Abstract

Background: Chronic pain is known to be associated with functional and structural changes in the brain. Inflammatory bowel disease (IBD) presents with chronic abdominal pain in almost 35% of all patients. This study investigates structural and functional changes in magnetic resonance imaging (MRI) after transcranial direct current stimulation (tDCS) applied to ameliorate pain in IBD.

Methods: This phase-III, placebo-controlled, randomized study included 36 patients with IBD and chronic pain. MRI scans were performed before and following tDCS, which was applied for 5 days.

Results/Conclusion: For the first time, this study revealed an association of changes in resting-state functional MRI and pain reduction in IBD. There was a significant increase in functional connectivity after active tDCS within the visual medial and the right frontoparietal network being connected with the amygdala, the insula, and the primary somatosensory cortex indicating central pain mechanisms in IBD. Moreover, tDCS offers a novel therapeutic strategy for abdominal pain.

Interview

Im März erhielt Magdalena Sarah Volz und ihr Team die Auszeichnung Paper of the Month. Wir haben mit ihr über die ausgezeichnete Publikation gesprochen:

Sie betreuen Patienten, die an chronisch entzündlichen Darmerkrankungen leiden. Welche Art von Schmerzen haben diese Patienten?

Insgesamt sind bis zu 38% der PatientInnen mit einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung (CED) von chronischen Schmerzen betroffen [Morrison et al. Inflamm Bowel Dis 2013;19:1210-1217]. Dabei haben die Patientinnen und Patienten ganz unterschiedliche Formen von Schmerzen: Es gibt unregelmäßig oder regelmäßig auftretende Bauchschmerzen, manche PatientInnen haben vor allem Schmerzen beim Stuhlgang und auch Schmerzen nach dem Essen kommen sehr häufig vor. 

Nicht immer helfen herkömmliche Schmerzmittel bei diesen Patienten, deshalb haben Sie eine neue Art der Schmerzbehandlung getestet. Wie funktioniert die?

Eine Schmerztherapie sollte immer verschiedene Komponenten enthalten, , hier gehört die medikamentöse Therapie, psychologische Betreuung und Physiotherapie dazu. Ein neuer Ansatz, der ein weiterer Baustein in dieser multimodalen Therapie sein könnte, ist die transkranielle Gleichstromstimulation. Hierzu wird durch den Schädelknochen hindurch, also nicht-invasiv, Strom auf das Gehirn appliziert. Die Theorie dahinter ist, dass die veränderten Gehirnstrukturen und - funktionen, die aufgrund des Erlebens von chronischen Schmerzen entstehen (auch als sogenanntes "Schmerzgedächtnis" bezeichnet) wieder "normalisiert" werden. 

Was haben Sie herausgefunden?

In einer ersten Pilotstudie haben wir 20 PatientInnen mit einer CED erfolgreich behandelt: Es zeigte sich eine signifikante Verringerung der Schmerzen im Bauchraum im Vergleich zu Placebo [Volz et al. PAIN 2016;Feb;157:429-437], was bis eine Woche nach Beendigung der Stimulation anhielt. In der aktuellen Studie haben wir nochmals 36 CED-PatientInnen mit chronischen Bauchschmerzen behandelt. Hier fand sich ebenfalls eine signifikante Schmerzsenkung. Um genaueres über die Wirkungsweise zu erfahren, erhielten alle PatientInnen eine MRT vor und nach der Therapie. In dieser Studie konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass es zu einer eindeutigen Veränderung im Gehirn kommt, im Fachjargon sprechen wir von einer signifikanten Zunahme in der funktionellen Konnektivität innerhalb des visuellen medialen Netzwerkes und des rechten frontoparietalen Netzwerkes. 

Ist diese Schmerztherapie denn jetzt zugelassen? Kann man sie regelmäßig anwenden? Ist sie für jeden verfügbar?

Die Schmerztherapie mit der transkraniellen Gleichstromstimulation findet bisher nur in klinischen Studien Anwendung, dh sie ist noch nicht zugelassen. Hier fehlen leider noch große Studien, um diese Auflagen zu erfüllen.

Wie geht es jetzt weiter?

Um dieses Ziel zu erreichen, führen wir aktuell eine große multizentrische Studie durch. Wir hoffen, diese Methode in naher Zukunft in die Versorgungsroutine aufnehmen zu können und damit für alle Patientinnen und Patienten verfügbar zu machen.