaganfallpatienten ableiten lassen. Wir können demonstrieren, dass gealterte Ratten nach einem Schlaganfall eine 50%ige Reduktion der Infarktgröße aufweisen, wenn ihre Körpertemperatur für 48 Stunden mittels H2S gesenkt wird ohne offensichtliche zusätzliche neurologische Defizite oder physiologische Nebenwirkungen zu produzieren. Gleichzeitig verbessert sich die Leistung der Tiere in Versuchen, die komplex-motorische Funktionen erfordern. Des weiteren zeigt sich in unseren Experimenten, dass die Anzahl der Makrophagen-ähnlichen Zellen, sowie die mRNA Expression der Marker für Inflammation und Apoptose NF kappa B, grp78 und caspase 12 in den Versuchstieren deutlich niedriger ist als in den Kontrolltieren und dass bei den Hypothermie-Tieren der Infarktkern deutlich weniger apoptotische Zellen aufweist als in den Kontrollen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Hypothermie signifikantes Potential bei der Behandlung des Schlaganfalls im Nager hat und weitere Untersuchungen zu diesem Thema in klinischen Studien durchgeführt werden sollten.
Multimorbidität ist die besondere Herausforderung der älter werdenden Gesellschaft. Der ältere Patient mit neu diagnostizierter Epilepsie trägt nicht nur die Bürde seiner Epilepsie, sondern ist mit zunehmendem Lebensalter dem Risiko komorbider chronischer Erkrankungen ausgesetzt. Die Übersichtsarbeit fokussiert auf kardiovaskuläre Erkrankungen bei Epilepsie im höheren Lebensalter und ihren Beitrag zur vorzeitigen Mortalität. Es werden aktuelle Arbeiten zu medikamentösen Interaktionen bei Komedikation von Antiepileptika (AED) mit direkten oralen Antikoagulanzien (DOAK) und kardiovaskulären Medikamenten zusammengefasst.
Kognitive Leistungsentwicklung nach epilepsiechirurgischen Eingriffen im Epilepsiezentrum Greifswald
(2003)
Im Rahmen der prächirurgischen Epilepsiediagnostik des Zentrums für prächirurgische Epilepsiediagnostik und Epilepsiechirurgie am Klinikum der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald rekrutierten wir 20 rechtshändige, an einer pharmakoresistenten Epilpesie leidende Patienten mit linkshirnig nachgewiesener Sprachrepräsentation. Von den 10 männlichen und 10 weiblichen Patienten im Alter zwischen 16 und 55 Jahren wiesen 11 einen linkstemporalen und 9 einen rechtstemporalen epileptogenen Fokus auf. Nach dem Aufbau einer epilepsiechirurgischen Datenbank werteten wir die präoperativ und 3- und 12- Monate postoperativ erhobenen Befunde der neuropsychologischen Diagnostik in den Bereichen allgemeine Intelligenz, Tempo/Konzentration/Umstellfähigkeit und Gedächtnis aus. Dabei bezogen wir Einflussfaktoren wie die Ätiologie des Epilepsiesyndroms, Fokuslateralisation und -lokalisation, Geschlecht, Alter, Erkrankungsdauer, Operationsmodus sowie den psychosozialen Belastungsgrad in unsere Untersuchung ein.
Background: Oligoclonal bands represent intrathecal immunoglobulin G (IgG) synthesis and play an important role in the diagnosis of multiple sclerosis (MS). Kappa free light chains (KFLC) are increasingly recognized as an additional biomarker for intrathecal Ig synthesis. However, there are limited data on KFLC in neurological diseases other than MS. Methods: This study, conducted at two centers, retrospectively enrolled 346 non-MS patients. A total of 182 patients were diagnosed with non-inflammatory and 84 with inflammatory neurological diseases other than MS. A further 80 patients were classified as symptomatic controls. Intrathecal KFLC production was determined using different approaches: KFLC index, Reiber’s diagram, Presslauer’s exponential curve, and Senel’s linear curve. Results: Matching results of oligoclonal bands and KFLC (Reiber’s diagram) were frequently observed (93%). The Reiber’s diagram for KFLC detected intrathecal KFLC synthesis in an additional 7% of the patient samples investigated (4% non-inflammatory; 3% inflammatory), which was not found by oligoclonal band detection. Conclusions: The determination of both biomarkers (KFLC and oligoclonal bands) is recommended for routine diagnosis and differentiation of non-inflammatory and inflammatory neurological diseases. Due to the high sensitivity and physiological considerations, the assessment of KFLC in the Reiber’s diagram should be preferred to other evaluation methods.
Juvenile Myoclonic Epilepsy Shows Potential Structural White Matter Abnormalities: A TBSS Study
(2018)
Neurodegenerative Erkrankungen sind durch einen progressiven Verlust von Neuronen oder Gliazellen im Gehirn oder Rückenmark gekennzeichnet. Der Ersatz dieser zu Grunde gegangen Zellen, zum Beispiel durch neurale Stammzellen (NSCs) stellt dabei einen möglichen kurativen Behandlungsansatz dar, bei dem alternativ zur stereotaktisch-chirurgischen Zelltransplantation die Injektion der NSCs in den Liquorraum als atraumatische Transplantationsmethode in Frage kommt. In vorangegangenen Studien hierzu wird allerdings über eine sehr geringe Migration der intrathekal injezierten Zellen ins Hirnparenchym berichet, zurückzuführen möglicherweise auf einen zu niedrigen Nährstoffgehalt des Liquors. Andererseits ist bekannt, dass Liquor ein wichtiges Milieu für das Überleben NSCs und deren Zellpfaddetermination im sich entwickelnden Gehirn darstellt. In unserer Studie haben wir deshalb den Einfluss von Liquor auf das Verhalten adulter humaner (ahNSCs) und fetaler muriner neuronaler Stammzellen (fmNSCs)in vitro untersucht. Die zentralen Ergebnisse unserer Studie sind: (i) sowohl während der Expansion als auch während der Differenzierung führt Liquor zu einer erhöhten Überlebensrate ahNSCs und fmNSCs im Vergleich zum standard Expansions-/DIfferenzierungsmedium (ii) Liquor fördert das Auswachsen von Zellfortsätzen im Vergleich zum Standardmedium und führt so zu einem schnelleren Verlust der Teilungsfähigkeit (iii) Liquor förder die Astrogliogenese in ahNSCs und fmNSCs und hemmt die Neurogenese in fmNSCs. Eine nierige Überlebensrate der intrathekal injezierten Zellen auf Grund eines zu niedrigen Nährstoffgehaltes scheint auf Grund unserer Ergebnisse somit unwahrscheinlich. Stattdessen könnte das schnelle Auswachsen der Zellförtsätze nach intrathekaler Injektion zu einer Adhäsion injezierter Stammzellen an der Ventrikelwand führen und somit eine ausreichende intraparenchymale Migration verhindern. Als zusätzlich negativen Effekt des Liquors zeigte sich in unserer Studie eine Förderung der Astrogliogenese und Hemmung der Differenzierung in benötigte Neurone. Vor der praktischen Umsetzung der intrathekalen Stammzellinjektion als alternative Transplantationsmethode sind deshalb weitere Studien zu den Inhaltsstoffen des Liquors und Möglichkeiten der Beeinflussung dieser notwendig.
Objectives: Navigated transcranial magnetic stimulation (nTMS) provides significant benefits over classic TMS. Yet, the acquisition of individual structural magnetic resonance images (MRIindividual) is a time-consuming, expensive, and not feasible prerequisite in all subjects for spatial tracking and anatomical guidance in nTMS studies. We hypothesize that spatial transformation can be used to adjust MRI templates to individual head shapes (MRIwarped) and that TMS parameters do not differ between nTMS using MRIindividual or MRIwarped.
Materials and Methods: Twenty identical TMS sessions, each including four different navigation conditions, were conducted in 10 healthy subjects (one female, 27.4 ± 3.8 years), i.e., twice per subject by two researchers to additionally assess interrater reliabilities. MRIindividual were acquired for all subjects. MRIwarped were obtained through the spatial transformation of a template MRI following a 5-, 9-and 36-point head surface registration (MRIwarped_5, MRIwarped_9, MRIwarped_36). Stimulation hotspot locations, resting motor threshold (RMT), 500 μV motor threshold (500 μV-MT), and mean absolute motor evoked potential difference (MAD) of primary motor cortex (M1) examinations were compared between nTMS using either MRIwarped variants or MRIindividual and non-navigated TMS.
Results: M1 hotspots were spatially consistent between MRIindividual and MRIwarped_36 (insignificant deviation by 4.79 ± 2.62 mm). MEP thresholds and variance were also equivalent between MRIindividual and MRIwarped_36 with mean differences of RMT by −0.05 ± 2.28% maximum stimulator output (%MSO; t(19) = −0.09, p = 0.923), 500 μV-MT by −0.15 ± 1.63%MSO (t(19) = −0.41, p = 0.686) and MAD by 70.5 ± 214.38 μV (t(19) = 1.47, p = 0.158). Intraclass correlations (ICC) of motor thresholds were between 0.88 and 0.97.
Conclusions: NTMS examinations of M1 yield equivalent topographical and functional results using MRIindividual and MRIwarped if a sufficient number of registration points are used.
IFN-β1b hat eine Vielzahl von Effekten auf das Immunsystem, die wir noch nicht ganz verstehen und deren Auswirkung auf die Behandlung von MS wir nicht transferieren können. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass der Einfluss des IFN-β1b auf die Zytokinsekretion abhängig vom Krankheits- und Zelltyp ist. Dazu wurde ein in-vitro System entwickelt, in dem die Effekte von IFN-β1b auf die Proliferation und die Zytokinsekretion proinflammatorischer Zytokine (IFN-gamma, TNF-alpha, IL-17) und antiinflammatorischer Zytokine (IL-4, IL-5 und IL-10) von mononukleären Zellen (PBMC) und T-Lymphozyten (CD4+ und CD8+ T-Zellen) von Gesunden und Patienten mit schubförmiger (RRMS) und primär progredienter Multiplen Sklerose (PPMS)untersucht werden. In den Ergebnissen zeigte sich eine deutlich größere IFN-β1b- Prävalenz in der RRMS-Gruppe, welches konform zu den bisherigen klinischen Beobachtungen in der MS-Therapie ist und einen möglichen Erklärungsansatz bietet, warum IFN-β1b in der RRMS-Behandlung etabliert ist, nicht jedoch in der PPMS. Zusammen mit den Beobachtungen der Mitoxantronstudie unterstützen diese Ergebnisse die Hypothese, dass der Schlüssel für die Therapie in der Multiplen Sklerose auf der immunmodulatorischen Ebene zu finden ist. Um auch Fortschritte in der Entwicklung wirksamer Langzeittherapien für PPMS-Patienten zu machen, ist es wichtig, die Pathogenese der PPMS besser zu verstehen. Erst das genaue Verständnis der pathologischen Mechanismen kann es ermöglichen, neue Angriffspunkte für Medikamente zu entdecken. Die Schwierigkeit für die neuroimmunologische Forschung besteht zusätzlich darin, dass die Veränderungen bei der PPMS, im Gegensatz zur RRMS, nicht sprunghaft, sondern schleichend verlaufen und damit klinische Effekte schwerer zu beurteilen sind.
Neuroinflammatory mechanisms and maladaptive neuroplasticity underlie the progression of complex regional pain syndrome (CRPS), which is prototypical of central neuropathic pain conditions. While cortical maladaptive alterations are well described, little is known about the contribution of the brainstem to the pathophysiology. This study investigates the role of pain-modulatory brainstem pathways in CRPS using the nociceptive blink reflex (nBR), which not only provides a direct read-out of brainstem excitability and habituation to painful stimuli but may also be suitable for use as a diagnostic biomarker for CRPS. Thirteen patients with CRPS and thirteen healthy controls (HCs) participated in this prospective case-control study investigating the polysynaptic trigemino-cervical (R2) nBR response. The R2 area and its habituation were assessed following repeated supraorbital electrical stimulation. Between-group comparisons included evaluations of diagnostic characteristics as a potential biomarker for the disease. Patients with CRPS showed a substantial decrease in habituation on the stimulated (Cohen’s d: 1.3; p = 0.012) and the non-stimulated side (Cohen’s d: 1.1; p = 0.04). This is the first study to reveal altered nBR habituation as a pathophysiological mechanism and potential diagnostic biomarker in CRPS. We confirmed previous findings of altered nBR excitability, but the diagnostic accuracy was inferior. Future studies should investigate the nBR as a marker of progression to central mechanisms in CRPS and as a biomarker to predict treatment response or prognosis.
In healthy older adults, resveratrol supplementation has been shown to improve long-term glucose control, resting-state functional connectivity (RSFC) of the hippocampus, and memory function. Here, we aimed to investigate if these beneficial effects extend to individuals at high-risk for dementia, i.e., patients with mild cognitive impairment (MCI). In a randomized, double-blind interventional study, 40 well-characterized patients with MCI (21 females; 50–80 years) completed 26 weeks of resveratrol (200 mg/d; n = 18) or placebo (1,015 mg/d olive oil; n = 22) intake. Serum levels of glucose, glycated hemoglobin A1c and insulin were determined before and after intervention. Moreover, cerebral magnetic resonance imaging (MRI) (3T) (n = 14 vs. 16) was conducted to analyze hippocampus volume, microstructure and RSFC, and neuropsychological testing was conducted to assess learning and memory (primary endpoint) at both time points. In comparison to the control group, resveratrol supplementation resulted in lower glycated hemoglobin A1c concentration with a moderate effect size (ANOVARM p = 0.059, Cohen's d = 0.66), higher RSFC between right anterior hippocampus and right angular cortex (p < 0.001), and led to a moderate preservation of left anterior hippocampus volume (ANOVARM p = 0.061, Cohen's d = 0.68). No significant differences in memory performance emerged between groups. This proof-of-concept study indicates for the first-time that resveratrol intake may reduce glycated hemoglobin A1c, preserves hippocampus volume, and improves hippocampus RSFC in at-risk patients for dementia. Larger trials with longer intervention time should now determine if these benefits can be validated and extended to cognitive function.
Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle des sympathischen Nervensystems in der Entstehung der Schlaganfall-induzierten Immunveränderungen zu beleuchten. Dabei charakterisierten wir den Immunphänotyp der Lymphozyten mit Hilfe der DBH-transgenen Mauslinie. In einem Vorversuch wurde die Kontrollgruppe zu den DBH-Knock-Out-Mäusen aus Wildtypen und DBH-heterozygoten Tieren definiert. Der experimentelle Schlaganfall induzierte eine vielseitige Immunsuppression auch in Abwesenheit des sympathischen Nervensystems. Dabei waren periphere Immunveränderungen durch eine Milzatrophie, reduzierte Keimzentrumsreaktion, Lymphozytopenie und T-Zell-Aktivierung gekennzeichnet. Die Keimzentrumsreaktion war hoch signifikant in Fläche und Anzahl zu frühen Zeitpunkten über Tage hinweg erniedrigt, was für eine reduzierte humorale Immunreaktion verantwortlich sein könnte. Das könnte wiederum eine erhöhte Infektanfälligkeit, welche bei Schlaganfallpatienten und auch im Mausmodell beschrieben wurde, begründen. Zusätzlich zur gestörten humoralen Infektabwehr kam es zur frühen Aktivierung von T-Lymphozyten, was durch eine vermehrte Expression von CTLA4 auf T-Effektor-Zellen sichtbar wurde. Die CTLA4-Expression nahm auch auf regulatorischen FoxP3+ T-Zellen zu. Das könnte ein Äquivalent zu der erhöhten suppressorischen Funktion von Tregs sein, welche somit einen Beitrag zur Herausbildung der peripheren Immunsuppression leisten könnten. In der post-akuten Phase des experimentellen Schlaganfalls war eine tendenziell schnellere Erholung der Keimzentrumsreaktion in Katecholamin-depletierten Mäusen erkennbar. Des Weiteren zeigten regulatorische T-Zellen ein relatives Überleben nach experimentellem Schlaganfall in Katecholamin-Abwesenheit. Die Lymphozytopenie und Milzatrophie war ebenfalls in Abwesenheit der Katecholamine weniger stark ausgeprägt. Diese Ergebnisse lassen einen geringen Stellenwert der Katecholamine in der Entstehung peripherer Immunveränderungen erkennen. Die zuvor postulierte Schlüsselfunktion des sympathischen Nervensystems in der Herausbildung der Immunsuppression sollte kritisch betrachtet werden. Vielmehr sollte ein größeres Augenmerk auf die vielseitigen in Wechselwirkung stehenden neuroendokrinen Regelkreise wie HHN-Achse und PNA und immunodulatorische Transmitter wie Substanz P, vasoaktives intestinales Peptid und Neuropeptid Y als mögliche Ursache der Immunsuppression gelegt werden. Weitere Forschung ist nötig, um die detaillierten Vorgänge der Immunsuppression und vor allem ihre Ursachen zu analysieren.
Multiple sclerosis (MS) and stroke share a number of mechanisms of neuronal damage. In both cases the balance between neurodestruction and neuroprotection appears modulated by the function of the adaptive immune system. MS is a chronic inflammatory disease of the central nervous system (CNS), leading to permanent disability. It seems certain that an autoimmune response directed against the CNS is central to the pathogenesis of the disease. While these CNS-specific T cells are activated in MS patients, they are inactive and naive in healthy. Therefore it is believed that an activation of autoreactive T cells by cross-reactivity with pathogens occurs outside of the CNS. In consequence T cells express adhesion molecules and proteinases which enable them to cross the blood-brain barrier. In stroke, however, the blood-brain barrier is disturbed in its integrity caused by the decreased blood flow. Cells can freely migrate from the periphery into the brain. CNS autoreactive cells from the periphery can be activated within the CNS and thus contribute to further tissue damage. While the local autoimmune response remains temporary in stroked brains, it is chronically destroyed in MS. The differences between the underlying mechanisms are not understood. This thesis investigated T cell responses in Multiple Sclerosis in response to the therapeutics Mitoxantrone and IFN-b. The induction of a TH1 to TH2 cytokine response appears to be a shared mechanism of action between both therapeutic agents. Primarily the post stroke immune response was investigated. Patients developed a stroke induced immune suppression characterized by monocytic dysfunction and lymphocytopenia explaining the high frequency of post stroke infections. Moreover early post stroke predictors of subsequent infections, like the CD4+ T cell count, were identified. The T cell response of stroke patients appeared primed to proinflammation and unsuppressed after mitogen stimulation. A detailed understanding of post stroke immune alterations may offer new avenues of intervention to improve the clinical fate of stroke victims. In addition, such knowledge could also further our understanding of Multiple Sclerosis, because, while increasing the infection risk, the dampening of the immune system could have an important protective function, if it limits autoimmune brain damage triggered by the massive release of brain antigens during stroke. If these two pathways could be modulated separately it would create the opportunity to develop distinct therapeutic approaches that inhibit autoimmunity and strengthen antibacterial defenses. To further delineate these mechanisms it is crucial to investigate the role of the innate immune system as compared to the adaptive immune system in stroke induced immune suppression.
Background: Granulocytes and monocytes are the first cells to invade the brain post stroke and are also being discussed as important cells in early neuroinflammation after seizures. We aimed at understanding disease specific and common pathways of brain-immune-endocrine-interactions and compared immune alterations induced by stroke and seizures. Therefore, we compared granulocytic and monocytic subtypes between diseases and investigated inflammatory mediators. We additionally investigated if seizure type determines immunologic alterations.
Material and Methods: We included 31 patients with acute seizures, 17 with acute stroke and two control cohorts. Immune cells were characterized by flow cytometry from blood samples obtained on admission to the hospital and the following morning. (i) Monocytes subpopulations were defined as classical (CD14++CD16−), (ii) intermediate (CD14++CD16+), and (iii) non-classical monocytes (CD14dimCD16+), while granulocyte subsets were characterized as (i) “classical granulocytes” (CD16++CD62L+), (ii) pro-inflammatory (CD16dimCD62L+), and (iii) anti-inflammatory granulocytes (CD16++CD62L−). Stroke patient's blood was additionally drawn on days 3 and 5. Cerebrospinal fluid mitochondrial DNA was quantified by real-time PCR. Plasma High-Mobility-Group-Protein-B1, metanephrine, and normetanephrine were measured by ELISA.
Results: HLA-DR expression on monocytes and their subpopulations (classical, intermediate, and non-classical monocytes) was reduced after stroke or seizures. Expression of CD32 was increased on monocytes and subtypes in epilepsy patients, partly similar to stroke. CD32 and CD11b regulation on granulocytes and subpopulations (classical, anti-inflammatory, pro-inflammatory granulocytes) was more pronounced after stroke compared to seizures. On admission, normetanephrine was upregulated in seizures, arguing for the sympathetic nervous system as inducer of immune alterations similar to stroke. Compared to partial seizures, immunologic changes were more pronounced in generalized tonic-clonic seizures.
Conclusion: Seizures lead to immune alterations within the immediate postictal period similar but not identical to stroke. The type of seizures determines the extent of immune alterations.
Background: Primary angiitis of the central nervous system (PACNS) is a rare but serious condition. A fraction of patients suffering from PACNS concurrently exhibit pronounced cerebral amyloid angiopathy (CAA) which is characterized by deposits of amyloid-β (Aβ) in and around the walls of small and medium-sized arteries of the brain. PACNS with CAA has been identified as a distinct disease entity, termed Aβ-related angiitis (ABRA). Evidence points to an immune reaction to vessel wall Aβ as the trigger of vasculitis. Objective: To investigate whether the inflammatory response to Aβ has (1) any effect on the status of immune activation in the brain parenchyma and (2) leads to clearance of Aβ from brain parenchyma. Methods: We studied immune activation and Aβ load by quantitative immunohistochemical analysis in brain parenchyma adjacent to affected vessels in 11 ABRA patients and 10 matched CAA controls. Results: ABRA patients showed significantly increased immune activation and decreased Aβ loads in the brain parenchyma adjacent to affected vessels. Conclusion: Our results are in line with the hypothesis of ABRA being the result of an excessive immune response to Aβ and show that this can lead to enhanced clearance of Aβ from the brain parenchyma by immune-mediated mechanisms.
Objectives: The significance of pre-motor (PMC) corticospinal projections in a frontoparietal motor network remains elusive. Temporal activation patterns can provide valuable information about a region's engagement in a hierarchical network. Navigated transcranial magnetic stimulation (nTMS)-induced virtual lesions provide an excellent method to study cortical physiology by disrupting ongoing activity at high temporal resolution and anatomical precision. We use nTMS-induced virtual lesions applied during an established behavioral task demanding pre-motor activation to clarify the temporal activation pattern of pre-motor corticospinal projections.
Materials and Methods: Ten healthy volunteers participated in the experiment (4 female, mean age 24 ± 2 years, 1 left-handed). NTMS was used to map Brodmann areae 4 and 6 for primary motor (M1) and PMC corticospinal projections. We then determined the stimulator output intensity required to elicit a 1 mV motor evoked potential (1 mV-MT) through M1 nTMS. TMS pulse were randomly delivered at distinct time intervals (40, 60, 80, 100, 120, and 140 ms) at 1 mV-MT intensity to M1, PMC and the DLPFC (dorsolateral pre-frontal cortex; control condition) before participants had to perform major changes of their trajectory of movement during a tracing task. Each participant performed six trials (20 runs per trial). Task performance and contribution of regions under investigation was quantified through calculating the tracing error induced by the stimulation.
Results: A pre-motor stimulation hotspot could be identified in all participants (16.3 ± 1.7 mm medial, 18.6 ± 1.4 mm anterior to the M1 hotspot). NTMS over studied regions significantly affected task performance at discrete time intervals (F(10, 80) = 3.25, p = 0.001). NTMS applied over PMC 120 and 140 ms before changes in movement trajectory impaired task performance significantly more than when applied over M1 (p = 0.021 and p = 0.003) or DLPFC (p = 0.017 and p < 0.001). Stimulation intensity did not account for error size (β = −0.0074, p = 1).
Conclusions: We provide novel evidence that the role of pre-motor corticospinal projections extends beyond that of simple corticospinal motor output. Their activation is crucial for task performance early in the stage of motor preparation suggesting a significant role in shaping voluntary movement. Temporal patterns of human pre-motor activation are similar to that observed in intracortical electrophysiological studies in primates.
Die deutsche Gesellschaft altert. Dabei sind Daten zu demographischen, sozioökonomischen, Lifestyle- und medizinischen Faktoren, die mit Gesundheit im Alter gekoppelt sind, schwer zu finden. Die vorliegende Dissertation hat die Zielsetzung, auf einer epidemiologischen Basis Faktoren zu identifizieren, die mit einem hohen Gesundheitsstatus im fortgeschrittenen Lebensalter assoziiert sind und grenzt sich damit von bisherigen Arbeiten zum Thema Alter und Altern ab, die sich vor allem mit krankheitsverursachenden Faktoren beschäftigten. Um aus einer populationsbasierten Stichprobe, der Study of Health in Pomerania (SHIP), aussagefähige Ergebnisse ableiten zu können, wurde angesichts der überragenden Bedeutung kardiovaskulärer Erkrankungen für Morbidität und Mortalität im höheren Lebensalter ein hoher Gesundheitsstatus als Abwesenheit von kardiovaskulären Erkrankungen definiert. Der erste Teil der Study of Health in Pomerania (SHIP-0) begann 1997 mit der Erfassung der Daten von über 4000 Probanden, mit dem Ziel, durch die Herausarbeitung zahlreicher Einflussfaktoren Krankheit in ihrer Komplexität zu verstehen. In der vorliegenden Arbeit wurden nur die 65-Jährigen und älteren Probanden der SHIP-0 in die Untersuchungen eingeschlossen und drei Gruppen zugeteilt: - Kardiovaskulär gesunde Probanden - Probanden mit vorhandenen Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen - Probanden mit kardiovaskulär organmanifesten Erkrankungen. Von den 1019 65-Jährigen und älteren Probanden der SHIP-0-Kohorte gingen 976 Individuen mit vollständigen Datensätzen in die Analysen ein. Nach Adjustierung für Alter und Geschlecht fanden sich folgende demographische, Lifestyle-, psychosoziale und biometrische Variablen, die mit kardiovaskulärer Gesundheit im Alter assoziiert waren: Eine gute psychische Verfassung, erfasst anhand einer modifizierten Form der von Zerssen-Beschwerden-Liste zeigte eine positive Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit. Aber auch Probanden, die zum Zeitpunkt der Befragung Zigaretten rauchten waren eher kardiovaskulär gesund, wohingegen Probanden, die jemals im Leben geraucht haben, dies zum Zeitpunkt der Befragung jedoch nicht mehr taten, eine verminderte Chance für kardiovaskuläre Gesundheit aufwiesen. Dieses scheinbare Paradoxon ist mit der Angabe eines Großteils der Probanden, das Rauchen aufgrund von gesundheitlichen Problemen beendet zu haben, zu erklären. Wir fanden eine negative Assoziation zwischen regelmäßiger sehr guter Ernährung, beurteilt anhand eines food frequency scores, und kardiovaskulärer Gesundheit. Weiterhin zeigte sich eine negative Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit bei Vorliegen einer Fettleber/ Leberzirrhose, Hypertonus bei Eltern oder Geschwistern, bei Probanden, die keine abgeschlossene Ausbildung haben und die ein Haustier besitzen. Die Quickwerte der kardiovaskulär kranken Probanden lagen im Schnitt signifikant niedriger, als in den beiden Vergleichsgruppen, erklärbar durch eine bestehende Medikation mit Vitamin-K-Antagonisten. Desweiteren konnte eine negative Assoziation zwischen erhöhten Kreatininwerten, Harnsäurewerten, erhöhten Glukose- und HbA1c-Werten, höheren Leukozytenzahlen, höheren ptt-Werten und kardiovaskulärer Gesundheit gefunden werden. Bezüglich der Lipidwerte zeigten erhöhte Triglyzeridwerte eine negative, höhere Apolipoprotein A1- und HDL-Cholesterinwerte eine positive Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit. Die Gesamtcholesterin- und LDL-Cholesterinwerte wiesen ebenfalls einen signifikanten Zusammenhang mit kardiovaskulärer Gesundheit auf, wobei die Werte der Kranken deutlich niedriger lagen, als die der Vergleichsgruppen, beeinflusst durch eine häufig bestehende Therapie mit ß-HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren. In den multivariaten Analysen blieb, wiederum adjustiert für Alter und Geschlecht, ein Zusammenhang mit kardiovaskulärer Gesundheit im Alter >=65 Jahren für die folgenden Faktoren bestehen: eine in der Selbsteinschätzung gute psychische Verfassung, das Fehlen einer abgeschlossenen Berufsausbildung, die Tatsache jemals im Leben geraucht zu haben und erhöhte Harnsäurewerte. Bei direkter Gegenüberstellung der Gesunden und der kardiovaskulär kranken Probanden fanden sich zusätzlich Ernährungsgewohnheiten und der Laborparameter Apolipoprotein A1 als unabhängige assoziierte Faktoren für kardiovaskuläre Gesundheit. Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation zeigen auf, dass aus der Fülle der erhobenen Variablen nur einige wenige, einfach identifizierbare und messbare Faktoren verbleiben, die mit dem kardiovaskulären Gesundheitsstatus im höheren Alter assoziiert sind. Darunter finden sich sowohl biographische Faktoren weit zurückliegender, nur langfristig und gesamtgesellschaftlich beeinflussbarer Ereignisse, als auch aktuelle, potentiell gut und einfach modifizierbare Faktoren der Querschnittserhebung.
Background: Gastrointestinal hormones (GIHs) are crucial for the regulation of a variety of physiological functions and have been linked to hunger, satiety, and appetite control. Thus, they might constitute meaningful biomarkers in longitudinal and interventional studies on eating behavior and body weight control. However, little is known about the physiological levels of GIHs, their intra-individual stability over time, and their interaction with other metabolic and lifestyle-related parameters. Therefore, the aim of this pilot study is to investigate the intra-individual stability of GIHs in normal-weight adults over time. Methods: Plasma concentrations of ghrelin, leptin, GLP-1 (glucagon-like-peptide), and PP (pancreatic polypeptide) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in 17 normal-weight, healthy adults in a longitudinal design at baseline and at follow-up six months later. The reliability of the measurements was estimated using intra-class correlation (ICC). In a second step, we considered the stability of GIH levels after controlling for changes in blood glucose and hemoglobin A1 (HbA1c) as well as self-reported physical activity and dietary habits. Results: We found excellent reliability for ghrelin, good reliability for GLP1 and PP, and moderate reliability for leptin. After considering glucose, HbA1c, physical activity, and dietary habits as co-variates, the reliability of ghrelin, GLP1, and PP did not change significantly; the reliability of leptin changed to poor reliability. Conclusions: The GIHs ghrelin, GLP1, and PP demonstrated good to excellent test–retest reliability in healthy individuals, a finding that was not modified after adjusting for glucose control, physical activity, or dietary habits. Leptin showed only moderate to poor reliability, which might be linked to weight fluctuations, albeit small, between baseline and follow-up assessment in our study sample. Together, these findings support that ghrelin, GLP1, and PP might be further examined as biomarkers in studies on weight control, with GLP1 and PP serving as anorexic markers and ghrelin as an orexigenic marker. Additional reliability studies in obese individuals are necessary to verify or refute our findings for this cohort.
Etwa 50% der MS-Patienten leiden unter kognitiven Störungen. Dabei ist nicht die „Kognition“
insgesamt betroffen, sondern einzelne kognitive Funktionen scheinen bei Patienten mit MS
besonders vulnerabel: die Fähigkeit der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit sowie des
klassischen Arbeitsgedächtnis werden übereinstimmend als vermehrt beeinträchtigt angegeben.
Verschiedene Testbatterien zur Erfassung kognitiver Beeinträchtigungen bei MS-Patienten
wurden erarbeitet, um verschiedene Teilbereiche zu testen. Zur Untersuchung der
Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit ist der Symbol Digit Modalities Test (SDMT) ein
etabliertes Untersuchungsinstrument und ist essenziell für das Screening für kognitiven
Beeinträchtigungen von Patienten mit Multipler Sklerose. Methodologische Adaptionen des
Tests wurden in der funktionellen Bildgebung angewendet, jedoch ohne spezifische
Untersuchungen der Teilbereiche der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit (IPS) weiter
zu erforschen. Zudem gibt es nur wenig Daten über die funktionellen Unterschiede zwischen
MS-Patienten und gesunden Probanden. 20 MS-Patienten und eine gesunde Kontrollgruppe mit
20 Probanden wurden mittels funktionellem MRT (fMRT) untersucht, während der SDMT
bearbeitet wurde. Darüber hinaus wurden in strukturellen Messungen Informationen
hinsichtlich Volumina der weißen und grauen Substanz sowie des Läsionsvolumens erfasst.
Anhand der gewonnenen Daten haben wir das aus Vorstudien bekannte neuronale Netzwerk
bestehend aus frontalen (Brodman Areal BA6, BA9), parietalen (BA7), okkzipitalen (BA17)
cerebellären Bereichen sowie die funktionellen Unterschiede zwischen MS-Patienten und der
gesunden Kontrollgruppe analysiert. Ferner wurden Zusammenhänge zwischen den
strukturellen Unterschieden der beiden Studiengruppen und den Ergebnissen im SDMT
untersucht. Die MS-Patienten schnitten schlechter bei der Bearbeitung des SDMT ab. Beide
Gruppen zeigten in der funktionellen Untersuchung eine Aktivierung in dem beschriebenen
neuronalen Netzwerk. Die kognitiven Komponenten der IPS zeigte sich durch Aktivierung in
superior parietalen und posterior cerebellären Bereichen. Während des SDMT hatten MS-Patienten eine geringere Aktivierung im Cingulum als die gesunde Kontrollgruppe. In der
strukturellen Analyse war das Volumen der weißen und grauen Substanz bei der MS-Gruppe
geringer als in der gesunden Kontrollgruppe, während das Läsionsvolumen in der MS-Patientengruppe größer war als in der gesunden Kontrollgruppe. Kognitive Komponenten der
Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit sind abhängig von superior parietalen und posterior
cerebellären Regionen, welche bei der Integration visuell-räumlicher Reize und der
Antizipation beteiligt sind. Areale, die bei der Aufmerksamkeit eine wichtige Rolle spielen sind
bei MS-Patienten weniger aktiv.
Funktionelle Bildgebung zur Perzeption affektiver Gesichter bei Patienten mit Multipler Sklerose
(2011)
Multiple Sklerose, eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen, führt neben physischen auch zu neuropsychologischen Defiziten. Dabei wurden in der vorliegenden Arbeit die beeinträchtigten Fähigkeiten hinsichtlich der Wahrnehmung emotionaler Gesichter dargestellt. MS-Patienten, die schon im Vorfeld als beeinträchtigt in der Verarbeitung emotionaler Gesichter eingestuft wurden, wiesen in einer fMRT-Untersuchung im Vergleich zu unbeeinträchtigten Patienten und gesunden Kontrollen eine signifikant niedrigere Aktivierung in verschiedenen Hirnarealen auf. Es zeigte sich, dass die Fähigkeit, negativ valente Expressionen zuzuordnen, mit einer Aktivierung im linken, ventrolateralen Präfrontalcortex korrelierte. Gleichzeitig wiesen die beeinträchtigten Patienten eine Läsion in der weißen Substanz am linken Temporalhorn des Seitenventrikels auf. Eine klinische Beeinträchtigung in der Perzeption von Gesichtsexpressionen kann somit mit einer gestörten Signalübertragung von primär wahrnehmenden zu höher verarbeitenden Arealen erklärt werden, die zu einer verminderten Aktivierung im linken ventrolateralen Präfrontalcortex führt. Diese Ergebnisse sind der Inhalt der Publikation „Prefrontal function associated with impaired emotion recognition in patients with multiple sclerosis“, erschienen 2009 in Behavioural brain research 205, 280-285, welche die Grundlage für die veröffentlichungsbasierte Dissertation darstellt.
Most children use their fingers when learning to count and calculate. These sensorimotor experiences were argued to underlie reported behavioral associations of finger gnosis and counting with mathematical skills. On the neural level, associations were assumed to originate from overlapping neural representations of fingers and numbers. This study explored whether finger-based training in children would lead to specific neural activation in the sensorimotor cortex, associated with finger movements, as well as the parietal cortex, associated with number processing, during mental arithmetic. Following finger-based training during the first year of school, trained children showed finger-related arithmetic effects accompanied by activation in the sensorimotor cortex potentially associated with implicit finger movements. This indicates embodied finger-based numerical representations after training. Results for differences in neural activation between trained children and a control group in the IPS were less conclusive. This study provides the first evidence for training-induced sensorimotor plasticity in brain development potentially driven by the explicit use of fingers for initial arithmetic, supporting an embodied perspective on the representation of numbers.
Introduction
With the worldwide increase of life expectancy leading to a higher proportion of older adults experiencing age-associated deterioration of cognitive abilities, the development of effective and widely accessible prevention and therapeutic measures has become a priority and challenge for modern medicine. Combined interventions of cognitive training and transcranial direct current stimulation (tDCS) have shown promising results for counteracting age-associated cognitive decline. However, access to clinical centres for repeated sessions is challenging, particularly in rural areas and for older adults with reduced mobility, and lack of clinical personnel and hospital space prevents extended interventions in larger cohorts. A home-based and remotely supervised application of tDCS would make the treatment more accessible for participants and relieve clinical resources. So far, studies assessing feasibility of combined interventions with a focus on cognition in a home-based setting are rare. With this study, we aim to provide evidence for the feasibility and the effects of a multisession home-based cognitive training in combination with tDCS on cognitive functions of healthy older adults.
Methods and analysis
The TrainStim-Home trial is a monocentric, randomised, double-blind, placebo-controlled study. Thirty healthy participants, aged 60–80 years, will receive 2 weeks of combined cognitive training and anodal tDCS over left dorsolateral prefrontal cortex (target intervention), compared with cognitive training plus sham stimulation. The cognitive training will comprise a letter updating task, and the participants will be stimulated for 20 min with 1.5 mA. The intervention sessions will take place at the participants’ home, and primary outcome will be the feasibility, operationalised by two-thirds successfully completed sessions per participant. Additionally, performance in the training task and an untrained task will be analysed.
Ethics and dissemination
Ethical approval was granted by the ethics committee of the University Medicine Greifswald. Results will be available through publications in peer-reviewed journals and presentations at national and international conferences.Trial registration numberNCT04817124.
Background and Purpose: In the setting of acute ischemic stroke, increased blood-brain barrier permeability (BBBP) as a sign of injury is believed to be associated with increased risk of poor outcome. Pre-clinical studies show that selected serum biomarkers including C-reactive protein (CRP), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-alpha (TNFα), matrix metallopeptidases (MMP), and vascular endothelial growth factors (VEGFs) may play a role in BBBP post-stroke. In the subacute phase of stroke, increased BBBP may also be caused by regenerative mechanisms such as vascular remodeling and therefore may improve functional recovery. Our aim was to investigate the evolution of BBBP in ischemic stroke using contrast-enhanced (CE) magnetic resonance imaging (MRI) and to analyze potential associations with blood-derived biomarkers as well as functional recovery in subacute ischemic stroke patients.
Methods: This is an exploratory analysis of subacute ischemic stroke patients enrolled in the BAPTISe study nested within the randomized controlled PHYS-STROKE trial (interventions: 4 weeks of aerobic fitness training vs. relaxation). Patients with at least one CE-MRI before (v1) or after (v2) the intervention were eligible for this analysis. The prevalence of increased BBBP was visually assessed on T1-weighted MR-images based on extent of contrast-agent enhancement within the ischemic lesion. The intensity of increased BBBP was assessed semi-quantitatively by normalizing the mean voxel intensity within the region of interest (ROI) to the contralateral hemisphere (“normalized CE-ROI”). Selected serum biomarkers (high-sensitive CRP, IL-6, TNF-α, MMP-9, and VEGF) at v1 (before intervention) were analyzed as continuous and dichotomized variables defined by laboratory cut-off levels. Functional outcome was assessed at 6 months after stroke using the modified Rankin Scale (mRS).
Results: Ninety-three patients with a median baseline NIHSS of 9 [IQR 6–12] were included into the analysis. The median time to v1 MRI was 30 days [IQR 18–37], and the median lesion volume on v1 MRI was 4 ml [IQR 1.2–23.4]. Seventy patients (80%) had increased BBBP visible on v1 MRI. After the trial intervention, increased BBBP was still detectable in 52 patients (74%) on v2 MRI. The median time to v2 MRI was 56 days [IQR 46–67]. The presence of increased BBBP on v1 MRI was associated with larger lesion volumes and more severe strokes. Aerobic fitness training did not influence the increase of BBBP evaluated at v2. In linear mixed models, the time from stroke onset to MRI was inversely associated with normalized CE-ROI (coefficient −0.002, Standard Error 0.007, p < 0.01). Selected serum biomarkers were not associated with the presence or evolution of increased BBBP. Multivariable regression analysis did not identify the occurrence or evolution of increased BBBP as an independent predictor of favorable functional outcome post-stroke.
Conclusion: In patients with moderate-to-severe subacute stroke, three out of four patients demonstrated increased BBB permeability, which decreased over time. The presence of increased BBBP was associated with larger lesion volumes and more severe strokes. We could not detect an association between selected serum biomarkers of inflammation and an increased BBBP in this cohort. No clear association with favorable functional outcome was observed.
Trial registration: NCT01954797.
Wir leben in einer älter werdenden Gesellschaft, in der die gesundheitlichen Herausforderungen u.a. durch zerebrovaskuläre Erkrankungen steigen. Ein Schlaganfall wird dank exzellenter Akutversorgung zwar oftmals überlebt, ein Großteil der Patienten hat jedoch starke Funktionseinbußen und benötigt rehabilitative Unterstützung, um eine persistierende Behinderung zu vermeiden. Oft ist für längere Zeit sowohl in der akuten als auch in der chronischen Phase nach Schlaganfall eine optimale Therapie unabdingbar, um dem Patienten das Wiedererlangen einer möglichst hohen Selbstständigkeit im Alltag zu ermöglichen.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine evidenzbasierte rehabilitative Behandlung der Armparese nach Schlaganfall durch eine systematische Suche und kritische Würdigung sowie Synthese der besten verfügbaren Evidenz aus klinischen Studien charakterisiert. Zu diesem Zweck wurden bei einer systematischen Literaturrecherche für den Zeitraum vom 12.2003 bis 11.2013 932 Referenzen in der Fachdatenbank PubMed identifiziert. Aus diesen wurden nach Ein- und Ausschlusskriterien 202 Studien für die Fragestellung relevante randomisierte kontrollierte Studien selektiert. Anschließend fand für jede RKS eine standardisierte Datenextraktion, kritische Würdigung der methodischen Studienqualität (Critical appraisal) sowie die Formulierung der ableitbaren klinischen Schlussfolgerungen statt. Daran anknüpfend erfolgte für einzelne Therapieverfahren (über alle RKS zu einem Thema hinweg) eine Ableitung von konkreten Empfehlungen für die klinische Praxis. Für die Bewertung der Qualität der Evidenz der eingeschlossenen Quellen und die Graduierung der Empfehlungsstärke wurden die Standards der Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation (kurz GRADE) genutzt.
Die Evidenz belegt, dass eine ganze Reihe therapeutischer Verfahren die Erholung der Armfunktion nach Schlaganfall unterstützen kann. Eine Überlegenheit gegenüber anderen Verfahren wurde für nur wenige Therapien gezeigt, wie z.B. für die Constraint-induced movement therapy und das schädigungsorientierte Training in Form des Arm-Fähigkeits- und Arm-Basis-Trainings (Therapie ohne Geräte), die Arm-Robot-Therapie oder die Spiegeltherapie (Therapie mit Geräten). Abschließend erhält der Leser eine Art ‚Rezeptblock‘, anhand dessen eine mögliche und evidenzbasierte Therapie bzw. Therapiealternative direkt abgelesen werden kann und der die praktische Umsetzung der evidenzbasierten Empfehlungen fördern soll. Gegliedert wurde der ‚Rezeptblock‘ nach der Schwere der Armlähmung (leichte, mittlere und schwere Parese) und der Chronizität der Schlaganfallresiduen (akute, subakute, chronische Phase).
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).
Vom 24.09.2007 bis zum 23.04.2010 wurden insgesamt 150 Patienten (65 Männer, 85 Frauen) mit ischämischem supratentoriellen Territorialinfarkt in eine prospektive Studie bis 2 Jahre nach Schlaganfall eingeschlossen. Ziel war es, Risikofaktoren für das Auftreten epileptischer Anfälle nach Schlaganfall zu finden. In unserer Studie sind epileptische Anfälle mit 18,7 % (n=28) und Epilepsie mit 15,3 % (n=23) nach der neuen Definition der ILAE (2005) häufiger als bisher bekannt. 8,7 % (n=13) erlitten rezidivierende epileptische Anfälle. Als erstes epileptisches Ereignis zeigten 9 Patienten (6 %) einen akuten symptomatischen und 19 Patienten (12,7 %) einen unprovozierten Anfall. Das Epilepsierisiko ist nach unprovozierten Anfällen höher als nach akut symptomatischen Anfällen (p=0,002). Ein erster epileptischer Anfall trat bei fast 80 % (n=22) der Patienten innerhalb des ersten Jahres und bei 57,1 % (n=16) innerhalb der ersten 30 Tage nach Schlaganfall auf, sodass vor allem die ersten Wochen besonders vulnerabel sind. Risikofaktoren für das Auftreten eines ersten epileptischen Anfalls nach Schlaganfall konnten benannt werden: Ausgedehnte Schlaganfallfrühzeichen in der Bildgebung und folglich niedrigere ASPECTS sowie das Vorliegen mehrerer verschiedener Frühzeichen bei vorhandenen Frühzeichen; Signifikante EEG-Befunde in der Akutphase des Schlaganfalls (Tag 1-9): Ein ausgedehnter Wellenfokus, PLEDs und epilepsietypische Potentiale. PLEDs sind in unserer Studie allerdings sehr selten (n=3, 2 %) und sind daher in der individuellen Risikoabschätzung eher nicht relevant. Wenn allerdings PLEDs auftreten, dann scheinen sie mit epileptischen Anfällen in Zusammenhang zu stehen. Grundsätzlich sind Patienten gefährdet, die ein großes Infarktvolumen im cCT oder cMRT, einen NIHSS von mindestens 5 Punkten sowie 2 oder mehr cerebrovaskuläre Risikofaktoren (CVR) aufweisen. Alter und Geschlecht spielen für die Entwicklung epileptischer Anfälle keine Rolle. Das Risiko zu versterben ist in unserer Studie bei Patienten mit einem epileptischen Anfall größer (28,6 % vs. 19,7 %) und liegt innerhalb des ersten Jahres am höchsten (n=26, 17,3 %). Keinen Einfluss auf die Entwicklung epileptischer Anfälle haben kardiovaskuläre Begleiterkrankungen (koronare Herzerkrankung und Herzinsuffizienz), die Schlaganfallätiologie, eine rekanalisierende Schlaganfalltherapie, eine hämorrhagische Infarzierung sowie eine kortikale Infarktlokalisation.
Bei einem seit vielen Jahren bekannten erhöhten Risiko für MS-Patient:innen epileptische Anfälle zu erleiden, untersuchten wir eine Gruppe von Patient:innen mit diesen beiden Voraussetzungen. Die epileptischen Anfälle können hier als Folge der MS auftreten, aber auch durch Erkrankungen in der Vorgeschichte der Patient:innen begünstigt werden. Für unsere Studie wählten wir einen retrospektiven populationsbasierten Ansatz.
Die finale Studiengruppe bestand aus 59 Personen mit epileptischen Anfällen und MS aus insgesamt 2285 MS-Patient:innen, die in den Zentren Greifswald und Rostock in diesem Zeitraum behandelt wurden. Es zeigte sich eine Prävalenz epileptischer Anfälle bei Patient:innen mit MS-Diagnose von 2,6%. Eine Aufteilung in zwei Subgruppen mit epileptischen Anfällen vor/nach MS-Diagnose, mit 22 vs. 37 Patient:innen, wurde anschließend durchgeführt. Die Patient:innen in der Subgruppe MS-E Gruppe waren durchschnittlich 9 Jahre älter und wiesen einen höheren EDSS aus, verglichen mit der Subgruppe E-MS. Bei 16,9% der Kohorte wurde der epileptische Anfall rückblickend als erstes MS-Symptom gewertet. In 50,8% der Studienpopulation bestanden epileptogene Risikofaktoren in der Vorgeschichte, mit 40,9% (9/22) vs. 56,8% (21/37) in den Subgruppen vor/nach MS-Diagnose. Die häufigsten konkurrierenden Ursachen bestanden in abgelaufenen Schädel-Hirn-Traumata und cerebralen Ischämien, zusammen in mehr als 30% der Fälle. Die Diagnosestellung der epileptischen Anfälle und Epilepsie erfolgte bei 18,6% ohne EEG-Diagnostik, bei erfolgter EEG-Diagnostik bestanden in 58,3% pathologische EEG-Muster. Bei einem Drittel der Patient:innen erfolgte die Diagnosestellung ohne direkte Beobachtung oder EEG-Auffälligkeiten.
Im Vergleich zur Normalbevölkerung zeigt sich in unserer Studienpopulation eine erhöhte Prävalenz epileptischer Anfälle. Die Bedeutung einer adäquaten Diagnostik der epileptischen Anfälle, auch wenn einmalig aufgetreten, stellt sich in unserer Studie dar. Hierbei ist es entscheidend, dass eine EEG-Diagnostik erfolgt und zusätzlich eine ausführliche semiologische Anamnese. Diese sollte idealerweise von Ärzt:innen oder Neurolog:innen mit epileptologischer Erfahrung durchgeführt werden um die Befunde gut einordnen zu können, am besten im Rahmen eines strukturierten Work-ups. Die epileptischen Anfälle können sowohl vor, als auch nach dem Beginn der MS-Symptomatik auftreten und auch die erste Manifestation der Erkrankung darstellen. Alternative Risikofaktoren für epileptische Anfälle sollten sorgfältig erfragt und dokumentiert werden, die Diagnosestellung und Behandlung einer Epilepsie aber nicht verzögern. Es stellte sich in unserer Kohorte kein signifikanter Unterschied in bestehenden Risikofaktoren zwischen den Sub¬gruppen vor/nach MS-Diagnose heraus. Dies spricht dafür, epileptische Anfälle als einen Teil der MS-Erkrankung zu betrachten, der durch Risikofaktoren aber auch die MS-Erkrankung selbst verursacht werden kann.
Background:
Epileptic seizures can occur throughout the course of multiple sclerosis (MS) and are associated with increasing disability progression over time. However, there are no data on whether epileptic seizures at the onset of MS also lead to increasing disability.
Objective:
To examine disease progression over time for MS patients with epileptic seizures at onset.
Methods:
We analyzed the data of 30,713 patients on the German Multiple Sclerosis Register in a case–control study for more than 15 years. MS patients with seizures at onset were further divided into subgroups with polysymptomatic and monosymptomatic onset to assess the impact of additional symptoms on disease progression.
Results:
A total of 46 patients had seizures as onset symptoms. Expanded Disability Status Scale (EDSS) within the first year was lower in the group with seizures at onset compared to controls (0.75 versus 1.6, p < 0.05), which changed until the last reported visit (3.11 versus 3.0). Both subgroups revealed increased EDSS progression over time compared to controls.
Conclusion:
Epileptic seizures at MS onset are associated with a higher amount of disability progression over time. Additional longitudinal data are needed to further clarify the impact of seizures on the pathophysiology of MS disease progression.
Background:
Epilepsy development during the course of multiple sclerosis (MS) is considered to be the result of cortical pathology. However, no long-term data exist on whether epilepsy in MS also leads to increasing disability over time.
Objective:
To examine if epilepsy leads to more rapid disease progression.
Methods:
We analyzed the data of 31,052 patients on the German Multiple Sclerosis Register in a case–control study.
Results:
Secondary progressive disease course (odds ratio (OR) = 2.23), age (OR = 1.12 per 10 years), and disability (OR = 1.29 per Expanded Disability Status Scale (EDSS) point) were associated with the 5-year prevalence of epilepsy. Patients who developed epilepsy during the course of the disease had a higher EDSS score at disease onset compared to matched control patients (EDSS 2.0 vs 1.5), progressed faster in each dimension, and consequently showed higher disability (EDSS 4.4 vs 3.4) and lower employment status (40% vs 65%) at final follow-up. After 15 years of MS, 64% of patients without compared to 54% of patients with epilepsy were not severely limited in walking distance.
Conclusion:
This work highlights the association of epilepsy on disability progression in MS, and the need for additional data to further clarify the underlying mechanisms.
Neuronal cells are specialists for rapid transfer and translation of information. Their electrical properties relay on a precise regulation of ion levels while their communication via neurotransmitters and neuropeptides depends on a high protein and lipid turnover. The endoplasmic Reticulum (ER) is fundamental to provide these necessary requirements for optimal neuronal function. Accumulation of misfolded proteins in the ER lumen, reactive oxygen species and exogenous stimulants like infections, chemical irritants and mechanical harm can induce ER stress, often followed by an ER stress response to reinstate cellular homeostasis. Imbedded between glial-, endothelial-, stromal-, and immune cells neurons are constantly in communication and influenced by their local environment. In this review, we discuss concepts of tissue homeostasis and innate immunity in the central and peripheral nervous system with a focus on its influence on ER stress, the unfolded protein response, and implications for health and disease.
Background: Inflammatory markers, such as C-reactive Protein (CRP), Interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF)-alpha and fibrinogen, are upregulated following acute stroke. Studies have shown associations of these biomarkers with increased mortality, recurrent vascular risk, and poor functional outcome. It is suggested that physical fitness training may play a role in decreasing long-term inflammatory activity and supports tissue recovery.
Aim: We investigated the dynamics of selected inflammatory markers in the subacute phase following stroke and determined if fluctuations are associated with functional recovery up to 6 months. Further, we examined whether exposure to aerobic physical fitness training in the subacute phase influenced serum inflammatory markers over time.
Methods: This is an exploratory analysis of patients enrolled in the multicenter randomized-controlled PHYS-STROKE trial. Patients within 45 days of stroke onset were randomized to receive either four weeks of aerobic physical fitness training or relaxation sessions. Generalized estimating equation models were used to investigate the dynamics of inflammatory markers and the associations of exposure to fitness training with serum inflammatory markers over time. Multiple logistic regression models were used to explore associations between inflammatory marker levels at baseline and three months after stroke and outcome at 3- or 6-months.
Results: Irrespective of the intervention group, high sensitive CRP (hs-CRP), IL-6, and fibrinogen (but not TNF-alpha) were significantly lower at follow-up visits when compared to baseline (p all ≤ 0.01). In our cohort, exposure to aerobic physical fitness training did not influence levels of inflammatory markers over time. In multivariate logistic regression analyses, increased baseline IL-6 and fibrinogen levels were inversely associated with worse outcome at 3 and 6 months. Increased levels of hs-CRP at 3 months after stroke were associated with impaired outcome at 6 months. We found no independent associations of TNF-alpha levels with investigated outcome parameters.
Conclusion: Serum markers of inflammation were elevated after stroke and decreased within 6 months. In our cohort, exposure to aerobic physical fitness training did not modify the dynamics of inflammatory markers over time. Elevated IL-6 and fibrinogen levels in early subacute stroke were associated with worse outcome up to 6-months after stroke.
Clinical Trial Registration: ClinicalTrials.gov, NCT01953549.