Prediction of epileptogenesis by multimodal biomarkers

Hirninsulte können die Entwicklung von Epilepsie induzieren. Epilepsieentwicklung, so genannte Epileptogenese, beginnt mit einer anfallsfreien Latenzzeit, in der durch verschiedene Veränderungen ein gesundes in ein epileptisches Gehirn verwandelt wird. Die Vorhersage der Epileptogenese ist bisher nicht möglich. Daher ist die Identifikation von Biomarkern notwendig. Teil eins dieser Studie beschäftigt sich mit der Prädiktivität von Hirnveränderungen, die durch in vivo Bildgebung in einem modifizierten Pilocarpin-Rattenmodell identifiziert wurden. Ratten ohne spontane Anfälle zeigten höheren Glukosehypmetabolismus mittels 18F-FDG und erhöhte Microgliaaktivierung mittels 18F-GE180 Verteilungsvolumen (Vt). Die Vorhersage wurde verbessert, indem 18F-GE180 Vt mit HMGB1 Blutwerten kombiniert wurden. 18F-GE180 Vt korrelierte negativ mit chronischem Neuronenverlust. Kontrastverstärkte T1- oder T2-gewichtete Magnetresonanztomographie und Verhaltenstests zeigten keine Unterschiede. Im zweiten Teil wurden Veränderungen im Glukose- und Proteinstoffwechsel im Pilocarpinmodell analysiert. Der endogene Aminosäureumsatz, der mittels 18F-FET Vt analysiert wurde, war nach Status epilepticus (SE) reduziert. Unter Isoflurananästhesie war der Glukosestoffwechsel initial erhöht. Die Tracerakkumulationen waren während der chronischen Epilepsie reduziert. Im dritten Teil wurde die Wirkung des Anästhesieprotokolls auf die 18F-FDG Verteilung analysiert. Eine erhöhte Traceraufnahme war in epilepsiebedingten Hirnarealen nach SE unter Narkose mit Medetomidin, Midazolam und Fentanyl nachweisbar. Diese Veränderungen waren vermindert unter Isofluran- oder Propofolanästhesie. Kortikale Traceraufnahme war nach Wachzustand verringert. Verminderte Aufnahme wurde bei chronisch epileptischen Ratten für alle Protokolle festgestellt. Atlasbasierte regionale Quantifizierung sollte durch statistische parametrische Statistik oder kinetische Analyse ergänzt werden, um alle Veränderungen zu identifizieren.