eRapport

Sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP): exploring the role of cardiocerebral channelopathy and cardiac arrhythmia

Prosjekt
Prosjektnummer
2015001
Ansvarlig person
Erik Taubøll
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Neurological
Forskningsaktivitet
4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2022 - sluttrapport
Utgangspunktet for studien var å se etter mulige kardiale risikofaktorer for plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP), en meget fryktet komplikasjon. I Norge regner vi med å ha 25-30 tilfeller av SUDEP per år. Vi så først på hvorvidt det er likheter mellom enkelte hjerterytmeforstyrrelser som langt QT tid syndrom og epilepsi, dernest om gjentatte epileptiske anfall fører til forandringer i hjertet slik som økt fibrosedannelse som igjen kan øke sannsynligheten for plutselig død. I første del av prosjektet så vi en klar sammenheng mellom epilepsi og langt QT tid syndrom i den forstand at pasienter med en slik genetisk hjerterytmeforstyrrelse ga økt forekomst av forandringer også i den elektriske aktiviteten i hjernen. Dette sammenfaller med kunnskap om at flere av de samme ionekanalene som er sentrale for hjerterytme også er å finne i hjernen der de er like viktige for opprettholdelse av normal aktivitet og "hjernerytme". Samtidig vet vi fra tidligere at pasienter med genetisk epilepsi og bruk av enkelte epilepsimedisiner har overhyppighet for plutselig død. Vi oppfatter derfor at en rekke epilepsiformer i likhet med flere hjerterytmeforstyrrelser nå kan defineres som kardiocerebrale kanalopatier. Dette er viktig fordi det betyr at man må være oppmerksom på hva slags medisiner man gir, både til pasienter med spesifikke genetiske epilepsier og til pasienter med genetiske hjerterytmeforstyrrelser. I andre del av prosjektet så vi på hvorvidt høy anfallsaktivitet over mange år førte til skade på hjertet, noe som tidligere er antatt. Her ble det gjort både en klinisk studie og en eksperimentell studie i mus. Pasienter med kjent, høy anfallsfrekvens over mer enn 10 år gjennomgikk grundige hjerteundersøkelser med EKG, langtids-EKG, ekko-cor, og for flere også MR av hjertet. Det ble ikke funnet noen forskjell sett opp mot et normalmateriale. Vi undersøkte deretter en gruppe mus som hadde fått utløst status epilepticus, den mest alvorlige epilepsiformen, på samme måte inkludert MR av hjertet. Heller ikke her kunne vi påvise noen forskjell. Gjentatte epileptiske anfall ser derfor ikke ut til i seg selv å føre til skade av hjertet hos personer som i utgangspunktet er friske. Bedre forståelse av sammenheng mellom genetiske hjerterytmeforstyrrelser og genetiske epilepsier. Det er åpenbart flere likhetstrekk hva gjelder forstyrrelser i ionekanaler i hjerte og hjerne. Dette har konsekvenser for medikamentvalg i enkelte tilfeller. For epilepsipasienter med genetiske epilepsier har vi sett at bruk av enkelte medikamenter fører til økt forekomst av plutselig død. Våre data kan bidra til å forklare dette. Samtidig ser det ikke ut til at epileptiske anfall i seg selv fører til skader på hjertet, noe man har tenkt som en mulig årsak til plutselig uventet død ved epilepsi. Enkelte pasientgrupper med genetiske hjertesykdommer, annen kjent hjertesykdom eller eldre kan derimot tenkes å være mer utsatt. Dette må undersøkes i videre studier.

Nei

2021
I løpet av 2021 ble siste arbeid i kandidatens phd innsendt og for få dager siden akseptert. Dette var et klinisk arbeid der hun undersøkte hvorvidt gjentatte kraftige epilepsianfall (GTK anfall) gir kardiale forandringer som igjen kan være av betyding for plutselig uventet død hos personer med epilepsi. Ingen slik sammenheng ble påvist.I løpet av 2021 ble siste arbeid i kandidatens phd innsendt og for få dager siden akseptert. Dette var et klinisk arbeid i samarbeid mellom Kardiologisk avdeling og Nevrologisk avdeling OUS samt Spesialsykehuset for epilepsi. Pasienter med vanskelig behandlingsbar epilepsi og gjentatte kraftige krampeanfall (GTK anfall) over minst 10 år ble hjerteundersøkt. Bakgrunnen for dette er en allmenn antagelse om at hyppige og kraftige epilepsianfall over tid vil kunne føre til hjertefibrose og rytmeforstyrrelser og at dette igjen kan være med å forklare forekomsten av plutselig død hos personer med epilepsi. EKG, langtidsmonitorering, Ekkokardiografi og cardial MR ble utført. Ingen kardiale forandringer ble funnet. Teorien om at gjentatte epilepsianfall kan gi kardiale forandringer ble derfor ikke verifisert.

Nei

2020
Plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP) er en fryktet komplikasjon ved epilepsi og rammer rundt 30 personer i Norge hvert år. Årsaken (-e) til dette er fortsatt ikke klarlagt. I denne studien undersøker vi mulige kardiale mekanismer til SUDEP, inkludert hjerterytmeforstyrrelser samt effekten av langvarig epilepsi på hjertefunksjonen.De aktuelle undersøkelsene som skal inngå i doktorgradsprosjektet er nå gjennomført og fjerde og siste artikkel sendes inn til internasjonalt tidsskrift i løpet av februar 2020. Første spørsmål var hvorvidt pasienter med en genetisk hjerterytmeforstyrrelse som lang QT tid syndrom hadde økt forekomst av epilepsi og/eller forandringer i hjernens elektriske aktivitet målt med EEG. Denne hjerterytmeforstyrrelsen skyldes en genetisk defekt i ionekanaler spesielt for kalium, kanaler som også er påvist i hjernen. Undersøkelsen viste at så var tilfelle med klart økt forekomst av patologisk EEG som uttrykk for cerebral funksjonsforstyrrelse, trolig da betinget i en kalium-kanalopati også i hjernen. Det er altså en forbindelse mellom forandringer i hjerte og hjerne og man kan snakke om tilstanden som en cardiocerebral kanalopati (Artikkel 1). Dette ble også i eksemplifisert i en kasuistikk der vi viser hvordan flere medlemmer av samme familie hadde både epilepsi og lang QT tid syndrom (Artikkel 2). Dernest har vi i en dyrestudie i mus undersøkt om status epilepticus og senere epilepsi kan påvirke hjertets anatomi og fysiologi. Alvorlige epileptiske anfall har vært assosiert med økt risiko for SUDEP. Totalt 24 mus fikk injisert en liten dose kainat intrakortikalt. Dette utløser et kraftig status epilepticus etterfulgt av utvikling av typisk temporallappsepilepsi, den mest vanlige formen for epilepsi hos mennesker. Selve dyremodellen er utviklet i Bonn og i samarbeid med gruppen der har vi etablert denne i Oslo. Vi har så gjort undersøkelser av hjertet med MR, ekkokardiografi, EKG og histologi 2 og 30 dager etter status og etter utvikling av epilepsi. Det ble ikke påvist sikre forandringer i hjertets anatomi eller fysiologi (Artikkel 3). Så har vi undersøkt en gruppe pasienter som har hatt en alvorlig epilepsi med hyppige krampeanfall over minst 10 år for å se om disse har en overhyppighet av hjerteforandringer (Artikkel 4). Kraftige anfall utløser stressreaksjon, autonom aktivering og troponinstigning. Samlet sett kunne man tenke seg at dette økte muligheten for kardiale forandringer slik som fibrose og at dette igjen kunne øke sannsynligheten for alvorlige hjerterytmeforstyrrelser spesielt i forbindelse med nye anfall. Dette kunne da muligvis forklare hvorfor SUDEP forekommer hyppigere hos pasienter som har hatt mye anfall over tid. Totalt 21 epilepsipasienter ble undersøkt med EKG, echokardiografi, Holter-monitorering og cardial MR. Heller ikke i denne humane studien ble det sett sikre forandringer i hjertet etter selv alvorlige og hyppige epileptiske anfall over lang tid. Hypotesen om at repeterte anfall gir kardiale endringer i fysiologi og/eller struktur som så i sin tur fører til SUDEP kunne følgelig ikke bekreftes i våre studier.

Nei

2019
Plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP) er en fryktet komplikasjon ved epilepsi og rammer rundt 30 personer i Norge hvert år. Årsaken (-e) til dette er fortsatt ikke klarlagt. I denne studien undersøker vi mulige kardiale mekanismer til SUDEP, inkludert hjerterytmeforstyrrelser samt effekten av langvarig epilepsi på hjertefunksjonen. Siden rapport avgitt for 2018 (se denne) har vi nå fullført en dyrestudie i mus for å se i hvilken grad status epilepticus og senere epilepsi eventuelt kan påvirke hjertets anatomi og fysiologi. Totalt 24 mus fikk injisert en liten dose kainat intrakortikalt. Dette utløser et kraftig status epilepticus etterfulgt av utvikling av typisk temporallappsepilepsi, den mest vanlige formen for epilepsi hos mennesker. Selve dyremodellen er utviklet i Bonn og i samarbeid med gruppen der har vi etablert denne i Oslo (Bedner, P, et al., Brain.138:1208-22). Vi har så gjort undersøkelser av hjertet med MR, ekkokardiografi, EKG og histologi 2 og 30 dager etter status og etter utvikling av epilepsi. Undersøkelsene har så langt ikke avdekket sikre, skadelige effekter av epilepsi direkte på hjertet. Dette arbeidet er nå inne til revisjon i tidsskriftet Epilepsy Research og ventes trykket første halvår 2020. (Alba González, Cecilie Gjessing Nome, Bård Andre Bendiksen, Ivar Sjaastad, Lili Zhang, Mona Aleksandersen, Erik Taubøll, Dag Aurlien, Kjell Heuser. Assessment of cardiac structure and function in a murine model of temporal lobe epilepsy. Epilepsy Research, 2020, accepted, in final revision) Klinisk studie av pasienter som har hatt høy anfallsfrekvens over mange år der vi har undersøkt hjertet med MR, EKG og ekkokardiografi er nå avsluttet. Databearbeiding har så vidt begynt. Planen er å ha data klare innen påske 2020 og artikkel klar innen ca et halvt år. Det er så langt for tidlig å si noe om resultatene her.

Nei

2018
Plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP) er en fryktet komplikasjon ved epilepsi og rammer rundt 30 personer i Norge hvert år. Årsaken (-e) til dette er fortsatt ikke klarlagt. I denne studien undersøker vi mulige kardiale mekanismer til SUDEP, inkludert hjerterytmeforstyrrelser samt effekten av langvarig epilepsi på hjertefunksjonen.Siden sist har vi fullført arbeid med å undersøke hvorvidt pasienter med en spesiell hjerterytmeforstyrrelse, lang QT tid syndrom, også kan ha cerebrale forandringer i form av EEG endringer. Bakgrunnen for dette er at både lang QT tid syndrom og epilepsi er ulike varianter av kanalopatier, dvs forstyrrelse i ionekanaler i hjerte og hjerne. Flere av de samme kanalene er sett både i hjerte og hjerne i eksperimentelle studier. I vår undersøkelse av 35 pasienter med genetisk verifisert lang QT tid syndrom ble det undersøkt både EEG og anfalls-semiologi. Anfalls-semiologi for episoder med bevissthetstap hos personer med lang QT tid syndrom har betydelige likheter med hva vi ser hos personer med epilepsi. Det gjør en klinisk differensiering vanskelig. EEG viser i tillegg til endringer i langsom aktivitet også endringer i konnektivitet, dvs endringer i enkelte av hjernens nevronale nettverk. Dette understreker likheten mellom denne type kardial kanalopati og epilepsi og bekrefter at tilsvarende ionekanaler må finnes både i hjerte og hjerne. To artikler knyttet til dette tema er publisert i løpet av 2018. Ett større materiale som viser hvordan pasienter med lang QT tid også har EEG forandringer, ett arbeid som beskriver en familie med kombinasjonen lang QT tid og epilepsi. Vi har avsluttet og har nå i skriving et arbeid om effekten av status epilepticus på hjertefunksjon i mus. Vi har også avsluttet datainnsamling til et siste arbeid fra pasienter med alvorlig epilepsi der vi har undersøkt hjertefunksjon med ekko-cor, EKG, telemetri og kardial MR. Databearbeiding vil bli gjennomført i 2019 (stipendiat nå ute av arbeidet grunnet svangerskapspermisjon).
2017
Plutselig uventet død (SUDEP) er en fryktet komplikasjon ved epilepsi som kan være en følge av hjerterytmeforstyrrelser. I denne studien har vi sett en sammenheng mellom genetiske hjerterytmeforstyrrelser og cerebral funksjonsforstyrrelse som uttrykk for at disse tilstandene er å oppfatte som kanalopatier som affiserer både hjerte og hjerne.Prosjektet består av fire arbeidspakker (work packages, WP). Tre av disse inngår i denne doktorgrad. 1: Undersøkelse av hjernens elektriske aktivitet studert med EEG hos pasienter med langt QT tid syndrom. Dette er en tilstand med forstyrrelse i en ionekanal, kaliumkanal, i hjertet. Slike kanaler finnes også i hjernen. Vi har nå undersøkt 35 pasienter og 20 friske kontroller og ser at pasienter med langt QT tid syndrom har økt forekomst av EEG forandringer som vi tolker som utrykk for at dette er en tilstand som også affiserer hjernen og således er en "kardio-cerebral" tilstand. Artikkel er skrevet og innsendt internasjonalt vitenskapelig tidsskrift i januar 2018. Dataene er også publisert på Nevrodagene som er Norsk nevrologisk forenings årlige møte. 2. Undersøkelse av hvorvidt gjentatte, kraftige epilepsianfall er skadelig for hjertet. Her har vi startet med å undersøke pasienter som over mange år har hatt høy anfallsfrekvens med MR av hjertet, Holter-registrering, ekko-kardiologi og nevrologisk undersøkelse. Resultatene skal først sammenlignes med et normalmateriale og senere ev. med en gruppe pasienter med epilepsi, men med få anfall. I løpet av 2017 samlet vi inn de første 10 pasientene til dette og vil fortsette inklusjon i 2018. 3. Dyreforsøk der vi i mus som har fått status epilepticus undersøker om dette er skadelig for hjertet. Det gjøres med EKG, MR av hjertet og ekko-kardiologi. Undersøkelsen er ferdig, data innsamlet og de fleste beregninger gjort per januar 2018. Artikkel vil bli skrevet vår 2018. Data er publisert både på Nevrodagene i Norge og på American Epilepsy Society Meeting, Washington, USA, desember 2017. I tillegg skrives en kasuistikk der vi beskriver en familie med kombinasjon av langt QT tid syndrom som affiserer hjertet og samtidig sikker epilepsi. Dette er under arbeid.
2016
Plutselig uventet død er en sjelden, men fryktet komplikasjon ved epilepsi. Mekanismene bak dette er fortsatt ukjent, men samtidige forandringer i ionekanaler i hjerte og hjerne kan kanskje forklare dette. I studien gjøres undersøkelser både i pasienter med hjertesykdommen LQTS og pasienter med epilepsi og data sammenlignes med funn i musestudier.Plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP) er en kjent og fryktet komplikasjon til epilepsi. Selv om den er relativt sjelden antar vi at vi kan ha opp mot 30 slike dødsfall i Norge per år. Mekanismene for dette er ikke avklart. Man mistenker at endringer i hjertefunksjon i forbindelse med anfall står sentralt. Samtidig vet vi at både epilepsi og enkelte hjertesykdommer slik som blant annet langt QT tid syndrom (LQTS) kan skyldes endringer i ionekanaler som kan finnes både i hjerne og hjerte. Per dags dato er vi midt i innsamlingsperioden for data til studien som har pågått et drøyt år. Tre prosjekter er nå i gang: 1. Undersøkelse av pasienter med LQTS. Har disse økt forekomst av patologi i hjerneaktivitet bedømt ut fra avanserte EEG analyser? Pasientmaterialet er nå ferdig innsamlet og databearbeidelse er i gang. 2. Undersøkelse av pasienter som har hatt epilepsi med høy anfallsfrekvens over flere år. Har de økt forekomst av forandringer i hjertet bedømt ut fra MR undersøkelse av hjertet, ekko- og langtids (Holter) monitorering? De første pasientene til denne delen av studien inkluderes februar 2017. 3. Dyrestudie. Mus som har hatt status epilepticus (svært langvarig epilepsianfall) undersøkes med kardial MR, histologi, kardial ekko og EKG inntil 30 dager etter status. Her vil vi se om det å ha hatt et slikt langvarig og kraftig anfall er skadelig for hjertet over tid. Selve undersøkelsen er gjennomført og data analyseres første halvår 2017. De første data har vært presentert på nasjonale kongresser og vil bli presentert under Nevrodagene 2017, Norsk nevrologisk forenings årsmøte. Internasjonale artikler forventes publisert senere 2017, evt 2018.
2015
Hensikten med studien er å undersøke årsaker til plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP). En mulighet er hjerterytmeforstyrrelser. Både epilepsi og hjerterytmeforstyrrelser kan skyldes feilfunksjon i cellenes ionekanaler. Er det en forbindelse mellom epilepsi og hjerterytmeforstyrrelser og kan kunnskap om dette brukes til å forebygge SUDEP?Plutselig uventet død ved epilepsi (SUDEP) er den vanligste direkte anfallsrelaterte dødsårsak ved epilepsi. Hvert år dør rundt 30 mennesker med epilepsi i Norge av denne grunn. Dødsfallene skjer trolig som følge av hjerterytmeforstyrrelser, respiratoriske mekanismer, eller en kombinasjon av disse, men ved det enkelte tilfelle er mekanismen vanligvis ukjent. Det er også ukjent hvorfor mangeårig epilepsi og hyppige generaliserte epilepsianfall (GTK) øker risikoen for SUDEP. Alvorlige genetiske hjerterytmeforstyrrelser skyldes dysfunksjon av ionekanaler i cellene. De senere år er det vist at også genetiske epilepsier skyldes slik dysfunksjon i ionekanaler. Formålet med denne studien er å undersøke om det er en forbindelse mellom epilepsi og hjerterytmeforstyrrelser. Dette skal gjøres ved grundig hjerteutredning og nevrologisk utredning av epilepsipasienter og pasienter med genetisk hjerterytmeforstyrrelse. Vi vår studie ønsker vi konkret å finne svar på: 1) Har personer med genetisk betinget epilepsi økt forekomst av hjerterytmeforstyrrelser? 2) Kan langvarig epilepsi med hyppige krampeanfall gi arrdannelser i hjertemuskelen og risiko for alvorlige rytmeforstyrrelser og død? 3) Er den genetiske hjerterytmeforstyrrelsen lang QT-tid syndrom (cLQTS) assosiert med epilepsi og/eller hjernefunksjonsfortyrrelser? Kunnskap om mekanismer bak SUDEP kan gi oss mulighet til å identifisere risikopasienter og forebygge plutselige dødsfall hos epilepsipasienter. Studien startet 01.10.15 og er fortsatt i en innledningsfase. Data fra studien kan tidligst ventes høsten 2017.
Vitenskapelige artikler
González A, Haugaa KH, Brekke PH, Hopp E, Ørn S, Alvestad S, Taubøll E, Aurlien D

Cardiac Structure and Function in Epilepsy Patients with Drug-Resistant Convulsive Seizures.

Case Rep Neurol 2022 Jan-Apr;14(1):88. Epub 2022 mar 10

PMID: 35431877 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

González A, Nome CG, Bendiksen BA, Sjaastad I, Zhang L, Aleksandersen M, Taubøll E, Aurlien D, Heuser K

Assessment of cardiac structure and function in a murine model of temporal lobe epilepsy.

Epilepsy Res 2020 03;161():106300. Epub 2020 feb 24

PMID: 32126491 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

González A, Aurlien D, Haugaa KH, Taubøll E

Epilepsy in patients with long QT syndrome type 1: A Norwegian family.

Epilepsy Behav Case Rep 2018;10():118-121. Epub 2018 okt 9

PMID: 30406014 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

González A, Aurlien D, Larsson PG, Olsen KB, Dahl IT, Edvardsen T, Haugaa KH, Taubøll E

Seizure-like episodes and EEG abnormalities in patients with long QT syndrome.

Seizure 2018 Oct;61():214-220. Epub 2018 aug 27

PMID: 30218808 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

González A, Haugaa KH, Brekke PH, Hopp E, Ørn S, Alvestad S, Taubøll E, Aurlien D.

Cardiac structure and function in epilepsy patients with refractory convulsive seizures.

Accepted, in press, Case Reports in Neurology, 2022.

Dahl IT, Larsson PG, Haugaa KH, Taubøll E.

Epilepsy and long QT syndrome type 2: Exploring the possible link between two channelopathies.

Abstract (oral presentation and poster presentaiton). American Epilepsy Society Meeting, Philadelphia 2015, 4-8 desember.

Deltagere
  • Alba Gonzalez Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)
  • Ivar Sjaastad Prosjektdeltaker
  • Cecilie Nome Prosjektdeltaker
  • Kjell Heuser Prosjektdeltaker
  • Thor Edvardsen Prosjektdeltaker
  • Dag Aurlien Hovedveileder
  • Erik Taubøll Prosjektleder
  • Morten I. Lossius Prosjektdeltaker
  • Pål Gunnar Larsson Prosjektdeltaker
  • Kristina Haugaa Medveileder
  • Stein Ørn Prosjektdeltaker

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler