Wirkungsweise

Die Elektrokrampftherapie (EKT) beruht darauf, dass in Narkose und unter Muskelentspannung durch eine kurze elektrische Reizung des Gehirns ein Krampfanfall ausgelöst wird.

Welche sind die spezifischen Wirkmechanismen der EKT ?

Die antidepressive Eigenschaft :

Voraussetzung für die antidepressive Wirksamkeit der EKT ist ein generalisierter epileptischer Anfall von bestimmter Qualität, der durch eine elektrische Ladung ausgelöst wird.

Neurophysiologisch zeigen sich transiente intraiktale und interiktale EEG-Veränderungen, die mit einer Erhöhung der Krampfschwelle und einer Verkürzung der Anfallsdauer einhergehen. Diese Phänomene und die Abnahme der Durchblutung und des Metabolismus im präfrontalen Kortex korrelieren mit der antidepressiven Potenz der EKT. Der rasche antidepressive Wirkungseintritt während einer EKT-Serie stimmt mit der gleichzeitigen Abnahme der ß1Rezeptorendichte und dem Abfall der Konzentration an ß1mRNA überein. Im Unterschied dazu bewirkt das trizyklische Antidepressivum Imipramin erst nach 3 Wochen eine Abnahme der ß1mRNA-Konzentration, womit sich der verzögerte Wirkungseintritt unter medikamentöser Behandlung erklären läßt. Die EKT bedingt abhängig vom Ausgangswert eine Zunahme der Tyrosin-Hydroxylase Aktivität und der mRNA im locus coeruleus. Eine Zunahme der Noradrenalin-Konzentration lässt sich nur nach der ersten Stimulation beobachten. Diese akute Veränderung sowie die Abnahme der ß-Rezeptorendichte lassen sich vorwiegend im Kortex und im Hippokampus nachweisen. In beiden Regionen bewirkt die wiederholte Elektrostimulation eine Abnahme der Dichte muskarinerger Rezeptoren, die direkt mit der antidepressiven Wirkung der EKT korreliert. Auch die serotonergen Bahnen werden spezifisch beeinflusst. Im Unterschied zu Antidepressiva induziert die EKT eine Zunahme der 5-HT2 Rezeptoren.

Die antipsychotischen und antimanischen Wirkmechanismen

Im Gegensatz zu der D2 Rezeptor-Blockade der Antipsychotika der ersten Generation und der 5-HT2 Blockade von Antipsychotika der zweiten Generation wirkt die EKT über Modulation der D1 Rezeptoren und über die Zunahme der postsynaptischen 5-HT2 Rezeptorendichte antipsychotisch. Besondere Beachtung verdienen auch spezifische Veränderungen von zwei Neuropetiden: das im Gehirn ubiquitär vorkommende Neuropeptids Y (NPY) reguliert die Tyrosin Hydroxylase sowie die Dopamin ß-Hydroxylase und ist mit dem Noradrenalin und dem Dopamin präsynaptisch vesikulär gemeinsam gespeichert. Das Somatostatin kommt im Kortex und im Hippokampus überwiegend in den GABAergen Interneuronen, die auch NPY enthalten, vor und ist gemeinsam mit dem Dopamin vesikulär eingelagert. Die Konzentrationen beider Neuropeptide und des Neurokinin A verändern sich im Rahmen von EKT- Serien nur im frontalen Kortex und im Hippokampus, während Einzelstimulationen keine Auswirkungen haben. Im Unterschied dazu bewirkt Lithium eine selektive Zunahme derselben Neuropeptide allein im Striatum. Haloperidol hingegen induziert eine ähnliche NPY -Veränderung nur im frontalen Kortex. Die Konzentrations-Veränderungen sind nach Beendigung einer EKT Serie 7-10 Tage lang nachweisbar. Die Konzentration des koexistierenden Noradrenalin nimmt im Rahmen einer EKT-Serie parallel zu den NPY- Veränderungen im frontalen Kortex nach wiederholten Stimulationen ab, während jene des Dopamin zunimmt [164]; diese selektiven biochemischen Veränderungen korrelieren mit der antimanischen und z. T. mit der antipsychotischen Wirkung der EKT. In Tiermodellen wurde weiters nachgewiesen, daß der durch psychotomimetsiche Substanzen wie PCP und Cocain im frontalen Kortex und im Ncl. Accumbens ausgelöste NPY- Mangel durch wiederholte Elektrostimulationen spezifisch ausgeglichen wird.

Die antikonvulsive und phasenprophylaktische Eigenschaft

EKT Serien verursachen einen Anstieg der Krampfschwelle und können die Anfallsdauer verkürzen. Daß die Elektrostimulation die Krampfschwelle selektiv verändert, zeigen Untersuchungen, wonach die GABAerge Konzentration und die GABAB Rezeptorendichte in spezifischen Regionen wie Hippokampus und Kleinhirn zunimmt. Die Spezifität dieses Vorganges wird dadurch unterstrichen, daß EKT weder die inhibitorische Aktivität des Glycin verstärkt noch die exzitatorische Aktivität des Serotonin abschwächt. Eine weitere Rolle in der Modulation der zerebralen Erregbarkeit spielt das Adenosin, das die Krampfdauer verkürzt. Klinisch macht man sich diesen Mechanismus zu Nutze, indem man Adenosin-Antagonisten wie Koffein und Theophyllin verabreicht, um die Krampfdauer zu verlängern. Die Elektrostimulation bedingt ausschließlich eine Zunahme der A1-Adenosin-Rezeptorendichte in Amygdala und Hypothalamus.

Die Neurophysiologie des induzierten epileptischen Anfalls

Die EKT löst sekundär generalisierte Anfälle aus; der Anfallsherd wird im Gegensatz zur Epilepsie unter kontrollierten Bedingungen von außen gesetzt. Laut Sackeim breitet sich der Anfall bei bilateraler Stimulation von den präfrontalen Regionen her aus, während sich der Anfallsherd bei unilateraler Stimulation in der Region der Fissura Rolandi, die die niederste Krampfschwelle aufweist, befindet. Das Anfallsgeschehen manifestiert sich klinisch zunächst tonisch (exzitatorisch) um anschließend in einen klonischen – tonischen Ablauf überzugehen; die klonische (inhibitorische) Phase beendet den Anfall. Die Muskelrelaxation während der EKT verhindert die phasenabhängigen typischen Muskelentladungen. Im Elektroenzephalogramm (EEG) lässt sich dieses Wechselspiel von Exzitation und Inhibition jedoch aufzeichnen. In der Exzitationsphase öffnen sich die Kanäle in den apikalen Dentriten. Der verstärkte Na+ und Ca++ Einstrom entspricht im EEG den negativen spikes. In der Inhibitionsphase hingegen wird das Neuron durch die verstärkte K+-und Cl- Permeabilität im Soma hyperpolarisiert; dieser Vorgang generiert die slow waves im EEG. Das induzierte Anfallsgeschehen ist in seiner Dauer im Wesentlichen selbstlimitiert. Die Dauer des Anfalls, die Aktivitäten von spikes und slow waves, ihre Synchronisation, ihre Ausbreitung und Amplitudenhöhe lassen Rückschlüsse darauf zu, ob die Stimulationsintensität die Krampfschwelle überschritten hat und einen therapeutischen Effekt haben kann

[A. Conca, H. Hinterhuber, M. Prapotnik, C. Geretsegger, R. Frey, A. Hausmann, P. Hofmann, S. Kasper, C. Knoflach-Reichart, T. Lahousen, P. König, C. Nemes, B. Pramsohler, H. Rittmansberger, W. Wagner, R. Pycha; Offizielles EKT-Konsensuspapier der ÖGPP „Die Elektrokrampftherapie: Theorie und Praxis“,
Anwendungs-Empfehlungen der EKT, 2004, S.23ff.]