Ist "Commotio" eine richtige Diagnose?

Eigentlich nicht, meint ein aktueller Beitrag in der 'Nature' und zeigt auf, warum es an der Zeit wäre, diagnostische Kriterien zu etablieren, die sich auf die Fortschritte in Bildgebung und Biomarkern stützen.

Eigentlich nicht, meint ein aktueller Beitrag in der 'Nature' und zeigt auf, warum es an der Zeit wäre, diagnostische Kriterien zu etablieren, die sich auf die Fortschritte in Bildgebung und Biomarkern stützen.

Der Begriff "Gehirnerschütterung" erscheint so landläufig, dass wahrscheinlich wenige Patienten nachfragen würden, was das genau ist. Schon eher auf Unverständnis stößt man vielleicht, wenn es etwas langwieriger wird und derjenige zur Nachbeobachtung stationär bleiben muss.

Oft übersehen und unterschätzt

Dies wundert nicht – angesichts der an vielen Stellen zu findenden Definitionen, die die Commotio cerebri als eine leichte Form eines Schädel-Hirn-Traumas (SHT) beschreiben, deren Beschwerden in der Regel reversibel sind. Eine Google-Suche bot mir neben solchen Definitionen gleich oben auf die von anderen Nutzern gesuchte Frage an: "Wie lange dauert Commotio cerebri?" Die ausgegebene Antwort (aus einem Artikel, der ein halbes Jahr alt ist): "Eine Gehirnerschütterung (Commotio cerebri) klingt im weiteren Verlauf in der Regel innerhalb weniger Tage ohne Folgeschäden ab. Nach etwa ein bis zwei Wochen ist die betroffene Person wieder arbeitsfähig."1 Liest man über die erste Seite hinaus, wird doch noch erwähnt, dass wiederholte Gehirnerschütterungen, etwa bei Boxern oder Fußballern, langfristig die kognitive Leistungsfähigkeit in Mitleidenschaft ziehen und sogar zu Demenz führen können.

Die Inzidenz des sog. leichten SHTs bei 16- bis 59‑Jährigen liegt laut Daten aus Norwegen bei etwa 300 pro 100.000 Einwohner pro Jahr, wobei Menschen in den späten Teenagerjahren am häufigsten betroffen sind, hier wird die Inzidenz auf um die 800 pro 100.000 geschätzt.2

In den USA trifft es über zwei Millionen Patienten jährlich.3
Diverse Arbeiten gehen aber davon aus, dass 40–50% der Gehirnerschütterungen undiagnostiziert bleiben.4 Mehr als 44.000 leichte SHTs jährlich werden in Deutschland infolge von Sportunfällen berichtet.

Wie leicht ist ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma?

Wirklich "leicht" ist eine Commotio für viele Betroffene nicht, meinen ein Neurochirurg und ein Neuropathologe, die sich auf die Erforschung der mit SHTs verknüpften Pathologien spezialisiert haben und verweisen darauf, dass mehr als 15% der Patienten mit erstmaliger Gehirnerschütterung bleibende neurokognitive Funktionseinbußen davontragen.5

In einem interessanten Kommentar in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature legen die beiden dar, warum der Begriff Commotio, so wie er aktuell verwendet wird, eigentlich nicht als Diagnose gelten kann, sondern lediglich als Beschreibung eines klinischen Erscheinungsbildes.6
Ihre Arbeiten zeigen, dass hinter Commotio-Symptomen die Schädigung zerebraler Netzwerke und insbesondere eine diffuse axonale Verletzung ("diffuse axonal injury", DAI) als zentrale pathologische Prozesse stehen und, dass das Ausmaß akuter axonaler Pathologie einen prognostischen Wert für das kognitive Langzeitergebnis hat.

Um Therapieoptionen und die Abschätzbarkeit von Langzeitfolgen zu verbessern, sprechen die beiden Spezialisten sich dafür aus, echte diagnostische Kriterien zu entwickeln, die diese zugrundeliegenden pathologischen Prozesse erfassen. Ohne dem sehen sie darin einen vergleichbaren Blindflug wie bei dem historischen Begriff der Schwindsucht, der lange Zeit auch nur ein mysteriöses Krankheitsbild umschrieb. Erst die Entdeckung von Mycobacterium tuberculosis im späten 19. Jahrhundert offenbarte die wahre Natur der Erkrankung, was in einer dedizierten diagnostischen Entität und letztendlich Therapie mündete.

Diffuse axonale Verletzung ("diffuse axonal injury", DAI)

Die Belege dafür nehmen zu, dass es vor allem über die weiße Substanz verteilte, mechanische Schäden an Axonen sind, die für kurz- und langfristige klinische Manifestationen einer Commotio verantwortlich sind.
Häufig verursacht ein Akzelerations-Dezelerations-Mechanismus ein axonales und vaskuläres "stretching". Dies kann subtil und nicht offensichtlich sein; daher korreliert das Gewaltausmaß nicht zwingend mit der klinischen Symptomschwere.4
Während normaler täglicher Aktivitäten halten Axone eine Dehnung bis zum Doppelten ihrer Ruhelänge aus, doch bei schneller Deformation durch Rotationsbeschleunigung wird das Axon starrer und brüchiger. Die Überdehnung führt zur mechanischen Verletzung des axonalen Zytoskeletts, zum Verlust der Ionenhomöostase und metabolischer Entgleisung. Hierdurch kommt der axonale Transport zum Erliegen und Proteine häufen sich in Schwellungen an, was Proteolyse und schlussendlich axonale Degeneration nach sich zieht.

Jedoch läuft all dies selbst bei schweren SHTs nur in einem kleinen Teil der Axone ab. Die übrigen Axone können weiterhin strukturell intakt aussehen, aber dennoch funktionsgestört sein. Durch die kollektive axonale Dysfunktion kann es zu einer sofortigen und bleibenden Unterbrechung der Signalweiterleitung zwischen Netzwerken kommen, was sich in Bewusstseinsverlust oder verringerter kognitiver Verarbeitungsgeschwindigkeit äußern kann.

Da die axonalen Schwellungen mikroskopisch klein sind, bleiben sie für die Standardmethoden der Bildgebung zumeist unsichtbar. Im MRT können höchstens minimale Veränderungen der weißen Substanz nachweisbar sein. Weiter entwickelte MRT-Methoden, wie das Diffusion Tensor Imaging (DTI), konnten zwar in Studien durchgängig Alterationen der weißen Substanz detektieren, stehen aber in der Routinediagnostik der Commotio nicht zur Verfügung,

Biomarker im Blut deuten ebenfalls auf DAI als zugrundliegende Pathologie bei Commotio hin

Bei Patienten nach Gehirnerschütterungen sind erhöhte Serumkonzentrationen axonaler Proteine nachweisbar, darunter calpain-cleaved αII-spectrin N-terminal fragment (SNTF), das Mikrotubuli-assoziierte Protein Tau und Neurofilament-Leichtketten (NfL). In zwei Arbeiten waren erhöhte SNTF-Spiegel 24 h nach Trauma prädiktiv für eine persistierende neurokognitive Beeinträchtigung nach drei Monaten.6

Der Nachweis axonaler Proteine im Blut könnte demnach als Marker für axonale Lyse und Degeneration dienen. Da geschädigte Axone im Gehirn im Allgemeinen nicht regenerieren, untermauern Ergebnisse solcher Biomarker-Studien die Tatsache, dass es bei einigen Patienten nach Gehirnerschütterung zu persistierenden Hirnschäden kommt. Die Autoren halten eine Bandbreite axonaler Pathologien für möglich, von umkehrbaren Veränderungen (wie Ionenungleichgewicht) bis hin zu permanenten und potenziell progressiven Symptomen.
Ausgehend von dem derzeit schnellen Entwicklungsfortschritt schätzen die beiden Experten, dass Biomarker zur Erkennung degenerativer DAI in absehbarer Zeit zur breiten Anwendung verfügbar sein werden.

Sie wünschen sich eine neue Herangehensweise an die Diagnose eine Commotio cerebri, die mithilfe einer Reihe nicht invasiver Methoden diejenigen Patienten identifiziert, die ein Risiko für bleibende neurologische Defizite haben. Sie erwarten, dass in Zukunft eine Rolle weiterer pathologischer Mechanismen für Commotio-Symptome gezeigt wird, wie Störungen der Blut-Hirn-Schranke und Inflammation. Für den Moment, so schließen sie, könnte die objektive Erkennung einer degenerativen DAI und ihrer Folgen einen Rahmen für einsatzbereite diagnostische Kriterien bilden, die später präzisiert werden könnten.

Referenzen:
1. Gehirnerschütterung (Commotio cerebri). Beobachter https://www.beobachter.ch/gesundheit/krankheit/gehirnerschutterung-commotio-cerebri.
2. Skandsen, T. et al. Incidence of Mild Traumatic Brain Injury: A Prospective Hospital, Emergency Room and General Practitioner-Based Study. Front. Neurol. 10, (2019).
3. Taylor, C. A. Traumatic Brain Injury–Related Emergency Department Visits, Hospitalizations, and Deaths — United States, 2007 and 2013. MMWR Surveill Summ 66, (2017).
4. Ärzteblatt, D. Ä. G., Redaktion Deutsches. Schädel-Hirn-Trauma: Gehirnerschütterung nach Sportunfall wird unterschätzt. Deutsches Ärzteblatt https://www.aerzteblatt.de/archiv/175977/Schaedel-Hirn-Trauma-Gehirnerschuetterung-nach-Sportunfall-wird-unterschaetzt (2016).
5. McInnes, K., Friesen, C. L., MacKenzie, D. E., Westwood, D. A. & Boe, S. G. Mild Traumatic Brain Injury (mTBI) and chronic cognitive impairment: A scoping review. PLOS ONE 12, e0174847 (2017).
6. Smith, D. H. & Stewart, W. ‘Concussion’ is not a true diagnosis. Nature Reviews Neurology 1–2 (2020) doi:10.1038/s41582-020-0382-y.

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