Een biomarker voor diepe hersenkernstimulatie bij cervicale dystonie

Cervicale dystonie (CD) is een complexe hyperkinetische bewegingsstoornis die
wordt gekarakteriseerd door abnormale bewegingen en houdingen van het hoofd en
de nek, alsmede verscheidene non-motorische symptomen (NMS). De exacte
pathofysiologie is tot op heden niet bekend. Op basis van elektrofysiologische-
en beeldvormingsstudies wordt gedacht dat de oorzaak ligt in disfunctionele
neuronale netwerken bestaande uit onder andere de basale ganglia, thalamus, het
cerebellum en de cortices (CBGTC-loop). De activiteit van dit netwerk kan
worden onderzocht met behulp van intermusculaire coherentie, gekwantificeerd
aan de hand van elektromyografie (EMG).
In dit netwerk wordt een abnormale functie van acetylcholine voorgesteld. Het
anticholinergicum trihexyfenidyl is een van de weinige effectieve medicamenten
bij dystonie en patiënten hebben vaak last van cognitieve problemen; dit wijst
beiden op een cholinerge disfunctie.
Diepe hersenkernstimulatie (deep brain stimulation, DBS) van de globus pallidus
interna (GPi) kan worden toegepast bij CD patiënten die niet reageren op
medicamenteuze behandeling, met name botulinetoxine-injecties. Er zijn echter
nog uitdagingen voor DBS. DBS is bijvoorbeeld niet effectief voor alle
patiënten en de tijd die nodig is om het effect van de stimulatie te
observeren, kan maanden in beslag nemen. Om deze behandeloptie te optimaliseren
en geschikte kandidaten te selecteren voor behandeling met DBS, is het nodig
dat er een biomarker komt die de verwachte respons van individuele patiënten
kan voorspellen.
Met dit onderzoeksproject willen we de kennis over de pathofysiologie van CD
vergroten door de CBGTC-loop en de activiteit van het cholinerge systeem van CD
patiënten te onderzoeken. Vervolgens willen we deze kennis gebruiken om een
biomarker voor de effectiviteit van DBS voor CD patiënten te ontwikkelen,
rekening houdend met zowel de motorische als NMS.

(I) Onderzoeken van de rol van het cholinerge systeem en CBGTC-loop in de
pathofysiologie van CD.
(II) Het vinden van een biomarker voor de effectiviteit van DBS voor CD.

Dit onderzoek is een single center prospectieve case-control studie.

Belasting: de patiëntengroep ondergaat de DBS-operatie als onderdeel van de
standaardzorg. Ook onderdeel van deze standaardzorg zijn pre-operatief (t=0)
een beoordeling van de motorische en NMS, evenals een algemeen consult over
medicatiegebruik en medische voorgeschiedenis. Een anatomische MRI en een
neuropsychologisch onderzoek worden uitgevoerd, alsmede een motorisch onderzoek
dat op video wordt vastgelegd. Hieraan worden door ons 4 vragenlijsten
toegevoegd met betrekking tot psychiatrische symptomen, moeheid en kwaliteit
van leven die thuis kunnen worden ingevuld. Tijdens een extra bezoek zal een
EMG-registratie en een FEOBV PET-scan worden gemaakt.
Na 12 maanden (t=1) worden de vragenlijsten en de EMG-registratie nogmaals
herhaald.

De controles worden getest op dezelfde momenten als de patiënten en hun
belasting bestaat uit de vragenlijsten, een verkort neuropsychologisch
onderzoek, EMG-registratie, een cholinerge PET-scan en een anatomische MRI-scan
met gadoliniumcontrast ten behoeve van de interpretatie en analyse van de
gemaakte PET-scan. Na 12 maanden worden de EMG-registratie en de vragenlijsten
herhaald.

Risico's: de risico's verbonden aan de beoordeling van klinische
karakteristieken en de intermusculaire coherentie zijn minimaal. De PET-scan
resulteert in een stralingsbelasting van 6,1 mSv per scan. Volgens de
aanbevelingen van de International Commission of Radiological Protection (IRCP)
is een dosis van 1-10 mSv per jaar voor vrijwilligers van wetenschappelijk
onderzoek gelegen in de gemiddelde risicocategorie. Met 1 scan per jaar
ontvangen deelnemers 6,1 mSv en valt onze studie dus in de gemiddelde
risicocategorie. Aan de MRI-scan is geen stralingsrisico verbonden, de enige
belasting is de injectie van contrastvloeistof (gadolinium).