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Informationen für Ärzte und Experten
Diese Seite enthält Informationen für Ärzte und andere Experten. Hier gibt es ausführliche Informationen zur Wissenschaft hinter Rehaler und dem Forschungsstand der CO2-Behandlung in der Medizin und in Bezug auf Migräne. Bei Anregungen, Ideen und weiteren Erkenntnissen freuen wir uns jederzeit über Ihre Nachrichten. Bitte melden Sie sich bei Troels Johansen unter tj@rehaler.com.
Kurze Zusammenfassung
- Klinische Studien haben gezeigt, dass durch die Erhöhung des CO2-Gehalts und der Sauerstoff- / Energieversorgung des Gehirns ein großer Prozentsatz von Migräneanfällen gestoppt oder gelindert werden kann (Fuglsang 2018, Spierings 2005, Marcussen 1950, Dexter 1982).
- Imaging-Studien zeigen, dass zerebrale Hypoperfusion vor und bei Migräne mit Aura (MA) und möglicherweise vielen Migräneanfällen ohne Aura (MO) die Norm ist (Olesen 1990, Denuelle 2008), was eine Hypoperfusion als Migräneauslöser impliziert.
- Local tissue hypoxia (wie sie aus einer ausgeprägten Hypoperfusion resultiert) löst bei Migränepatienten zuverlässig MA- und MO-Anfälle (Arngrim 2016) und migräneartigen Kopfschmerz bei gesunden Personen aus (Broessner 2016) und startet im Hirngewebe eine Cortical Spreading Depression (CSD) aus Gewebe (Ayata 2015).
- CO2 ist ein gut dokumentierter und starker zerebraler Vasodilatator, der den zerebralen Blutfluss (CBF) um einen Faktor von zwei erhöht (Claassen 2007). Wenn normales SaO2 erhalten bleibt, erhöht eine moderate, gut verträgliche Hyperkapnie die Sauerstoff / Glukoseabgabe im Gehirn um bis zu 50% oder mehr (Johansen 2017).
- CO2 hemmt signifikant die Freisetzung von Calcitonin Gene-Related Protein (CGRP) aus Trigeminusneuronen (Vause 2007)
- Hyperkapnische Azidose hemmt die Cortical Spreading Depression (CSD) (Tong 2000) und verringert die neuronale Erregbarkeit (Ruusuvuori 2014) durch Wechselwirkung von freien Protonen mit spannungsabhängigen Ionenkanälen, GABAA-Rezeptoren, säureempfindlichen Ionenkanälen, Gap Junctions, säureempfindlichem K + Kanäle und NMDA-Rezeptoren - letztere sind dafür bekannt, dass sie eine wichtige Rolle bei der Auslösung von CSD spielen (Pietrobon 2013).
- Rehaler wurde von 2016-2017 in einer randomisierten, doppelblinden, kontrollierten klinischen Studie zu Migräne mit Aura (Fuglsang 2018) getestet. Weitere klinische Studien sind in Vorbereitung.
Was ist Rehaler?
Rehaler ist ein neues arzneimittelfreies Gerät zur Behandlung von Migräne mit Aura. Die Behandlung ist besonders gut für Patienten geeignet, deren Aura mehr als 15 Minuten vor dem Einsetzen der Kopfschmerzen beginnt.
Das Gerät wird verwendet, indem der Patient zu Beginn der ersten Aura oder anderer Warnsignale 20 Minuten lang durch es atmet.
Der Rehaler arbeitet durch eine exakt ausbalancierte partielle Rückatmung, was bedeutet, dass ein Teil der ausgeatmeten Luft aufgefangen und anschließend zusammen mit einer kontrollierten Menge atmosphärischer Luft wieder eingeatmet wird. Die Folge ist eine Erhöhung der CO2-Menge im Körper auf einen stabilen, einstellbaren Wert zwischen 1,5 und 3,5%, während die normale arterielle Sauerstoffsättigung (SaO2) beibehalten wird, unabhängig davon, wie lange das Gerät verwendet wird.
Die Wirksamkeit von CO2 bei der Verhinderung von Migräneanfällen ist seit 1950 (Marcussen 1950) bekannt, aber bis jetzt gab es kein Gerät, das CO2 liefern konnte und gleichzeitig praktisch, kompakt und sicher war.
Die Rehaler-Behandlung wurde von 2016 bis 2017 in einer randomisierten, kontrollierten, doppelblinden Pilotstudie (Fuglsang 2018) getestet, die im Vergleich zu Placebo eine signifikant höhere Schmerzlinderung und Benutzerzufriedenheit zeigte. Es wurden keine unerwünschten Ereignisse beobachtet. Aufgrund dieser positiven Ergebnisse und der Sicherheit des Geräts erhielt es die CE-Kennzeichnung und eine große klinische Studie ist in Vorbereitung. Nach der klinischen Studie wird das Gerät auf den Markt gebracht.
Als arzneimittelfreie Behandlung kann die Rehaler-Behandlung als Ergänzung zu den gewöhnlichen Medikamenten des Patienten angewendet werden, oder als Alternative für Patienten, bei denen pharmazeutische Behandlungen kontraindiziert, problematisch oder unwirksam sind.
Kontraindikationen für die Rehaler-Behandlung:
Atemwegs- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Anämie, intrakranielle Hypertonie, vergangenes oder aktuelles zerebrales Aneurysma, frühere Gehirnoperationen. Da derzeit keine gruppenspezifischen klinischen Daten vorliegen, sollte die Rehaler-Behandlung nicht bei Kindern, Jugendlichen (<18 Jahre), schwangeren oder stillenden Frauen angewendet werden. Der Rehaler sollte nicht in Flugzeugen oder in Höhenlagen von 2.000 Metern oder mehr über dem Meeresspiegel verwendet werden.
CO2 Behandlung von Migräne: frühere Studien
Frühere klinische Studien haben gezeigt, dass eine Erhöhung des CO2-Haushalts (was wiederum moderate Hyperkapnie induziert) wirksam ist, um einen hohen Anteil an Migräneanfällen (Marcussen 1950, Dexter 1982, Spierings 2005) und postspinale Kopfschmerzen zu stoppen (Sikh 1974):In einer wegweisenden Studie aus dem Jahr 1950 testeten Harold Wolff und seine Mitarbeiter die CO2-Behandlung von Migräne mit Aura im Frühstadium mit einem 10%-igen CO2-Gemisch aus Gasflaschen. Bei den meisten Anfällen wurden die Aura-Symptome gestoppt und die erwarteten Kopfschmerzen traten nicht ein (Marcussen 1950). Druckflaschen sind jedoch unpraktisch, schwer und sperrig und müssen zwischen den Behandlungen nachgefüllt werden – ein wahrscheinlicher Grund dafür, dass diese Behandlungsoption trotz des frühen Nachweises ihrer Wirksamkeit niemals in die Praxis umgesetzt wurde. Darüber hinaus war der verwendete CO2-Gehalt so hoch, dass die Behandlung nur für kurze Zeit angewendet werden konnte.Aufbauend auf den Ergebnissen von Wolff wurden in späteren Migränebehandlungsstudien geschlossene Rückatmungs-Tüten verwendet, um Hyperkapnie zu induzieren (Dexter 1982, Pradalier 1984). In solchen Tüten ist jedoch der Sauerstoff schnell erschöpft, was sich ständig verschlechternde und möglicherweise lebensbedrohliche Hypoxie auslösen kann wenn es zu lange angewendet wird. Trotz der Einschränkung, die Behandlung ständig unterbrechen zu müssen, um Hypoxie zu vermeiden, waren die Ergebnisse vielversprechend – die Studie von Dexter stellte fest, dass die Mehrzahl der behandelten Anfälle gestoppt werden konnten. Das erhebliche Risiko einer Hypoxie schließt jedoch die Verwendung dieser Methode in Situationen aus, in denen der Patient nicht genau überwacht werden kann.Eine kontrollierte Studie von 2005 von Spierings et al. testete die Migränebehandlung mit nicht eingeatmetem CO2, das lokal über die Nasenhöhle zugeführt wird, um den Trigeminusnerv zu desensibilisieren. Die Wirkung auf die Befreiung von Schmerzen war dem Placebo statistisch signifikant überlegen (Spierings 2005), jedoch weist das Verfahren erhebliche Einschränkungen und Nachteile auf, darunter die Abhängigkeit von Gasflaschen und die Anforderung, dass der Patient während der Behandlung auf eine ganz bestimmte Weise atmen muss.Den bisher bekannten CO2-zuführenden Geräten ist der Rehaler dadurch überlegen:
- sicher, da keine Hypoxie entstehen kann – egal wie lange das Gerät verwendet wird. Weiters ist das CO2-Niveau moderat, anpassbar und stabil, so dass der Patient so lange die korrekte Behandlung erhält, wie er benötigt.
- praktisch: da der Rehaler keine Gasflaschen benötigt, ist er sehr leicht (10 Gramm) und kompakt (passt problemlos in eine Hosentasche) und muss nicht nachgefüllt werden.
- benutzerfreundlich: der Benutzer muss während der Verwendung des Geräts seine Atmung nicht auf eine bestimmte Art und Weise kontrollieren, sondern kann normal entspannen und atmen.
Capnomigra-Studie
Die Capnomigra-Studie war der erste klinische Test zur Rehaler-Behandlung bei Migräne. Es handelte sich um eine randomisierte, kontrollierte, doppelblinde Pilotstudie, an der 11 Patienten mit Migräne mit Aura teilnahmen, die 20 Minuten lang am Beginn der Aura behandelt wurden und wobei anschließend die Daten aufgezeichnet wurden. Die Studie wurde von 2016 bis 2017 in der Kopfschmerzklinik des Universitätsklinikums Aarhus (Dänemark) durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im August 2018 in Cephalalgia veröffentlicht – der höchstrangigen Zeitschrift für Kopfschmerzen (Fuglsang 2018, https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0333102418797285).
Für eine Pilotstudie mit begrenztem Umfang waren die Ergebnisse bemerkenswert stark und vielversprechend für zukünftige Studien mit einer großen Teilnehmerzahl:
- Die Schmerzlinderung nach zwei Stunden war statistisch und klinisch dem Placebo überlegen (p <0,05) und nahm bei jeder Anwendung des Geräts deutlich zu (erster Anfall: 45%, zweiter Anfall: 78%):
- Die Nutzer-Zufriedenheit war dem Placebo bei einem 5%-igen Signifikanzniveau überlegen, der Unterschied in der Kopfschmerzstärke nach zwei Stunden war bei einem 10%-igen Signifikanzniveau überlegen, und alle anderen Migräne-Endpunkte (0-3-Skala) waren im Durchschnitt dem Placebo überlegen (obwohl diese Unterschiede aufgrund der kleinen Stichprobe nicht statistisch signifikant waren):
- Es wurden keine unerwünschten Ereignisse oder Sauerstoffabnahmen beobachtet.
Wirkungsmechanismen
In-vivo- und in-vitro-Studien stützen die Hypothese, dass die Wirksamkeit von CO2 bei Migräne das Ergebnis folgender Mechanismen ist:
- Steigerung der zerebralen Sauerstoffversorgung und Entgegenwirkung der Vasokonstriktion
Es ist seit den späten 1940ern bekannt, dass CO2 ist einer der effektivsten zerebralen Vasodilatatoren und bei weitem der am schnellsten wirkende (Kety 1948, Madden 1993): die Erhöhung des CO2-Spiegels führt innerhalb von nur zehn Sekunden zu einem sehr starken Anstieg des zerebralen Blutflusses (CBF). Dies wirkt sofort der zerebralen Vasokonstriktion entgegen, die vor Migräneanfällen und oft bis weit in die Schmerzphase beobachtet wurde (Olesen 1990). Durch die Kopplung dieser CO2-vermittelten Vasodilatation mit einem normalen arteriellen Sauerstoffgehalt kann der Rehaler die zerebrale Sauerstoffversorgung des Gehirns um 50% oder mehr erhöhen und so die lokale Gewebehypoxie abwehren (Fuglsang 2018). Der Rückgang der Sauerstoffzufuhr im Gehirn hat sich kürzlich als sehr starker Migränetrigger erwiesen (Arngrim 2016).
Hemmung der CGRP-Freisetzung, Abnahme der neuroyalen Erregbarkeit
Es wurde gezeigt, dass Hyperkapnie und die daraus resultierende moderate Azidämie die Erregbarkeit und Empfindlichkeit von Neuronen durch eine Reihe von Mechanismen reduzieren kann (Somjen 1998, Vause 2007, Ruusuvuori 2014):
- Erhöhung des Ruhepotentials der Membran
- Erhöhung der Feuerungsschwelle
- Verringerung der Weiterleitungsgeschwindigkeit von Impulsen
- Hemmung von GABAA-Rezeptoren, NMDA-Rezeptoren und spannungsabhängigen und säureempfindlichen Ionenkanälen
- Hemmung der Freisetzung von Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) aus Neuronen
Die Hemmung der Freisetzung von CGRP durch CO2 (Vause 2007) ist vor dem Hintergrund der jüngsten Konzentration auf CGRP-Antagonisten-Injektionen zur Migräneprophylaxe besonders interessant.
Hemmung der Cortical Spreading Depression (CSD)
Die zerebrale Vasokonstriktion (vor und während Migräneanfällen) birgt ein erhebliches Risiko einer lokalen zerebralen Hypoxie. Es ist bekannt, dass neuronale Hypoxie Cortical Spreading Depression (CSD) (Ayata 2015, von Bornstädt 2015) induziert und aufrechterhält – das Migränetrigger-Phänomen, das bei Migräne mit Aura (MA) und einem Teil von Migräne ohne Aura (MO) auftritt. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass Hyperkapnie mit Normoxie (wie z. B. durch den Rehaler herbeigeführt) die Auslösung und Ausbreitung von CSD deutlich hemmt (Tong 2000, Tombaugh 1994).
Fragen und allgemeine Kontaktinformationen
Der wissenschaftliche Artikel zur klinischen Studie zu Rehaler kann hier gefunden werden.
Darüber hinaus treten wir immer gerne mit Ärzten, Forschern und Patienten in Kontakt: Troels Johansen, tj@rehaler.com.
Quellenverzeichnis
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