UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 1. LÉKAŘSKÁ FAKULTA ESENCIÁLNÍ TREMOR JAKO MODELOVÉ ONEMOCNĚNÍ PRO ANALÝZU TŘESU DOKTORSKÁ DIZERTAČNÍ PRÁCE

Transkript

1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 1. LÉKAŘSKÁ FAKULTA ESENCIÁLNÍ TREMOR JAKO MODELOVÉ ONEMOCNĚNÍ PRO ANALÝZU TŘESU DOKTORSKÁ DIZERTAČNÍ PRÁCE MUDr. Olga Ulmanová Školitel: Prof. MUDr. Evžen Růžička, DrSc. Praha 2005

2 Poděkování Chtěla bych poděkovat všem, kteří mě na školícím pracovišti obklopovali a pomáhali mi nejen při vzniku této práce. Můj největší dík patří školiteli prof. MUDr. Evženu Růžičkovi, DrSc. za podnícení mého zájmu o neurologii a vědeckou práci již v době pregraduální, za pedagogické vedení a přátelskou inspirující atmosféru. Prof. MUDr. Soně Nevšímalové, DrSc. děkuji za pochopení a vytvoření podmínek pro mou práci. Děkuji kolegům z Centra extrapyramidových onemocnění, především doc. MUDr. Janu Rothovi, Csc. a as. MUDr. Robertu Jechovi, PhD. za cenné odborné připomínky, pomoc a podporu. Dále chci poděkovat prof. MUDr. Pavlu Martáskovi, DrSc., Mgr. Daniele Záhorákové, Mgr. Václavu Čapkovi, Mgr. Tomáši Siegerovi a Mgr. Radku Ulmanovi za jejich ochotu, spolupráci a neocenitelné rady při zpracování výzkumné části mé dizertační práce, často na úkor jejich vlastní časové vytíženosti. Paní Olze Kučerové děkuji za vstřícnost a technickou pomoc. V neposlední řadě děkuji všem pacientům a zdravým dobrovolníkům, jejichž data byla v této práci použita. 2

3 Obsah UVOD 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED FORMY A MECHANISMY TŘESU TREMOR - DEFINICE SÉMIOLOGIE TŘESU Klidový třes Akční třes Posturáln í (statický) třes Kinetický třes SYNDROMOLOGICKÁ A NOSOLOGICKÁ KLASIFIKACE TŘESU Fysiologický tremor Akcentovaný fysiologický tremor Esenciální tremor Třes u dystonie Třes u Parkinsonovy nemoci a parkinsonských syndromů Mozečkový třes Holmesův třes (rubrální, mesencefalický tremor) Palatální tremor Polékový a toxický třes Třes u periferních neuropatií Psychogenní třes NEUROFYSIOLOGICKÉ MECHANISMY TŘESU Periferní mechanismy: reflexní aktivace třesu a mechanické oscilace Fysiologické centrální oscilátory Patologické oscilátory: poškození mozečku a zpětnovazebních drah Neurofysiologické mechanismy různých typů třesu ESENCIÁLNÍ TREMOR HISTORICKÉ POZNÁMKY EPIDEMIOLOGIE GENETICKÉ ASPEKTY MECHANISMY ESENCIÁLNÍHO TŘESU Neurofarmakologické aspekty 25 3

4 Experimenty na zvířatech Funkční zobrazovací metody Neurofysiologické souvislosti klinických pozorování KLINICKÝ OBRAZ {COINCIDENCE S JINÝMI EXTRAPYRAMIDOVÝMI PORUCHAMI TERAPEUTICKÉ ASPEKTY Farmakoterapie Funkční neurochirurgické výkony 34 3 VÝZKUMNÁ ČÁST ESENCIÁLNÍ TREMOR V NAŠÍ POPULACI NEMOCNÝCH - ZÁKLADNÍ CHARAKTERISTIKA ONEMOCNĚNÍ A VYŠETŘENÍ KRESBOU SPIRÁLY ÚVOD DO PROBLEMATIKY A CÍL PRÁCE METODIKA VÝSLEDKY DISKUSE KVANTIFIKACE POSTIŽENÍ TŘESEM POMOCÍ GRAFICKÉHO DIGITÁLNÍHO TABLETU ÚVOD DO PROBLEMATIKY A CÍL PRÁCE METODIKA VÝSLEDKY DISKUSE GENETICKÉ ASPEKTY ESENCIÁLNÍHO TREMORU: GENEALOGICKÁ A MOLEKULÁRNĚ GENETICKÁ STUDIE ÚVOD DO PROBLEMATIKY A CÍL PRÁCE METODIKA VÝSLEDKY DISKUSE 70 4 ZÁVĚR 72 5 PŘÍLOHY PŘÍLOHA 1: DIAGNOSTICKÁ KRITERIA ESENCIÁLNÍHO TREMORU PŘÍLOHA 2: DIAGNOSTICKÉ KATEGORIE A KVANTIFIKACE ESENCIÁLNÍHO TREMORU 4

5 5.3 PŘÍLOHA 3: DOTAZNÍK PRO HODNOCENÍ ESENCIÁLNÍHO TREMORU PŘÍLOHA 4: FAHNOVA-TOLOSOVA KLINICKÁ ŠKÁLA PRO HODNOCENÍ TŘESU 77 6 LITERATURA 81 7 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK 99 5

6 "A fine tremor, constantly present in typical cases during waking hours, voluntarily controlled for a brief time, affecting nearly all the voluntary muscles, chronic, beginning in very early life, not progressive, not shortening life, not accompanied with paralysis or any other disturbance of nervous function. It resembles to some extent the tremor of paralysis agitans, still more a simple neurasthenic tremor. A most striking clinical feature is its marked hereditary or family type, and its transmission along with other nervous diseases " C.L. Dana, Úvod Třes je nejčastějším projevem poruch v oblasti bazálních ganglií a značné množství jeho aspektů je stále nedostatečně prozkoumáno. Zatímco fysiologický třes se může vyskytnout u každého zdravého jedince a je tedy normálním nálezem, chorobný třes je důsledkem poruchy v oblasti centrálního a/nebo periferního nervového systému (Hallett 1998). Samostatným typem patologického třesu je esenciální tremor (ET) - nejrozšířenější extrapyramidové onemocnění a jedno z nejčastějších neurologických onemocnění dospělého věku - s prevalencí odhadovanou v různých populacích v rozmezí 4,1-39,2 na 1000 obyvatel. Esenciální tremor je tedy stejně častý jako epilepsie, migréna, cévní mozková příhoda nebo vertebrogenní algický syndrom (Louis et al 1998a). Navzdory jednomu z dříve používaných názvů benigní esenciální tremor" je v řadě případů onemocněním invalidizujícím, často interferujícím s běžnými denními a společenskými aktivitami i pracovním zařazením. Esenciální tremor byl po dlouhou dobu jednou z poruch, stojících spíše stranou zájmu neurovědního výzkumu (Deuschl a Koller 2000). S rychlým rozvojem genetických technologií byly v poslední době identifikovány první geny spojené s esenciálním tremorem (Gulcher et al 1997, Higgins et al 1997), následující práce 6

7 poukazují na genetickou heterogenitu (Illarioshkin et al 2000, Abbruzzese et al 2001, Kovach et al 2001). Při studiu genetických podkladů esenciálního tremoru dále narůstá význam validních epidemiologických studií (Elble 2000). Neustále se rozšiřující možnosti počítačové techniky umožňují také vývoj nových metod pro analýzu třesu, které se uplatňují v diagnostice i monitorování vývoje onemocnění a efektu terapie a poskytují tak objektivní alternativu к čistě klinickému sledování. V předkládané práci jsou zmapovány klinické a anamnestické charakteristiky esenciálního tremoru u pacientů sledovaných ve specialisovaném centru, dále jsou presentovány metody pro hodnocení funkčního postižení třesem a jejich praktická využitelnost při posuzování intenzity esenciálního třesu. Shrnuty jsou výsledky genealogické studie a analýzy polymorfních markerů jednoho z kandidátních genů pro esenciální tremor v rodinách s familiárním výskytem onemocnění. 7

8 2 Literární přehled 2.1 Formy a mechanismy třesu Tremor - definice (Deuschl a Krack 1998, Růžička 2002) Třes (tremor) je mimovolní kontinuální rytmický pohyb tvořený pravidelnými oscilacemi postižené části těla. Je působen střídavými stahy recipročně inervovaných antagonistických svalů či svalových skupin, vzácněji synchronními stahy rozdílného trvání a síly. Třes je nejčastější abnormální mimovolní pohyb - v podobě fysiologického tremoru se za příslušných okolností může vyskytnout u každého zdravého jedince. Chorobný třes je pak vůbec nejčastějším příznakem extrapyramidových poruch hybnosti vznikajících při postižení bazálních ganglií a jejich spojů. Podkladem třesu nicméně může být i postižení některých dalších systémů mozku, míchy a periferního nervstva. Třes může existovat jako isolovaný příznak, může být součástí neurologického syndromu nebo jedním z řady nespecifických příznaků neurologické či interní choroby, případně projevem vedlejších účinků farmakoterapie. Jeho přítomnost je diagnosticky významná, pro některá onemocnění až patognomonická. Pro mnohé postižené jedince je třes zdrojem psychosociálních problémů a v některých případech i závažného fyzického omezení Sémiologie třesu (Deuschl a Krack 1998, Deuschl et al 1998a, Fiedler a Roth 2000, Růžička 2002) Základní fenomenologické dělení je založeno na okolnostech výskytu dané formy třesu - podle toho, zda se třes objevuje (nebo vykazuje nejvyšší amplitudu) v klidové poloze, nebo při aktivní inervaci, ve statické zátěži, či v průběhu pohybu postižené části těla. Další rozlišení třesu je možné podle jeho tělesné lokalizace, frekvence a amplitudy, případně podle dalších přidružených příznaků (Tab. 1). 8

9 Tabulka 1: Sémiologické dělení třesu (podle Růžičky 2002) 1. Podle okolností vyvolávajících nebo zvýrazňujících třes - klidový - akční - posturální (statický) - prostý posturální - ve specifické poloze - izometrický - kinetický - prostý kinetický - při cílených pohybech (intenční) - při specifické činnosti 2. Podle lokalizace (postižené tělesné části) hlava, jazyk, měkké patro, brada, prsty rukou, celá ruka, noha, celá končetina, dvě končetiny nebo jiné kombinace tělesných částí, generalizovaný třes 3. Podle frekvence a amplitudy třesu - frekvence - pomalá (do 4 Hz) (zpravidla hrubé amplitudy) - střední (5-7 Hz) - rychlá (nad 7 Hz) (zpravidla jemné amplitudy) - amplituda - jemná (do 1 cm) (zpravidla rychlé frekvence) - střední (1-2 cm) - hrubá (nad 2 cm) (zpravidla pomalé frekvence) 4. Podle přítomností dalších neurologických příznaků např. rigidita, hypokineze, dystonie, myoklonus, ataxie, dysmetrie, kognitivní poruchy 9

10 Klidový třes Klidový třes se na postižené části těla objevuje, pokud tato spočívá v klidové poloze bez jakékoliv volní aktivity, podepřená proti působení gravitace (tedy bez jakékoliv statické inervace). Amplituda klidového třesu se zpravidla zvyšuje při rozrušení, mentální aktivitě, při pohybu jiné části těla, např. druhostranné končetiny. Amplituda naopak klesá či třes zcela vymizí ve statické poloze a při volních pohybech, zejména cílených Akční třes Jako akční třes se označuje jakýkoliv třes vznikající při volní svalové aktivitě Posturální (statický) třes Posturální (statický ) třes se objevuje při aktivním držení příslušné tělesné části proti působení gravitace. Třes ve specifické poloze vzniká pouze v určité poloze končetiny. Izometrický třes je formou statického třesu objevující se v důsledku svalové kontrakce přemáhající odpor nehybného objektu (např. při zvedání těžkého břemene). Může být samostatným příznakem nebo se objevovat společně s jinými projevy třesu Kinetický třes Kinetický třes doprovází volní pohyby. Prostý kinetický třes vzniká při nedlených pohybech. Intenční třes je varianta kinetického třesu, která se objevuje při cílených pohybech naváděných zrakem a jeho amplituda směrem к cíli roste. Intenční třes je typickým projevem postižení mozečku a jeho drah. Vyznačuje se obvykle nepravidelností amplitudy, na rozdíl od mozečkové ataxie je však třes rytmický. Třes při specifické činnosti se individuálně váže na výkon zcela určité činnosti (např. psaní rukou, hru na hudební nástroj aj.). 10

11 2.1.3 Syndromologická a nosologická klasifikace třesu (Deuschl et al 1998a, Růžička 2002, Ulmanová a Růžička 2003) Fysiologický tremor Fysiologický tremor se vyskytuje v různé míře u každého zdravého jedince jako jemný akční (především posturální) třes. Jeho frekvence bývá obvykle mezi 6 a 12 Hz. Může být patrný i za normálních okolností (např. jemné chvění natažených prstů na předpažených horních končetinách), ale zvýrazňuje se především v situacích jako jsou prochlazení, hladovění, extrémní námaha a vyčerpání, strach, úzkost, rozrušení, stres, účinek kofeinu, farmak. Amplituda, frekvence a celkový obraz fysiologického třesu jsou u každého jedince značně individuálním výsledkem souhry různých konstitučních a situačních podmínek Akcentovaný fysiologický tremor К abnormálnímu zvýraznění fysiologického třesu dochází za různých okolností, obvykle v souvislosti s celkovými metabolickými, endokrinními a toxickými vlivy. Akcentovaný fysiologický tremor (AFT) je na rozdíl od prostého fysiologického třesu vždy viditelný, nebývá ale konstantní, objevuje se spíše v přechodných vlnách. Je převážně posturální, o vysoké frekvenci 8-12 Hz. Nutnou podmínkou diagnózy AFT je vyloučení možných neurologických onemocnění projevujících se třesem. Důležitým rysem AFT je jeho reversibilita v závislosti na úpravě vyvolávající příčiny Esenciální tremor Esenciální tremor je nejčastější příčinou chorobného třesu. ET se vyznačuje izolovaným akčním (posturálním, případně i kinetickým) třesem, zpravidla s převahou na horních končetinách (podrobněji viz kapitola 2.2) Třes u dystonie U některých nemocných se současně objevují projevy akčního třesu a dystonie. Tyto případy je možné dále dělit na dystonický tremor, který se objevuje ložiskově na tělesných částech postižených dystonií, jako posturální třes vázaný na úsilí udržet postižený segment proti směru dystonického svalového stahu. Třes má frekvenci do 7 11

12 Hz a nepravidelnou amplitudu, často je proložen myoklonickými záškuby a ustupuje v klidové poloze postiženého segmentu, nebo, podobně jako dystonie, po provedení geste antagoniste". Druhou formou je tremor asociovaný s dystonií, akční třes rázu ET, možná jeho frustní forma, objevující se i na tělesných částech nepostižených dystonií Třes u Parkinsonovy nemoci a parkinsonských syndromů Typický třes u Parkinsonovy nemoci (PN) je klidový, převážně končetinový akrální třes o frekvenci 4 až 6 Hz, ustupuje při volním pohybu a mizí ve spánku. Zvýrazňuje se stresem, mentálním úsilím, únavou, třes ruky se akcentuje pohybem druhostranné končetiny a při chůzi. Pro Parkinsonovu nemoc je typický klidový asymetrický třes ruky, pokud je přítomen, je diagnóza velmi pravděpodobná, jeho nepřítomnost však diagnózu PN nevylučuje. Třes bývá provázen dalšími příznaky PN (rigidita, bradykineza, posturální poruchy) a alespoň částečně se mírní dopaminergní léčbou. Třes se objevuje jako nekonstantní součást parkinsonských syndromů jiné etiologie než PN ( PN je nejčastější příčinou syndromu, ostatní příčiny tvoří asi 20%). Může se jednat o klidový nebo posturální třes, který na rozdíl od PN neodpovídá na dopaminergní léčbu Mozečkový třes Nejčastější formou mozečkového třesu je intenční třes (kinetický třes s převahou při cílených pohybech), zpravidla i s posturální složkou. Třes bývá pomalé frekvence do 4 Hz a obvykle asymetrické lokalizace na končetinách. Je-li plně vyjádřen, hrubý kymácivý třes ruší jakýkoliv volní pohyb. Při cílených pohybech se к němu ještě přidávají ataxie, hypermetrie a další projevy mozečkového syndromu. Mozečkový třes bývá sekundárním projevem poškození mozečku různými příčinami - roztroušená skleróza, infratentoriální traumatické, cévní a nádorové procesy Holmesův třes (rubrální, mesencefalický tremor) Holmesův třes je charakterizován přítomností klidového třesu, který přetrvává v posturální zátěži a akcentuje se při pohybu jako intenční třes. Bývá typicky jednostranný nebo při vzácnějším oboustranném postižení asymetrický. Strana třesu 12

13 odpovídá ipsilaterální lézi dentato-rubro-thalamické dráhy v horním mozečkovém stonku nebo kontralaterální lézi, pokud je umístěna nad zkřížením drah v mesencefalu v blízkosti nucleus ruber. Třes je pomalé frekvence a hrubé amplitudy, tvořený ne zcela pravidelnými záškuby. Typicky vzniká v časovém rozmezí dvou týdnů až dvou let od proběhlé cerebrovaskulární příhody nebo jiné příčiny Palatální tremor Palatální tremor je charakterizovaný rytmickými pohyby měkkého patra (musculus levator veli palatini), případně dalších svalů inervovaných z mozkového kmene či svalů končetin. Bývá symptomatický, jako následek kmenové či mozečkové léze s následnou pseudohypertrofií oliva inferior (Ol), nebo esenciální, bez zjevné léze Polékový a toxický třes Nejčastějším typem je akcentovaný fysiologický tremor při terapii sympatomimetiky, xantinovými deriváty, lithiem nebo tricyklickými antidepresívy. Vzniká též v rámci abstinenčního syndromu, např. po vysazení dlouhodobě užívaných benzodiazepinů. Klidový třes doprovázený dalšími příznaky parkinsonského syndromu může vzniknout po neurolepticích a jiných preparátech blokujících dopaminové receptory. Mozečkový třes vzniká při intoxikaci lithiem. Při toxickém třesu (rtuť, olovo, arzen, brom, sirouhlík, sirovodík) jsou obvykle přítomny i jiné známky toxického poškození centrálního nervového systému (okohybné poruchy, poruchy chůze). Akcentovaný fysiologický tremor o frekvenci nad 6 Hz je abstinenčním příznakem u alkoholiků, encefalopatie při těžkém abusu alkoholu je provázena intenčním třesem pomalé frekvence přibližně 3 Hz a hrubé amplitudy. Tardivní tremor, pomalý posturální třes o frekvenci 3-5 Hz s klidovou a intenční složkou, je vzácnou komplikací chronické léčby neuroleptiky, zhoršující se a přetrvávající po jejich vysazení Třes u periferních neuropatií Třes u periferních neuropatií je především posturální a kinetický, s frekvencí 3-6 Hz, která se v akrálních částech končetiny obvykle snižuje. Je častý u demyelinizačních polyneuropatií, především u dysgamaglobulinemie. 13

14 Psychogenní třes Třes je jedním z častých projevů psychogenních poruch hybnosti. Pro psychogenní původ třesu svědčí náhlý vznik či náhlé remise, neobvyklá klinická kombinace klidového, posturálního nebo intenčního třesu, pokles amplitudy a změna frekvence při odvedení pozornosti, příznak koaktivace a anamnéza nasvědčující somatizaci Neurofysiologické mechanismy třesu (Hallett 1998, Růžička 2002) Vznik třesu se obecně vysvětluje přítomností oscilátoru (zdroje rytmické aktivity) na jakékoli úrovni centrálního nervového systému. Za určitých okolností dochází к deliberaci fýsiologicky existujících, nebo ke vzniku patologických oscilátorů, které pak cestou nervových drah vnucují svou aktivitu příslušným svalovým skupinám. Některé druhy třesu mohou vznikat na základě reflexní činnosti, případně s podílem mechanických dějů. Přepokládá se tedy, že za jednotlivé typy třesu odpovídají buď isolovaně nebo v různých kombinacích jednak periferní mechanismy (mechanické a reflexní), jednak centrální oscilátory (fýsiologické a patologické) Periferní mechanismy: reflexní aktivace třesu a mechanické oscilace Při jakémkoliv pohybu působícím protažení svalu dochází к aktivaci oblouku aferentních a eferentních drah míšního napínacího reflexu. Výsledkem je stah agonisty, relaxace a protažení antagonisty, čímž se může následně vyvolat protichůdný napínací reflex. Tak se v případě odpovídajícího časování a v úzké souvislosti s mechanickými okolnostmi (hmotnost segmentu, postavení v kloubu) zahájí rytmický pohyb, jenž je podkladem klonu. Za určitých okolností (např. zvýšením citlivosti svalových vřetének vlivem adrenalinu nebo hormonů štítné žlázy) může rytmická pohybová aktivita vznikat i bez zjevného reflexního podnětu a přetrvávat v podobě třesu. Na vzniku třesu se může navíc spolupodílet mechanická složka. Hmotu celé končetiny či jejího jednotlivého segmentu si lze představit jako břemeno zavěšené v gravitaci na pružině tvořené svaly a klouby (Obr. 1). Na mechanický podnět se tato soustava rozkmitá s frekvencí, která závisí především na hmotnosti příslušného segmentu. Rezonanční frekvence se tedy mění segment od segmentu (kloub od kloubu). Jako počáteční mechanické podněty mohou působit různé faktory, např. kardiobalistické 14

15 oscilace (tělesné výkyvy, které jsou mechanickým odrazem práce srdečního svalu), nepravidelnosti v činnosti jednotlivých motorických jednotek ve statické poloze či při volním stahu svalu apod. Takto vzniklá rytmická aktivace se pak synchronizuje podle rezonanční frekvence příslušného segmentu. Není zcela jasné, zda a do jaké míry se mechanické oscilace a další periferní komponenty spolupodílejí na různých typech třesu. К odlišení periferního (reflexního nebo mechanického) a centrálního původu třesu může napomoci nález změny frekvence oscilací při zatížení. Frekvence mechanických oscilací se zvýšením hmotnosti segmentu snižuje. Naložením závaží na segment postižený třesem tedy dojde ke zpomalení periferní složky třesu, zatímco centrální komponenta není ovlivněna. Spektrální analýzou elektromyogramu lze rozeznat i případy třesu smíšeného původu, kde až po zatížení končetiny dojde к disociaci zpomalené periferní a konstantní centrální frekvence Fysiologické centrální oscilátory Některé skupiny nervových buněk mozku mají specificky zvýrazněnou schopnost rytmické aktivace, jež se projevuje vybíjením elektrických potenciálů ( firing"). Například neurony v oliva inferior nebo v některých jádrech thalamu za určitých podmínek vykazují kontinuální rytmickou aktivitu, projevující se repetitivními výboji membránových potenciálů. Pokud dojde к synchronizaci výbojů ve větším počtu buněk, mohou se projevit viditelnou pohybovou aktivitou. Fysiologický význam mozkových oscilátorů není jasný. Mohou se podílet nájemné regulaci svalového napětí v klidu i při pohybové aktivitě. Jeví se jako velmi pravděpodobné, že tyto fysiologické oscilátory hrají významnou úlohu při vzniku třesu. Za chorobných okolností se zřejmě poruší normální tlumivé mechanismy, zvýší se nestabilita oscilátoru a na příhodný podnět se nekontrolovatelně rozvine jeho rytmická aktivita Patologické oscilátory: poškození mozečku a zpětnovazebních drah Mozeček hraje klíčovou roli v kontrole postavení tělesných segmentů a při koordinaci provádění pohybů. Hustá síť aferentních a eferentních drah zajišťuje přívod informací z mozkové kůry a ze senzorických orgánů a předává zpětnovazební mozečkové podněty jak ascendentně do thalamu a mozkové kůry, tak descendentními drahami zpět do periferie. Aferentní dráhy se sbíhají do jader a kůry mozečku po 15

16 přepojení v jádrech pontu, kmenové retikulární formace, nucleus ruber a oliva inferior. Eferentní dráhy z mozečkových jader směřují cestou brachium conjunctivum do kmenových jader a do ventromediálních a ventrolaterálních jader thalamu, jejichž součásti je ventrální intermediální jádro (VIM). Při cílených volních pohybech je úkolem mozečku integrovat informace o plánu, zahájení, průběhu a cíli pohybu, o postavení tělesných segmentů, jejich mechanických vlastnostech, svalových silách a dalších biomechanických faktorech. Na základě těchto informací mozeček průběžně provádí jemnou regulaci svalových sil v zájmu co nejpřesnějšího průběhu pohybu. Třes vzniká při lézích jader mozečku, ale také při lézi drah zapojených do zpětnovazebních mozečkových okruhů. V důsledku takového poškození dochází ke zpoždění fysiologických dlouholatentních reflexů podílejících se např. na regulaci stoje. Zpožďuje se rovněž impuls к zástavě cíleného pohybu, což vede к přestřelování pohybu a případně к rozkmitání soustavy do podoby intenčního třesu. Frekvenci třesu ovlivňují jak délka reflexního obloku (transthalamo-kortikální kličky), tak mechanické vlastnosti příslušného tělesného segmentu. Transthalamo-kortikální reflexní oblouk však není zřejmě jediným zdrojem třesu mozečkového původu, který někdy může přetrvávat i po kompletním přerušení aferentních drah přicházejících z postiženého segmentu. Další možností je vznik patologického centrálního oscilátoru v Guillainově-Mollaretově dentato-rubro-olivárním trojúhelníku (ncl. dentatus - ncl. ruber - oliva inferior - mozečková kůra - ncl. globosus a emboliformis - ncl. dentatus). 16

17 Obr. 1: Periferní mechanismus vzniku třesu - mechanická složka (podle Hallett 1998) Muscle Mass Spring FIG. 1. Diagram indicating the mechanical equivalence of a muscle and a joint to a mass and spring. Obr. 2: Mechanismus vzniku třesu - periferní a centrální komponenta (podle Hallett 1998) FIG. 2. Diagram indicating central nervous system influences on a limb. Then can be a peripheral reflex loop, a central reflex loop and a central oscillator. The central oscillator is characterized by relative isolation from sensory input 17

18 Neurofysiologické mechanismy různých typů třesu Fysiologický a akcentovaný fysiologický třes (Raethjen et al 2000b, Deuschl et al 2001, Raethjen et al 2001, Elble et al 2005) Fysiologický tremor je podmíněn mechanickou reflexní komponentou (viz kapitola ) společně s centrálními oscilátory v oblasti centrálního nervového systému (CNS). Lokalizace těchto oscilátorů není jasná, experimentální práce podporují podíl oliva inferior, mozečku, ventrolaterálního thalamu a sensorimotorické kůry. К akcentaci fysiologického třesu dochází zesílenou reflexní aktivitou (např. adrenergní mechanismy, hormony štítné žlázy) na periferní úrovni, i akcentaci centrální komponenty působením centrálně aktivních látek. Esenciální třes Neurofysiologické mechanismy ET budou podrobně popsány v kapitole Dystonický třes Mechanismus dystonického třesu je doposud nejasný, nejspíše je, podobně jako dystonie, dán poruchou v okruzích bazálních ganglií (Deuschl et al 2001, Deuschl a Bergman 2002). Parkinsonský třes (Deuschl et al 2000a, Raethjen et al 2000a, Bergman a Deuschl 2002) Dle současných názorů je podkladem parkinsonského třesu abnormální neuronální aktivita centrálních oscilátorů v oblasti bazálních ganglií podmíněná doposud neobjasněnými změnami na podkladě dopaminergního deficitu. Neurony produkující rytmickou oscilační aktivitu byly nalezeny v subthalamickém jádru (STN), zevním pallidu (Gpe) a thalamu, jen vzácně ve vnitřním pallidu (Gpi). Uvedené struktury mohou být buď vlastním generátorem rytmické aktivity, nebo mohou být ovlivňovány rytmickými impulsy z jiných zdrojů. Cerebello-thalamo-kortikální okruhy ovlivňují frekvenci klidového třesu a odpovídají za jeho potlačení při volních pohybech. Mechanické a reflexní faktory mají v patogenezi parkinsonského třesu pouze minimální roli, mohou se podílet na modulaci jeho frekvence a amplitudy. Doposud nejpřesnějším in vivo modelem parkinsonského třesu je l-metyl-4- fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin hydrochlorid (MPTP) třes u primátů (Bergman et al 1998). MPTP, náhodně objevený jako vedlejší produkt nesprávné výroby heroinu, je látkou selektivně vysoce toxickou pro dopaminergní neurony v pars compacta 18

19 substantiae nigrae. Klinický obraz intoxikace MPTP u člověka je neodlišitelný od třesu u Parkinsonovy nemoci (Tetrud a Langston 1992). Mozečkový třes Mechanismem mozečkového třesu je porucha kontrolních zpětnovazebních okruhů mezi mozečkem a sensorimotorickou kůrou a aktivace patologických oscilátorů v oblasti cerebello-rubro-olivárního Guillainova -Mollaretova trojúhelníku (Deuschl et al 2000a). Holmesův třes Holmesův třes vzniká následkem lézí mozkového kmene, mozečku nebo thalamu (viz výše kapitola ). Patologickoanatomické studie i nálezy pozitronové emisní tomografie (PET) ukazují, že podmínkou rozvoje třesu je současné poškození dopaminergních nigrostriatálních drah a cerebellothalamických drah (Deuschl et al 2000a). Palatální třes (Hallett 1998, Deuschl et al 2001, Samuel et al 2004) Symptomatický palatální tremor vzniká na podkladě kmenové nebo mozečkové léze s následně vzniklou pseudohypertrofií Ol, patrnou na magnetické rezonanci (MRI). Kmenová léze působí poruchu GABA-ergní (kyselina у - aminomáselná) dráhy vedoucí z hlubokých mozečkových jader к druhostranné Ol a desinhibicí gap junctions dochází к synchronizované excitaci olivárních neuronů přenášené do kontralaterální mozečkové hemisféry a následně ovlivňující motoneurony bulbospinální dráhy. Během několika měsíců dojde к rozvoji pseudohypertrofíe Ol. К manifestaci třesu dochází teprve na určité úrovni morfologických změn jádra. Mechanismus vzniku esenciálního palatálního třesu je neznámý. Polákovy a toxický třes (Deuschl et al 2001) Akcentovaný fysiologický tremor po sympatomimeticích a antidepresívech je důsledkem sensitisace svalových vřetének a y-vláken a následné synchronisace aferentních výbojů. Blokáda striatálních dopaminergních receptorů je podkladem klidového třesu po antagonistech dopaminu. Intoxikace lithiem vede к rozvoji mozečkového třesu, jeho přetrvávání i po ústupu intoxikace svědčí pro ireversibilní toxické poškození mozečkových struktur. 19

20 Neuropatický třes (Bain et al 1996, Boecker a Brooks 1998) U periferních neuropatií je zpomalené vedení periferních nervových vláken podkladem špatně časované periferní aferentace v mozečku. Ta pak následně působí chybné časování trifázické sekvence svalových stahů agonisty-antagonisty-agonisty (dochází к opoždění druhé aktivace agonisty) a tím dochází ke vzniku třesu. Funkční zapojení mozečku do tremorogenního mechanismu bylo podpořeno pozitronovou emisní tomografií s nálezem hyperaktivity mozečkových hemisfér. Psychogenní třes (Deuschl et al 1998b, Raethjen et al 2004) Při vzniku psychogenního třesu se uplatňují nejméně dva různé mechanismy. U některých osob je podmíněn čistě volním pohybem postižené části těla, v případě postižení více končetin je frekvence třesu koherentní. V případě pacientů s inkoherentní frekvencí na různých končetinách je třes, splňující kriteria psychogenního původu, patrně působen mimovolním mechanismem klonu provokovaným kokontrakcí svalových antagonistů postižené končetiny, nebo podobným mechanismem jako fysiologický tremor. 2.2 Esenciální tremor (dříve užívané názvy esenciální, benigní esenciální, hereditární, familiární, idiopatický, juvenilní, presenilní nebo senilní tremor, Minorova nemoc) Historické poznámky První zmínka o familiární formě esenciálního tremoru je obvykle připisována Mostoví, který v roce 1836 publikoval soubor několika pacientů (podle Findley 2000). Třes splňující charakteristiky ET je však popsán již v kapitole věnované třesu v německé učebnici z roku 1729 (Rektor et al 2004). Autorem prvního systematického popisu familiárního tremoru byl v roce 1887 Dana, který popsal rodinu s 45 postiženými členy (podle Critchley 1949). Autorem první světové monografie věnované výlučně třesu, vydané nejprve vlastním nákladem v češtině a o rok později německy berlínským nakladatelstvím Springer byl český internista Josef Pelnář (Pelnář 1912, Pelnář 1913). V knihovně pražského Klementina je ze stejné doby dochována doktorská práce věnovaná hereditárnímu třesu (Fabricius 1912). Ve 20. letech minulého století 20

21 ruský neurolog Minor v sérii prací spojoval esenciální tremor s vyšší inteligencí, dlouhověkostí a plodností (Minor 1922). Critchley v rozsáhlém přehledném článku v roce 1949 poprvé definoval ET jako klinickou jednotku v dnešním pojetí (Critchley 1949). Ze známých postav historie esenciálním třesem pravděpodobně trpěl Oliver Cromwell ( ) (Critchley 1949), norský sochař Magnus Berg ( ) (Stein 1997), nejméně dva ze signatářů americké Deklarace nezávislosti - druhý president Spojených států amerických John Adams ( ) a jeho bratranec pivovarník Samuel Adams ( ) i syn Johna Adamse - šestý americký president John Quincy Adams ( ) (Albin 2001, Louis 2001a, Paulson 2004, Louis a Kavanagh 2005), americký dramatik a nositel Nobelovy ceny za literaturu Eugene O'Neill ( ) (Price a Richardson 2000) a jeden z nejuznávanějších českých výtvarných umělců dvacátého století Max Švabinský ( ) (Růžička a Urbánek 2000). Třes splňující diagnostická kriteria ET byl popsán také u mořské vydry (Enhydris lutris nereis) chované v akváriu v kalifornském Monterey (Louis et al 2004b) Epidemiologie Esenciální tremor patří mezi nejčastější neurologická onemocnění s prevalencí udávanou 0,4-4% až 1,3-5% u osob starších 60 let, která významně narůstá ve vyšším věku (Brin a Koller 1998, Louis et al 1998a, Findley 2000). Odhady prevalence ET jsou však zatíženy značnými nepřesnostmi, protože registry pacientů evidují pouze osoby s výrazněji vyjádřeným třesem nebo familiárním výskytem, kteří vyhledali lékařskou pomoc (Louis a Ottman 1996, Findley 2000), podíl těchto případů je odhadován asi na 10-15% z celkového počtu postižených (Rautakorpi et al 1982). Přesnější výsledky přinášejí takzvané community based studie (průřezově vyšetřující obyvatelstvo určité oblasti) (Louis et al 1998a, Findley 2000). Ačkoliv většina prací přepokládá výskyt ET spíše vyšší než je udávaná prevalence (Findley 2000), v literatuře lze najít také ojedinělé tvrzení, že diagnosa esenciálního tremoru je nadužívána i zkušenými neurology (Schrag et al 1999, Schrag et al 2000). Vyšší zastoupení žen prokázané v některých studiích jiné práce nepotvrzují (Rajput et al 1984, Bergareche et al 2001, Benito-León et al 2003), při analýze souboru dětských pacientů byla nalezena výrazně 21

22 vyšší prevalence u chlapců, snad související s časnější manifestací onemocnění u jedinců mužského pohlaví (Louis et al 2001c, Jankovic et al 2004, Louis et al 2005). Při zkoumání rasových odlišností v prevalenci ET studie ukazují vyšší výskyt u bělochů než u afro-američanů, u obyvatel hispánského původu ve středním pásmu (podle Findley 2000, Louis et al 2000a, Louis et al 2003b), světlejší barva pleti ale ve spektroskopické studii souboru bělochů s vyšším výskytem ET spojena nebyla (Louis et al 2003c). V Minorově historické koncepci status macrobioticus multiparus" (Minor 1922) byl esenciální tremor spojován s dlouhověkostí, toto tvrzení podporují i některé moderní práce (Jankovic et al 1995). Třes, nebo příslušná genetická vloha, může být tedy vázán s dlouhověkostí. Na druhé straně, třes však může být prostým důsledkem stárnutí a starší osoby mají jednoduše vyšší pravděpodobnost výskytu třesu. Definitivní potvrzení spojitosti dlouhověkosti a ET mohou přinést jen rozsáhlé populační studie (Jankovic et al 1995) Genetické aspekty Dědičná povaha ET je zmiňována již v prvních popisech onemocnění (viz historické poznámky kapitola 2.2.1). Familiární výskyt ET je udáván v širokém rozsahu % (Louis a Ottman 1996), hodnota a validita údaje je závislá na způsobu zjišťování a následné verifikaci anamnestických dat, sensitivita údajů od pacientů nebývá dostatečná (Louis et al 1999). Ze studie, ve které byly anamnestické údaje od pacientů následně ověřovány vyplynulo, že při vyšetření udalo pozitivní rodinnou anamnézu pouze 67,7% pacientů, při následném klinickém vyšetření příbuzných 1. řádu dosahoval familiární výskyt 96%. Autoři proto vyvozují, že ET je primárně hereditárním onemocněním a sporadické případy jsou dány pouze nedostatečným množstvím informací (Busenbark et al 1996). Při provádění genealogických a genetických studií proto není vhodné vycházet pouze z anamnestických údajů, za validní lze pokládat jen ty studie, ve kterých byli příbuzní neurologicky vyšetřeni (Louis et al 1997). Genealogické studie familiární povahu onemocnění podporují, nejčastěji je popisován autosomálně dominantní přenos s vysokou, ale neúplnou penetrancí (Gasser et al 2003). Jankovic publikoval v roce 1997 studii, ve které byly vyšetřeny 4 velké rodiny (celkem 251 členů) s familiárním výskytem ET, vzorec dědičnosti svědčil pro 22

23 autosomálně dominantní přenos s vysokou penetrancí (vertikální přenos s více postiženými členy v 1 generaci, vloha nepřeskakuje generace, stejné zastoupení pohlaví mezi postiženými), věk na počátku onemocnění se v následujících generacích snižoval (Jankovic etal 1997). Navzdory odborníky všeobecně akceptovanému názoru o familiární povaze většiny případů ET, studie zaměřená na informovanost pacientů s ET o dědičné povaze onemocnění ukázala, že dědičnost za příčinu své choroby pokládá jen 24% z celkem 50 dotázaných pacientů, z toho z 27 pacientů s pozitivní rodinnou anamnézou jen 25,9% (Watner et al 2002). Studie na dvojčatech podporují genetický podklad onemocnění, vliv prostředí však může mít na expresi ET také modifikující vliv (Tanner et al 2001). Ve studii 19 párů z amerického registru dvojčat veteránů druhé světové války (National Research Council World War II Veteran Twin Registry) byla nalezena pro monozygotní dvojčata konkordance 60% a 27% pro dizygotní dvojčata (Tanner et al 2001), nicméně ve dvojčecí studii 38 párů dánských dvojčat starších 70 let s pravděpodobnou nebo jistou diagnosou ET byla nalezena konkordance 93% u monozygotních a 29 % u dizygotních dvojčat (Lorenz et al 2004). S rozvojem molekulárně genetické diagnostiky byla publikována řada studií sledujících možnou vazbu vlohy pro esenciální tremor na jiný, již dříve prokázaný, lokus. Vazba ET na lokus pro gen autosomálně dominantní idiopatické torzní dystonie (DYT 1) na chromosomu 9q32-34 (OMIM ) nebyla prokázána u 33 členů dvou francouzských rodin s ET (Durr et al 1993), stejně jako u 60 členů 15 rodin v britské studii (Conway et al 1993) a celkem 30 pacientů v práci ruských autorů (Illarioshkin et al 2002). Při vyšetření 91 ET pacientů nebyla nalezena asociace s polymorfismem cytochromu P450IID6 (CYP2D6), prokázaným u pacientů s young-onset Parkinsonovou nemocí (Agúndez et al 1997). Molekulárně genetická analýza španělské rodiny s esenciálním tremorem, epilepsií s pozdním začátkem a autosomálně dominantní hypokalemickou periodickou paralýzou (hypo PP) neprokázala segregaci vlohy pro ET s mutací Arg528His vázané к hypo PP (Domínguez-Morán et al 2000). V italské studii 98 pacientů s ET nebyla potvrzena asociace onemocnění s expanzí CAG tripletů (Pigullo et al 2001). V jiné italské studii se skupinou 30 ET pacientů nebyla nalezena expanze CAG tripletů na chromosomu 5q31-33 typická pro spinocerebellární ataxii typu 12 (SCA 12) (Nicoletti et al 2002). U 110 nepříbuzných pacientů s ET nebyla nalezena bodová mutace parkin genu (OMIM ) (Pigullo et al 2004). Ve 23

24 studii 81 pacientů s familiárním ET nebyla prokázána vazba se syndromem fragile X associated tremor/ataxia (FXTAS), jež se vyskytuje cca u 30% přenašečů premutace FMR1 genu (OMIM ) (Garcia Arocena et al 2004) a který může být díky svému klinickému obrazu zaměněn za ET (Leehey et al 2003). V turecké studii 158 nepříbuzných pacientů s ET byla prokázána asociace ET a polymorfismu methylentetrahydrofolát reduktázy (MTHFR) C677T a A1298C na krátkém raménku chromosomu 1 (lp36.3) (Sazci et al 2004). Nezávisle na sobě byly v několika rodinách zmapovány dva geny kódující onemocnění. Gen familiárního ET (FET 1 neboli ETM 1), ležící na dlouhém raménku chromosomu 3 (3ql3) (OMIM ), byl nalezen u islandských pacientů (Gulcher et al 1997). Gen ETM 2 byl umístěn na krátkém raménku chromosomu 2 (2p22-p25) (OMIM ). Pro nás pozoruhodné je, že zakladatel rodiny, ve které byl tento gen poprvé identifikován, přesídlil do USA v polovině 19. století ze západních Čech (z Osvračína u Plzně) (Higgins et al 1997). Další Higginsova studie ověřila umístění genu ETM 2 v uvedeném lokusu u dalších třech amerických rodin s ET a zároveň neprokázala vazbu na lokus ETM 1 v těchto rodinách ani v původně studované rodině českého původu (Higgins et al 1998). Následné studie vazebné analýzy s výše popsanými geny nicméně podporují existenci dalšího (nebo více), dosud nepopsaného, genu a tedy genetickou heterogenitu onemocnění. Ve studii velké 6-ti generační rodiny z amerického středozápadu (vyšetřeno 38 Členů, 16 jasný ET) s autosomálně dominantním přenosem ET nebyla prokázána vazba na lokus ETM1 ani ETM 2, dále pak nebyla prokázána ani vazba na gen pro lewy body parkinsonism (LBP) na 4q21 (OMIM ) (Kovach et al 2001). Studie 10 italských rodin (78 členů, 46 jasný ET) s autosomálně dominantním přenosem ET také vazbu na lokus ETM 1 ani ETM 2 nepotvrdila (Abbruzzese et al 2001). Studie 5 rodin (celkem 38 osob, 19 jasný ET) v isolované horské vesnici v Severním Tádžikistánu neprokázala v jedné z rodin (7 členů s ET) vazbu na lokus ETM 1 ani ETM 2, v ostatních rodinách byla vyloučena vazba na ETM2, data (LOD skóre) pro lokus 3ql3 podporovaly vazbu na 3. chromosom, nicméně nedosáhly hladiny významnosti (Illarioshkin et al 2000). Gen ETM 2 je v posledních letech předmětem intenzivního výzkumu. V první práci byl gen umístěn do kandidátního intervalu o velikosti 15 cm mezi loci D2S168 a D2S224 (Higgins et al 1997), další práce zpřesnila jeho umístění do minimal critical region 2,18 cm mezi loci D2S2150 a D2S220 (Higgins et al 1998). Další studie 24

25 metodou vazebné nerovnováhy ve skupině anglosasů (45 pacientů s ET a 70 kontrol) a v singapurské skupině (52 pacientů s ET a 49 kontrol starších 60 let) prokázaly segregaci fenotypu ET s haplotypem na chromosomu 2p24.1 (Higgins et al 2003, Higgins et al 2004b). Byla zhotovena také integrovaná fysická mapa ETM 2 regionu na chromosomu 2p24.3-p24.2 (Higgins et al 2004a). Podrobným mapováním byl v tomto úseku upřesněn minimal critical region (MCR) o velikosti 464kb mezi loci D2S2150 a etm Následnou analýzou a DNA sekvenováním genů a proteinů v tomto úseku byla nalezena mutace v genu HS1BP3 (záměna alanin 265 za glycin). Mutace byla potvrzena u 10% anglosaských pacientů s ET, nebyla ale prokázána v singapurské skupině a u dalších 150 anglosaských kontrol. HS1BP3 protein je vázán na proteiny exprimované v motoneuronech a Purkyňových buňkách, aktivující tryptofan- a tyrosinoxygenázu za přítomnosti Ca 2+ /calmodulin - dependentní protein kinásy, čímž se podílejí na regulaci neurotransmiterů. Role těchto proteinů v patogenezi ET je neznámá (Higgins et al 2005) Mechanismy esenciálního třesu (Boecker a Brooks 1998, Elble 1998a, Wilms et al 1999, Deuschl a Elble 2000, Deuschl et al 2001, Deuschl a Bergman 2002) Patofysiologická podstata esenciálního tremoru není doposud jasná. Podle současných názorů je ET působen centrálním oscilátorem, který je ovlivňován somatosensorickým zpětnovazebním okruhem. Lokalizace tohoto oscilátoru je pouze předmětem spekulací, nejspíše se jedná o funkční poruchu v oblasti olivocerebellárního okruhu. Patologicko-anatomické studie neprokazují žádné makro- ani mikroskopické abnormity (Rajput et al 1991, Rajput et al 2004) Neurofarmakologické aspekty Na neurochemické úrovni se pravděpodobně v patogenezi ET účastní GABAergní mechanismy. Kyselina у - aminomáselná se uplatňuje jako hlavní inhibiční neuromediátor v okruzích bazálních ganglií, v thalamu, v mozkovém kmeni a v mozečku. Ethanol, benzodiazepiny a barbituráty - látky facilitující inhibiční neurotransmisi vazbou na GABA A receptory v mozku - potlačují třes u ET (Louis 25

26 2001b). U pacientů s ET byla v porovnání se souborem kontrol nalezena nižší koncentrace GABA a některých dalších aminokyselin v mozkomíšním moku (Maily et al 1996). Mechanismus účinku ethanolu u ET není zcela jasný, je ovšem zřejmé, že působení alkoholu je centrální. Podání ethanolu vedlo к signifikantnímu snížení centrální komponenty tremoru (Zeuner et al 2003), naopak při intraarteriální aplikaci alkoholu do postižené končetiny nebyl pozorován žádný efekt (Growdon et al 1975). Positronová emisní tomografie prokázala, že alkohol snižuje regionální krevní průtok v mozečku a kmeni mozkovém, jenž je u ET jinak zvýšen (Boecker et al 1996). Ethanol pravděpodobně centrálním působením na GABA receptory tlumí cerebellární hyperaktivitu a olivární oscilace, což vede ke snížení amplitudy třesu, zatímco frekvence zůstává nezměněna (podle Klebe et al 2005). К akcentaci třesu dochází v situacích spojených s aktivací sympatiku (stres) či působením látek se sympatomimetickým (adrenergním) účinkem (např. kofein, antiastmatika) (Buss et al 1997, Miller et al 1998). Třes je vázán především na 0-2 adrenergní aktivaci - nejvýrazněji vyvolávali třes P-2 agonisté a selektivní (3-1 antagonisté jej nepotlačovali tak účinně jako neselektivní antagonista propranolol (Cleeves a Findley 1984, Abila et al 1985a, Ogawa et al 1987). Částečně se uplatňují periferní adrenergní mechanismy (receptory v extra- a intrafiisálních vláknech kosterních svalů) (Abila et al 1985a), amplituda ET se na příslušné končetině zvyšuje po intraarteriálním podání adrenalinu (Marsden a Meadows 1968, Fellows et al 1986), studie s intraarteriálním a intravenózním podáním propranolol však nasvědčují také centrálnímu účinku sympatolytik (podle Cleeves a Findley 1984, Abila et al 1985b) Experimenty na zvířatech Ve studiu zvířecích modelů jsou v experimentální neurologii obecně používány tři možné přístupy: podání tremorogenní substance, experimentální léze centrálního nervového systému a genetické mutace. Harmalin, p-carbolinový alkaloid, inhibitor monoaminooxidázy, indukuje jemný generalizovaný třes o frekvenci 8-12 Hz u myší, potkanů, koček, králíků, ovcí a primátů. U zvířat je harmalinový tremor akcentován při volním pohybu a tak připomíná kinetický třes u ET. Pacemakerem harmalinového tremoru je dolní oliva. Synchronní rytmická aktivita olivárních neuronů je přenášena šplhavými vlákny na Purkyňovy 26

27 buňky a mozečková jádra. Eferentní mozečkové dráhy pak prostřednictvím Deitersova jádra a retikulárních jader aktivují spinální motoneurony. Původ harmalinového třesu v dolní olivě potvrzují také studie, ve kterých rytmická aktivita v Ol přetrvávala po experimentálním přetětí různých struktur CNS (pedunculi cerebellares, dolní mesencefalon, mícha v úrovni C2/C3, cerebellectomie). Dorzální rhizotomie třes zeslabuje, ale neodstraní. Harmalinový tremor je, stejně jako ET, mírněn ethanolem, diazepamem a barbituráty, efekt beta-blokátorů je však u harmalinového třesu nepřesvědčivý. Frekvence, elektromyografické parametry a farmakoresponsivita harmalinového tremoru jsou podobné ET, nicméně je nutné zde zmínit také některé důležité odlišnosti. Harmalinový tremor je, na rozdíl od ET, více vyjádřen v proximálních úsecích končetin a u myší mizí při plavání. Experimentálně bylo také popsáno potlačení harmalinového tremoru diphenylhydantoinem, ale v léčbě ET účinek této látky popsán nebyl. Harmin, substance příbuzná harmalinu, vyskytující se mimo jiné v Peganum harmala (syrská routa) a jihoamerické liáně Banisteriopsis caapi, vyvolává u zdravých osob kinetický třes končetin a trupu, pocení, nauseu, bradykardii a halucinace (Kartal et al 2002, Schwarz et al 2003). Lesionelní model odpovídající ET není v literatuře doposud popsán. V recentně publikované studii (Kralic et al 2005) byl prezentován model myší s inaktivovanou AL podjednotkou GABA a receptoru, mutací vedoucí К rozvoji posturálního a kinetického třesu odpovídajícímu charakteristice ET. Takto modelovaný třes byl potlačitelný primidonem, propranololem, gabapentinem a nesedativní dávkou ethanolu. Purkyňovy buňky v mozečku vykazovaly naprostou ztrátu responsivity к exogenní nebo synaptické kyselině у - aminomáselné, ale nikoliv rozdíly v četnosti, morfologii či spontánní synaptické aktivitě. Skutečná využitelnost tohoto modelu však bude muset být ještě ověřena (Janko vie a Noebels 2005) Funkční zobrazovací metody Pozitronová emisní tomografie (PET) je nástrojem pro studium mozkové metabolické aktivity (regional cerebral glucose consumption (rcmrglc)) [ 18 F]flouro-2- deoxyglukoza ( 18 FDG) PET) nebo cerebrální perfuze (regional cerebral blood flow (rcbf)) [ 15 0]H 2 0 PET. 27

28 V l8 FDG PET studii bylo prokázáno zvýšení klidového glukosového metabolismu v thalamu a prodloužené míše (pravděpodobně Ol), ale nikoliv v mozečku (Hallett a Dubinsky 1993). Studie [ 15 0]H 2 0 PET u ET pacientů ukazují v klidové poloze končetiny (t.j. bez třesu) bilaterálně signifikantní zvýšení cerebellární rcbf, které se akcentuje při třesu v posturální poloze horních končetin, i při postuře pouze jedné HK dochází к oboustrannému zvýšení mozečkové rcbf v porovnání s klidovými hodnotami. Při pasivních oscilacích zápěstí u ET pacientů nebo volní aktivitě v zápěstí u kontrol nebyla zaznamenána signifikantní aktivace, jednostranná aktivita vedla pouze к ipsilaterálnímu zvýšení cerebellární rcbf (podle Boecker a Brooks 1998). Podrobnější analýza jiné skupiny pacientů ukázala zvýšený rcbf v cerebellu, thalmu a nucleus ruber (Jenkins et al 1993). Zvýšení rcbf v nucleus ruber bylo také následně podpořeno zvýšenou aktivitou v nucleus ruber a mozečkových hemisférách ve studii s funkční magnetickou rezonancí (fmrl) (Bucher et al 1997). Zvýšení mozečkové rcbf bylo nalezeno nejen u ET, ale téměř u všech studovaných forem třesu (Wills et al 1995, Bain et al 1996, Wills et al 1996), výše uvedená nálezy tedy nejsou průkazem oscilátoru u ET. Nález oboustranně zvýšené aktivity není důkazem pro lokalizaci oscilátoru v mozečku, nejspíše pouze odráží senzitivitu mozečku к somatosenzorickým zpětnovazebním impulsům z třesem postižených končetin. Zvýšená klidová perfuze může být důsledkem neuroplastických změn způsobených dlouhotrvajícím třesem (Deuschl a Elble 2000). Zmínit je vhodné také výsledky PET studie u alkohol responsivních ET pacientů, kde byl pozorován pokles rcbf v mozečku a zvýšení aktivity v Ol po požití alkoholu. Autoři se domnívají, že alkoholem indukovaná suprese ET může být mediována redukcí cerebellární synaptické hyperaktivity v mozečkové kůře, která vede ke zvýšené aferentaci v Ol (Boecker et al 1996). Ve studiích funkčního zobrazení dopaminového systému l23 I-p-CIT (2-0- carbomethoxy-3-p-(4-iodophenyl)-tropane) jednofotonovou emisní výpočetní tomografií (SPÉCT) a 123 I-FP-CIT (N-(3-fluoropropyl)-2 p -carbomethoxy-3 p -(4- iodophenyl) nortropane) SPÉCT nebyla nalezena porucha funkce dopaminových transportérů u ET (Asenbaum et al 1998, Benamer et al 2002, Marshall a Grosset 2003). Vyšetření protonovou MR spektroskopií prokázala redukci poměru N-acetylaspartátu (NAA) ke kreatinu a cholinu v mozečkových hemisférách (Louis et al 2002b, Pagan et al 2003). 28

29 Neurofysiologické souvislosti klinických pozorování Z klinických pozorování vyplývá, že ET vymizel nebo byl zmírněn následkem ischemické léze mozečku, pontu či thalamu, jež jsou součástí cerebello kortikálního okruhu. Je-li ET asociován s poruchou mozečkové funkce, měli bychom tedy u pacientů s esenciálním tremorem nacházet také známky mozečkového postižení. Klinická pozorování frustní mozečkové postižení u ET podporují. U pacientů s pokročilým ET mimo statického a prostého kinetického třesu často nacházíme také intenční tremor plně odpovídající třesu mozečkovému (Deuschl et al 2000b), u pacientů s esenciálním tremorem byla nalezena porucha tandemové chůze (Singer et al 1994, Stolze et al 2001) a porucha trifázického vzorce balistických pohybů horní končetiny (Koster et al 2002) odpovídající mozečkovému postižení Klinický obraz (Růžička 2002, Veselá a Růžička 2002) Esenciální tremor se může objevit v kterémkoliv věku, obvykle se prokazují dva vrcholy vzniku projevů - ve druhé a v šesté dekádě (Brin a Koller 1998). Progrese onemocnění je obvykle plíživá po mnoho let, výjimkou ale nejsou ani období stabilizace nebo naopak rychlejšího zhoršování. Hlavním projevem onemocnění je akční třes, t.j. posturální třes (třes s maximem ve statické zátěži), obvykle přetrvávající při pohybech (kinetická složka, až v 15 % případů intenčního rázu). U některých nemocných může třes mít i klidovou složku (na hlavě, rukou). Ve skutečnosti jde většinou o posturální třes, který v sedě přetrvává v důsledku gravitační zátěže a ustává za úplného uvolnění vleže. Nejčastěji bývají postiženy horní končetiny, dále v klesající míře hlava, hlasivky, dolní končetiny a trup (Elble 2000a). Projevy mohou zůstat trvale omezeny na jedinou tělesnou část nebo na ní převládat, zpravidla se však postupně šíří v uvedeném pořadí až к případné generalizaci. Někdy jsou u ET při pasivním pohybu horní končetiny v zápěstí či v lokti hmatné zárazy tvořené střídavými svalovými stahy. Tyto zárazy mohou připomínat parkinsonský fenomén ozubeného kola, jsou však odrazem rytmické svalové aktivity, nikoliv projevem rigidity. Frekvence a amplituda třesu bývá u daného pacienta stabilní (Cleeves a Findley 1987), ale v delším časovém horizontu se mohou vyvíjet - s progresí onemocnění se obecně zvyšuje amplituda a zpomaluje frekvence (Elble et al 1992), pokles frekvence 29

30 nicméně nekoreluje s dobou trvání onemocnění ale s věkem pacienta (Elble et al 1994, Elble 2000b). Již primární rozdíly ve frekvenci a amplitudě třesu však mohou být poměrně výrazné. Někdy se proto rozlišují dvě formy ET: rychlá varianta o frekvenci 8-12 Hz, jemné až střední amplitudy se nachází u pacientů s časným začátkem ET (do 30 let věku), bývají převážně postiženy horní končetiny a je koincidence s dystonií. Tato forma zpravidla lépe odpovídá na alkohol a na obvyklou symptomatickou léčbu. U nemocných se začátkem po 40. roce věku se vyskytuje spíše pomalá varianta o frekvenci 4-8 Hz a hrubší amplitudě, jež se vyznačuje třesem hlavy a méně pravidelnou odpovědí na léčbu (Louis et al 2000b). Třesem rukou trpí asi 90% pacientů s ET (Koller et al 1994, Elble 2000a). Počáteční statický třes prstů a rukou si obvykle postižený uvědomí jen při rozrušení, kdy se projevuje jako zvýrazněný fysiologický třes. Již takový třes může narušovat osobní pohodu a působit problémy ve společenském styku. Výraznější obtíže nastávají, když třes začne rušit jemné pohyby, zvláště tam, kde na nich závisí výkon povolání. Třes obvykle postihuje obě strany, může však být asymetrické amplitudy, nebo (zejména na počátku onemocnění) zcela převládat na jedné straně (Louis et al 1998b). Často bývá dříve a výrazněji postižena dominantní ruka. Brzy se tedy objevují charakteristické změny písma - zaúhlení oblých tvarů, zubovité nebo trhané čáry a zřejmě jako projevy kompenzačního úsilí známky zvýšeného tlaku na pero a změny rukopisu (zvětšení, oddělování liter, používání tiskacího písma). Změny podpisu pak jsou častým zdrojem obtíží při běžných úředních úkonech. Další problémovou oblastí je jídlo a pití, třes rukou se obvykle nejvýrazněji projevuje při používání lžíce a při pití ze šálku, později může úplně znemožnit používání příboru a běžného jídelního servisu. V těžkých případech je pacient pro výrazný třes ve všech polohách a při všech pohybech horních končetin nakonec neschopen jakékoliv cílené hybné činnosti. Třes hlavy je méně častý než třes rukou, postihuje asi 1/3 nemocných (Elble 2000a). Podle osy pohybu hlavy rozlišujeme třes afirmativní" (kývavý pohyb, jako při opakovaném souhlasu ano-ano"), při třesu negačním" hlava střídavě rotuje nebo inklinuje к oběma stranách (nesouhlas ne-ne"). Někdy může být pohyb hlavy kombinovaného rázu, ale vždy je homogenní, rytmický a kontinuální. Frekvence bývá u daného pacienta konstantní, zpravidla v rozmezí 2-8 Hz. Třes hlavy se vzácně může vyskytnout jako jediný projev ET. Třes hlavy byl shledán častější u žen (Hubble et al 1997, Louis et al 2003a, Hardesty et al 2004, Duane 2005). 30

31 Třes hlasivek - hlasové tremolo (kolísání amplitudy a frekvence tónu hlasu) o rytmu shodném s třesem na jiných částech těla postihuje asi 15% pacientů (Elble 2000a). Jen výjimečně je třes hlasu tak značný, že zcela ruší fonaci a artikulaci, většinou bývá poměrně benigním průvodním projevem ostatních příznaků u ET, pokud se nebere v úvahu společenské omezení poruchou hlasu. Vzácné případy isolovaného hlasového tremoru jsou řazeny jako zvláštní jednotka, mimo vlastní ET. Třes hlasu může být také způsoben třesem jazyka, jehož frekvence pak odpovídá frekvenci třesu horních končetin (Biary a Koller 1987a). Třesem brady, dolní čelisti, či jiné části obličeje trpí asi 5-10% pacientů (Elble 2000a). V kombinaci s ostatní symptomatikou jsou tyto projevy příčinou společenského omezení. Izolovaný třes brady představuje zvláštní chorobnou jednotku. Třes dolních končetin byl popsán u 12 % nemocných (Elble 2000a). Objevuje se vždy v kombinaci s třesem jiné části těla a vzniká rozšířením z dříve postižených částí. Význačným rysem třesu u ET je vnímavost к účinku etylalkoholu - dočasné zlepšení, nebo dokonce vymizení třesu po dávce alkoholu se pozoruje asi u 45-75% nemocných (Lou a Jankovic 1991, Bain et al 1994). Efekt nastupuje do 15 min po individuálně účinné dávce a přetrvává asi minut (Growdon et al 1975), po odeznění příznivého účinku může dojít к přechodnému zhoršení třesu (rebound fenomén) (Wasielewski et al 1998). Antitremorozní účinek je pro ET značně specifický, alkohol naopak spíše zhoršuje cerebellámí třes, nelepší parkinsonský třes (Koller a Biary 1984) a jen nespecificky mírní (Itakura a Sakamoto 1994, Lakie et al 1994) nebo naopak akcentuje ( Bond et al 1992, Jones a Neri 1994) fysiologický a akcentovaný fysiologický třes. Vysvětlení není jasné, v minulosti existovala teorie, že ET je příčinou (nebo důsledkem) ethylismu (Nasrallah et al 1982, Schroeder a Nasrallah 1982). Zvýšený výskyt ethylismu však nebyl prokázán u pacientů s ET ani v jejich rodinách (Koller 1983, Rautakorpi et al 1983, Koller et al 1985, Louis et al 2004a). Mnozí nemocní si ani po letech trvání onemocnění nestěžují na výraznější obtíže, jiní trpí pocitem osobní nepohody a společenského omezení v souvislosti s třesem při řeči, jídle, pití, především na veřejnosti (Auff et al 1991, Busenbark et al 1991, Metzer 1992, Louis et al 2001a, Schneier et al 2001). Někteří pacienti mohou být neschopni provádět určité činnosti nebo dokonce být zcela invalidizováni těžkým třesem znemožňujícím správné provedení jakéhokoliv volního pohybu. Podle zahraničních zdrojů je až 25% pacientů set nuceno změnit zaměstnání a 15 % je předčasně penzionováno (Koller et al 1986). 31

32 Kognitivní změny, poruchy chování a nálady nejsou součástí klinického obrazu ET, nicméně podrobné psychologické testování jemné abnormality u pacientů s ET naznačuje. V několika studiích byl shledán subklinický kognitivní deficit slučitelný s poruchou frontocerebellárního okruhu (Gasparini et al 2001, Lacritz et al 2002, Lombardi et al 2001), v jiných porucha visuomotorických schopností (Schwartz et al 1999), zvýšené skóre vyhýbání se poškození (harm avoidance) (Chatterjec et al 2004) a nižší skóre vyhledávání nového (novelty seeking) (Nováková et al 2002) v Cloningerově osobnostním dotazníku. Popsána byla hypacuse korelující s tíží třesu a věkem pacienta (Ondo et al 2003), údaje o neporušeném čichu (Busenbark et al 1992) jiné studie vyvracejí (Louis et al 2002a, Applegate a Louis 2005). Možné psychologické a senzorické abnormity u pacientů s ET a jejich potenciální přínos v diagnostice či objasnění patofysiologické podstaty onemocnění bude ještě nutné ověřit dalšími studiemi Koincidence s jinými extrapyramidovými poruchami Současný výskyt ET a Parkinsonovy nemoci (PN) se prokazuje v 6,1%, tedy výrazně častěji, něž by odpovídalo náhodné koincidenci obou onemocnění (Koller et al 1994). Ve dvojčecí studii 196 párů dvojčat bylo zjištěno, že 70% jedinců s posturálním a kinetickým třesem mělo zároveň Parkinsonovu nemoc a nebo dvojče s PN (Tanner et al 2001). Zdá se, že alespoň část pacientů s ET má vyšší riziko rozvoje Parkinsonovy nemoci (Jankovic 2002). Předpoklad genetické příbuznosti ET a PN je podpořen údaji o zvýšeném výskytu ET v rodinách pacientů s PN (Jankovic et al 1995, Yahr et al 2003). V rodině s autosomálně dominantním přenosem Parkinsonovy nemoci a výskytem posturálního třesu odpovídajícího ET byl identifikován haplotyp na chromosomu 4p segregující nejen s PN, ale též s posturálním třesem u osob bez PN (Farrer et al 1999). Možnou genetickou vazba mezi ET a PN podporuje také nález vyšší frekvence polymorfismu NACP-Repl (non-amyloid component of plaques) u osob s Parkinsonovou nemocí nebo ET, v porovnání se zdravými kontrolami a pacienty s Huntingtonovou nemocí (Tan et al 2000). Relativně častá koincidence posturálního třesu odpovídajícího ET u pacientů s dystonií (Lou a Jankovic 1991, Jankovic et al 1991) podporuje možnost patogenetické vazby mezi oběma poruchami. Fakt, že vazba na lokus DYT 1 na chromosomu 9 nebyla v rodinách s ET potvrzena (Durr et al 1993, Conway et al 1993, Illarioshkin et al 2002), 32

33 nevylučuje možnost genetické souvislosti obou onemocnění. Kódující geny mohou být umístěny na různých loci, nebo podklad poruchy může být spíše patofysiologický než genetický (Jankovic 2002) Terapeutické aspekty Farmakoterapie (Koller et al 2000, Zesiewicz et al 2005) Překážkou vývoje účinných léků zůstává nedostatečně objasněný patofysiologický podklad esenciálního tremoru. Mechanismus účinku alkoholu u ET je neznámý, jeho pochopení by mohlo přispět к vývoji nových účinných látek, jejichž objev je doposud spíše dílem náhody. Preparátem s účinností prokázanou v zaslepených studiích je primidon, jeho efekt na třes horních končetin je dokumentován pomocí klinických škál i akcelerometrickými měřeními (Koller a Royse 1985, Bareš et al 2001, Milanov 2002, O'Suilleabhain a Dewey 2002, Serrano-Duenas 2003). U třesu hlavy a hlasu je terapeutický efekt méně signifikantní. Mechanismus účinku na třes je neznámý. Primidon je v organismu metabolizován na fenylethylmalonamid s poločasem asi 30 hodin a fenobarbital s poločasem asi 10 dní. Efekt není vázán na plazmatické hladiny žádného z uvedených metabolitů, je zřejmě zprostředkován přímým účinkem primidonu nebo jeho neznámého metabolitů. Propranolol, neselektivní beta-sympatolytikum, byl prvním lékem s dokumentovaným účinkem u ET (Winkler a Young 1971). Stejně jako primidon snižuje amplitudu, nikoliv však frekvenci třesu (Koller a Vetere-Overfield 1989, Wasielewski et al 1998). Propranolol je v léčbě ET nejúčinnějším beta-blokátorem (pozn.: v České republice není t.č. registrován), efekt ostatních preparátů ze stejné skupiny je variabilní. Mechanismus účinku beta-sympatolytik u ET není zcela jasný, předpokládá se působení prostřednictvím periferních p 2 receptorů (Cleeves a Findley 1984, Lee et al 2003). Mezi látky s možným účinkem u ET patří benzodiazepiny (především klonazepam a alprazolam) (Biary a Koller 1987b, Huber a Paulson 1988), antiepileptikum gabapentin (Pahwa et al 1998, Gironell et al 1999, Ondo et al 2000), 33

34 atypické neuroleptikum klozapin (Factor a Friedman 1997, Ceravolo et al 1999) a řada dalších preparátů s variabilním a nedostatečně ověřeným efektem. Chemodenervace lokální aplikací botulotoxinu blokuje nervosvalový přenos a oslabením příslušných svalů zmírňuje třes hlavy a hlasivek. Díky současnému oslabení končetiny nejsou však u třesu horních končetin výsledky aplikace botulotoxinu příznivé (Brin et al 2001) Funkční neurochirurgické výkony Hlavním cílem stereotaktických výkonů pro potlačení třesu jakéhokoliv typu a původu je nucleus ventralis intermedius thalami (VIM). Jeho lézí nebo stimulací se přeruší předpokládané působení nestabilní transthalamo-kortikání senzorimotorické kličky a šíření z mozečkově-kmenových okruhů (např. z Guillainova-Mollaretova trojúhelníku) (Pahwa et al 2000). К lokalizaci cíle jsou používány stereotaktické postupy společně s peroperační makrostimulací a mikroelektrodovou registrací (Garonzik et al 2002). Jednostranná stereotaktické léze VIM jádra je výkonem s vysokou účinností na třes kontralaterálních končetin, oboustranné léze byly vzhledem к vyššímu procentu komplikací opuštěny (Pahwa et al 2000, Zesiewicz et al 2005). Hluboká mozková stimulace (deep brain stimulation - DBS) VIM jádra účinně tlumí třes kontralaterálních končetin, její výhodou je možnost provedení oboustranného zákroku, nevýhodou je implantace cizorodého materiálu (elektroda, spojovací kabely, stimulátor) a trvalá závislost na technické funkci stimulátoru (Pahwa et al 2001, Speelman et al 2002, Bryant et al 2003, Růžička et al 2004). Přesný mechanismus potlačení třesu vysokofrekvenční elektrickou stimulací při DBS není známý, post-mortem studie u pacientů s DBS neukázaly jiné permanentní anatomické změny než následky umístění elektrody (Zesiewicz et al 2005). Chirurgické řešení je metodou volby u pacientů s invalidizujícím farmakorezistentním třesem horních končetin. 34

35 3 Výzkumná část 3.1 Esenciální tremor v naší populaci nemocných - základní charakteristika onemocnění a vyšetření kresbou spirály Úvod do problematiky a cíl práce Esenciální tremor je nejčastější příčinou chorobného třesu a zřejmě vůbec nejčastějším extrapyramidovým onemocněním s udávanou prevalencí 0,4-4% až 1,3-5% u osob starších 60 let (Louis et al 1998a). Odhady prevalence ET jsou zatíženy značnými nepřesnostmi, neboť registry pacientů zahrnují pouze pacienty, kteří již vyhledali lékařskou pomoc, ať již kvůli těžšímu postižení nebo rodinné zátěži (Louis a Ottman 1996, Findley 2000). Při studiu genetického podkladu onemocnění narůstá význam epidemiologických studií (Elble 2000a). Cílem této práce bylo zjistit základní rysy onemocnění v populaci pacientů, kteří předtím prošli specializovaným pracovištěm (Centrum extrapyramidových onemocnění Neurologické kliniky 1. LF UK a VFN Praha), kde u nich byla verifikována nebo nově stanovena diagnosa ET. V zájmu jednotného zachycení požadovaných údajů jsme zvolili formu poštou rozeslaného dotazníku, která nám též umožnila zařadit kresbu spirály a podpisu pacienta. Ačkoli dotazníková studie má některé nevýhody oproti klinickému zhodnocení stavu pacienta (zejména nemožnost přímého objektivního pozorování příznaků), umožňuje v krátkém čase získat množství homogenních dat v rozsáhlém souboru nemocných, například pro účely epidemiologických nebo genetických studií. Anamnestické dotazníky se uplatňují i v klinických výzkumných pracích u ET (Wendt et al 2000). Dalším cílem práce bylo ověření využitelnosti škály pro hodnocení spirál jako diagnostického nástroje Metodika Dotazník (Příloha 3) byl vytvořen podle vzoru z Institute of Neurology, Queen Square, London, kde se využívá pro získání základních údajů od jedinců zařazených do 35

36 genetických studií ET (laskavé poskytl Dr. Nicholas Wood). Překlad jsme rozšířili o dotazy na předchozí medikaci. Jako součást dotazníku jsme dále zařadili kresbu tzv. Archimédovy spirály podle předtištěného vzoru a vlastnoruční podpis pacienta. V dotazníku jsme zjišťovali následující údaje: výskyt třesu v rodině, věk v době začátku třesu, úraz hlavy, páteře nebo končetin v období 3 měsíců před vznikem třesu, náhlý nebo pozvolný začátek třesu, část těla, na níž třes začal, faktory zhoršující třes, úleva po požití alkoholu, dominantní ruka (pravák/levák), medikace před začátkem onemocnění, medikace v současné době, případná předchozí léčba preparáty obsahujícími levodopu (trvání léčby, dávky), výskyt dalších přidružených onemocnění. Dotazník byl poštou rozeslán spolu s průvodním dopisem vysvětlujícím záměr studie 320 pacientům z databáze Centra extrapyramidových onemocnění Neurologické kliniky 1. LF UK a VFN Praha, vedeným zde s diagnosou G 25.0 (esenciální tremor). Každý ze zařazených pacientů byl nejméně jednou vyšetřen v ambulanci Centra, přičemž diagnosa ET byla stanovena (nebo potvrzena) podle standardně využívaných diagnostických kritérií (Bain et al 2000) (Příloha 1). К hodnocení kreseb byla použita vlastní modifikace škály Baina a Findleyho (Bain a Findley 1993). Původní desetibodovou škálu jsme zjednodušili tak, že spirály byly rozděleny do 6 kategorií podle stupně postižení třesem při kreslení (Veselá et al 2002) (Obr 3). Spirály nezávisle na sobě posuzovali dva hodnotitelé, výsledky byly porovnány a shoda mezi hodnotiteli byla posouzena výpočtem koeficientu kappa. Korelace byly hodnoceny pomocí Spearmanova korelačního koeficientu rho Výsledky Zpět jsme obdrželi 164 zodpovězených dotazníků (Tab 2). Ve třech, jinak kvalitně vyplněných dotaznících, chyběla kresba spirály, proto jsme mohli vyhodnotit pouze 161 spirál. 36

37 Tabulka 2: Základní charakteristika souboru (n=164) Ženy: Muži: Věk: Věk na počátku onemocnění: Průměrné trvání onemocnění: Rodinný výskyt třesu: Pravák: ,0±17 let (rozmezí 14-89) 46,6±19 let (rozmezí 1-83) 15,1±12 let (rozmezí 1-63) 76 (46%) 153 (93%) Jako část těla, jejímž postižením se třes manifestoval, byla uvedena nejčastěji pravá horní končetina osob (67%), dále pak levá horní končetina - 84 osob (51%), hlava - 45 osob (27%), hlas - 14 osob (8,5%), pravá dolní končetina - 9 osob (4,9%) a levá dolní končetina - 8 osob (2,4%) (Pozn.: Bylo možno uvést více než jednu část těla). 4 osoby zvolily odpověď nevím" (Graf 1). Z faktorů zhoršujících třes bylo nejčastěji uváděno emoční rozrušení (75,6%), stressová situace (68,9%), únava byla uvedena ve 76 případech (46,3%), kofein u 11 osob (6,7%). Jako,jiné" zhoršující faktory byly uvedeny: fyzická zátěž 8x, chřipkové onemocnění 4x, manuální práce 3x, horší třes po ránu 3x, chlad a horko 3x, hlad 3x, nikotin 2x, dále pak jedenkrát deprese, bolest, horečka, nevyspání. (Pozn.: Bylo možno uvést více než jeden faktor). 19 dotázaných (11,6%) si žádný zhoršující faktor neuvědomuje (Graf 2). Úlevu po požití alkoholu pociťuje 54 dotázaných (33%), 40 osob žádnou úlevu nepociťuje nebo u nich alkohol naopak třes zhoršuje, a 70 dotázaných (43%) zvolilo odpověď nevím", často s dovětkem alkohol nepiji". 37 pacientů uvedlo jako přidružené choroby srdeční onemocnění (ischemická choroba srdeční, prodělaný infarkt myokardu), 43 hypertenzi, 19 plicní onemocnění (plicní embolie, tuberkulóza, silikóza), 17 onemocnění štítné žlázy. Migrénami trpí 30 osob, t.j. 18% dotázaných, tiky 10 osob (6%). Ostatní neurologická onemocnění zahrnovala: 2x cévní mozkovou příhodu a dále lx syndrom neklidných nohou, neuroborreliosu, adenom hypofyzy, meningitidu a epilepsii. Další uvedená onemocnění: deprese 5x, diabetes mellitus 4x, duodenální vřed 3x, hypertrofie prostaty 3x, vertebrogenní algický syndrom 3x, hypacusis 2x, arthrosa 2x, karcinom prsu 2x, a dále 37

38 1X chronická pankreatitida, alergie, hiátová hernie, varixy a gangréna dolních končetin, cholelithiasis, hepatitida B, chronická renální insuficience. Trauma hlavy, páteře nebo končetin v období 3 měsíců před začátkem třesu nebylo uvedeno v žádném z hodnocených dotazníků. Léčbu preparáty levodopy v minulosti udalo 28 nemocných (17%). Průměrné trvání léčby bylo 37 měsíců s rozmezím 1-120, průměrná denní dávka 380 mg (rozmezí ). Ze 161 posuzovaných spirál (Graf 3) došlo ke shodě mezi oběma hodnotiteli u 100 kreseb (62%). U zbývajících 61 kreseb (38%) se hodnocení lišilo o jeden stupeň. V žádném případě nebyl rozdíl větší než 1 stupeň. Koeficient kappa=0,44 (p<0,0005) odpovídá dobré shodě mezi hodnotiteli. V případech rozdílného hodnocení jsme pro další zpracování použili aritmetický průměr obou hodnot. Hodnocení spirál korelovalo s trváním onemocnění (Spearmanův koeficient r = 0,269, p<0,001), nikoli však se stářím nemocných ani s věkem na začátku onemocnění. 38

39 Graf 1: Manifestace ET v souboru 164 pacientů (Bylo možno uvést více než jednu část těla) Manifestace třesu 110 Graf 2: Faktory zhoršující ET v souboru 164 pacientů (Bylo možno uvést více než jednu možnost) Faktory zhoršující třes 39

40 Graf 3: Hodnocení kresby spirály v souboru 161 pacientů (komentář v textu) 40

41 Obr. 3: Stupnice tíže esenciálního tremoru dle kresby spirály a základní nálezy v souboru 161 nemocných (Veselá et al 2002, upraveno podle Baina a Findleyho 1993) Stupeň 0: normální kresba, zcela hladká čára bez zaúhlení nebo vlnění. Stupeň 1: zaúhlení nebo jemné vlnky na méně než jedné polovině délky závitů spirály. Stupeň 2: jemné vlny na více než jedné polovině nebo středně hrubé vlny na méně než jedné polovině délky závitů spirály. 41

42 Stupeň 3: středně hrubé vlny na většině závitů nebo velmi hrubé vlny bez porušení spojitosti čáry na méně než jedné polovině délky závitů spirály. Stupeň 4: velmi hrubé vlny na většině závitů spirály, případně s porušením spojitosti. Stupeň 5: úplná neschopnost kresby spirály, pouze nepravidelné čárání. 42

43 3.1.4 Diskuse Studie použila jednoduché metody dotazníku rozeslaného osobám, u nichž byla již dříve stanovena diagnosa ET, к získání pokud možno homogenních anamnestických údajů souvisejících s onemocněním. Navíc byla zařazena standardní kresba spirály, která sloužila ke kvantifikaci tíže třesu. Dotazníkovou studii jsme zamýšleli jako šetření základních údajů o onemocnění ET v naší populaci. Musíme ale předpokládat, že jsme nezachytili plně representativní vzorek pacientské populace, protože studie byla prováděna jako "service based", čili soubor byl vytvořen z osob, které již vyhledaly pro své obtíže lékařskou péči a byly vyšetřeny ve specialisovaném centru. Nespornou výhodou takového přístupu je ověřená diagnosa. Lékařskou péči ovšem vyhledají obvykle osoby s výrazněji vyjádřeným třesem nebo s rodinným výskytem třesu (Louis a Ottman 1996, Findley 2000), ostatní případy tak zůstanou nezachyceny. V pracích průřezově vyšetřujících obyvatelstvo určité oblasti, tzv. "community based" studie, bylo zjištěno, že lékařskou péči vyhledá pouze malé procento zachycených osob s třesem (Brin a Koller 1998) - pouze 0,5% (1 z 210) osob ve švédské studii (podle Louis a Ottman 1996) a 11,1% (19 ze 171) ve finské studii (Rautakorpi et al 1982). Ze 13 publikovaných studií bylo 9 prováděno jako "service based" a pouze 4 jako "community based". Jejich výsledky se liší zejména v údajích o rodinném výskytu (Louis et al 1997, 2001b). ET se dle dostupných literárních údajů vyskytuje převážně ve formě familiární (s dědičností autosomálně dominantního typu s téměř úplnou penetrancí), existují však též sporadické případy (Bain et al 1994). Rodinný výskyt je v různých studiích udáván v širokém rozmezí % případů (Louis a Ottman 1996), v závislosti na způsobu zjišťování a prověření tohoto údaje. Četnost rodinného výskytu se obvykle zjišťuje pouze dotazem kladeným pacientovi a je tak zatížena chybou. Obecně lze konstatovat, že spolehlivost údajů o postižení rodinných příslušníků ET je nižší než u jiných neurologických onemocnění srovnatelného výskytu (např. epilepsie, migréna, Alzheimerova nemoc), nejspíše pro menší dramatičnost příznaků než u jiných onemocnění (např. epileptické záchvaty) a pro nepřítomnost doprovodné symptomatiky (Louis et al 1999). Mnoho rodinných příslušníků si svůj třes neuvědomuje či jej nebere jako chorobný příznak, např. jedná-li se o třes nedominantní končetiny, který je příliš neobtěžuje (Louis et al 1997). Přesnost údajů o rodinném výskytu onemocnění je 43

44 ovlivněna několika okolnostmi: přesnější údaje sdělují ženy, dále je podstatná intenzita třesu u dotazovaného subjektu i jeho rodinných příslušníků, úroveň vzdělání a blízkost příbuzenského vztahu - nejpřesnější údaje bývají u sourozenců (Louis et al 1999). V našem souboru vycházíme pouze ze subjektivních údajů pacientů o rodinném výskytu. Přes to, že tato informace je, jak výše uvedeno, zatížena možnou chybou falešné negativity, rodinný výskyt třesu byl zachycen téměř v polovině souboru. To svědčí pro geneticky vázanou vlohu pro ET v podstatné části naší pacientské populace. Jak vyplývá z našich výsledků i z literatury, ET se může manifestovat takřka v kterémkoli věku. Klasická Critchleyho práce udává nejčastější vznik příznaků v adolescenci nebo včasné dospělosti (Critchley 1949), další studie udává bimodální rozložení se dvěma maximy ve 2. a 5. dekádě (Bain et al 1994), jinde byl zjištěn průměrný věk 35 (Critchley 1972) či 45,3 let (Koller et al 1994). Námi zjištěný průměrný věk na počátku příznaků 46,6 let se blíží této poslední hodnotě. Věk začátku onemocnění může ovšem být v naší studii zkreslen retrospektivní metodou založenou na subjektivních údajích pacientů (Elble et al 1996). Zachycené rozmezí (1-83 let) je velmi široké, a zejména začátek projevů v kojeneckém věku se jeví jako nepravděpodobný. Pozdější dětský vznik ET je však dobře možný (Louis et al 2001c, Jankovic et al 2004, Louis et al 2005). Někteří pacienti udávají, že projevy akčního třesu pocítili již při nácviku psaní na začátku školní docházky nebo dokonce v předškolním věku (Růžička 2002). Nejvyšší zachycená hodnota věku začátku příznaků je rovněž málo obvyklá, zejména v souvislosti s tím, že u geneticky vázaného ET se předpokládá kompletní penetrance genu do let (Bain et al 1994, Louis et al 200le). Pozdější vznik projevů je ovšem možný u sporadických případů, snad odpovídajících historické diagnostické kategorii senilní třes". Některé studie poukázaly na vyšší výskyt leváctví u osob s ET - až 17% ve srovnání s 8% v kontrolním souboru (Biary a Koller 1985). 7% leváků v našem souboru tuto skutečnost nepotvrzuje, podobně jako 6% v jiné práci (Koller et al 1994), avšak naše studie vychází jen z údajů pacientů a neobsahuje cílené vyšetření dominance. Jako nejčastější počáteční lokalizace třesu se v našem souboru ukázala pravá horní končetina, ze 110 osob však bylo v 60 případech postižení od počátku oboustranné a 50 osob pozorovalo počáteční isolovaný pravostranný třes (oproti 24 s počátečním isolovaným třesem levé horní končetiny). Pravostranná převaha může odrážet vyšší funkční zátěž dominantní končetiny, ale zřejmě odpovídá i tomu, že třes dominantaí končetiny si postižený dříve uvědomí. Podle literatury je ve shodě s našimi 44

45 nálezy nejčastější manifestace třesu na horních končetinách (Critchley 1949), jež jsou nakonec postiženy až v 95% pacientů, méně častý je třes hlavy (34%), hlasu (12%) a dolních končetin 20% (Elble 2000a). Podle literárních údajů ke zhoršení třesu u pacientů s ET dochází téměř vždy při emočním rozrušení. Dalšími zhoršujícími faktory bývají únava, teplotní extrémy - spíše chlad, někdy silný čaj, káva, tabák, sexuální vzrušení, hlad a interkurentní onemocnění (Critchley 1949). Jedná se tedy vesměs o nespecifické faktory zvýrazňující třes jakéhokoli původu. Pacienti z našeho souboru mají podobné zkušenosti: emoční rozrušení zhoršuje třes ve 3/4 případů, jako téměř stejně účinný" byl uváděn stres a téměř v polovině případů únava. Samozřejmě tu může docházet ke zkreslení rozdílným chápáním významu použitých pojmů jednotlivými pacienty. Kofein, který se klasicky považuje za faktor zhoršující třes, byl kupodivu uveden jen 6% našich pacientů. Z odpovědí však nelze zjistit konzumaci kávy, je tedy možné, že mnozí pacienti kávu nepijí pro subjektivní nesnášenlivost tohoto nápoje a tudíž nemohli vliv kofeinu posoudit (Louis et al 2004a). Úleva po alkoholu je významným, takřka patognomonickým rysem ET, a řadí se dokonce mezi podpůrná diagnostická kritéria ET (Bain et al 2000) (Příloha 1). Mechanismus účinku alkoholu na zmírnění třesu nebyl dosud plně objasněn. Je ovšem zřejmé, že působení alkoholu je centrální, podání alkoholu vedlo к signifikantnímu snížení centrální komponenty tremoru (Zeuner et al 2003), naopak při intraarteriální aplikaci alkoholu do postižené končetiny nebyl pozorován žádný efekt (Growdon et al 1975). Positronová emisní tomografie prokázala, že alkohol snižuje regionální krevní průtok v mozečku a kmeni mozkovém, jenž je u ET jinak zvýšen (Boecker et al 1996).V našem souboru úlevu po alkoholu uvedlo 33% dotázaných, což je méně než v jiných studiích, přinášejících výsledky v rozmezí 42-75% (Bain et al 1994). Je však pozoruhodné, že žádnou úlevu nebo zhoršení po alkoholu" uvedlo jen 24% dotázaných, zatímco 43% našich pacientů zvolilo odpověď nevím", často s dovětkem alkohol nepiji". Z klinické zkušenosti vyplývá, že řada nemocných s ET nemá zkušenost s alkoholem či jej přímo odmítají se zdůvodněním, že jej nesnášejí"(růžička 2002). Ačkoli se jako vysvětlení nabízejí psychologické důvody ( strach z hrozící závislosti na návykové látce potlačující třes"), není vyloučeno, že se zde uplatňují biologické (geneticky vázané) aversivní faktory. Příčinou vysokého podílu nemocných odmítajících alkohol by teoreticky mohlo být i výše zmíněné selekční zkreslení service based" souboru: ti pacienti s ET, kterým alkohol dobře pomáhá, možná vůbec 45

46 nevyhledávají lékařskou péči. Otázka vztahu ET a alkoholu si tedy rozhodně zasluhuje další výzkum. ET se poměrně často u pacientů nebo v jejich rodinách vyskytuje zároveň s dalšími neurologickými onemocněními. Častější výskyt ET byl popsán v rodinách pacientů s Parkinsonovou nemocí a současný výskyt obou onemocnění u jednoho nemocného je častější, než by odpovídalo náhodné koincidenci (Jankovic et al 1995, Jankovic 2000). Možná je též koincidence ET s dystonií (Jankovic 2000). V našem souboru takoví nemocní nebyli zahrnuti (dotazník byl rozeslán pouze nemocným s isolovanou diagnosou G25.0). Asociace ET s migrénami je popisována až ve 26% případů (Bain et al 1994), vnáší studii toto potvrdilo 18% dotázaných. Ostatní komorbidní onemocnění svým výskytem v našem souboru naznačovala pouze náhodnou koincidenci. Alarmující je zjištění týkající se anamnézy léčby L-DOPA udávané téměř 1/5 našich respondentů a to průměrně po dobu 37 měsíců s individuálními rekordy v trvání léčby 10 let a více než 2,5 kg požité látky. Je pravda, že zvláště v počátečních stadiích onemocnění s jednostrannou převahou třesu nebo tam, kde je přítomna klidová komponenta, nemusí být diferenciální diagnosa ET vůči Parkinsonově nemoci vždy snadná (Růžička 2002). Mylná diagnosa a antiparkinsonská léčba případů ET zřejmě není jen místním specifikem. Např. Rajput se spolupracovníky (Rajput et al 1997, Rajput 2001) popisují několik případů pacientů s ET, z nichž někteří za předchozí léta inadekvátní léčby požili více než 20 kg L-DOPA (práce tuto skutečnost užívá jako argument proti toxicitě L-DOPA). Mimo anamnestické části obsahovaly naše dotazníky kresbu spirály podle předtištěného vzoru. Kreslení standardních obrazců je výhodnější než písmo, a to jak pro srovnatelnost nálezů u jednoho nemocného v čase, tak i pro porovnání tíže třesu mezi různými pacienty. Kresbu spirály lze využít к posouzení progrese postižení a efektů léčby třesu. Pro účely této studie jsme zavedli stupnici vytvořenou modifikací původní Bainovy škály (Bain a Findley 1993). Naše zjednodušení spočívá vtom, že namísto původních deseti stupňů jsme rozdělili spirály pouze do šesti kategorií (Veselá et al 2002), což se nám pro rutinní visuální kvantifikaci jevilo jako prakticky použitelné maximum. Nevýhodou kreseb získaných v dotazníkové studii je pochopitelně nemožnost ověřit standardní podmínky při kreslení (opora končetiny, kvalita psací potřeby i podložky pod papírem). Visuální hodnocení spirál je navíc vždy ovlivněno subjektivním názorem posuzovatele, což je patrné i z výsledků naší studie. Rozdíly 46

47 mezi hodnotiteli nicméně podle příslušného kritéria nepřekročily hranice dobré shody. U naprosté většiny našich pacientů bylo zachyceno lehké až středně těžké porušení kresby (92%, 148 ze 161, bylo stupně 1 až 3). Takové postižení nicméně může závažným způsobem rušit nebo zcela znemožňovat nejen kreslení, ale i psaní rukou a stává se tak závažným invalidisujícím prvkem. Ve studii byly zmapovány rysy esenciálního tremoru v naší populaci. Základní epidemiologické charakteristiky se výrazněji neodlišují od výsledků obdobných studií publikovaných v zahraniční literatuře. Dále byla ověřena použitelnost námi vytvořené modifikace škály pro visuální hodnocení spirál. 47

48 3.2 Kvantifikace postižení třesem pomocí grafického digitálního tabletu (technická část studie byla zpracována ve spolupráci s Mgr. Čapkem, Mgr. Siegerem a Mgr. Ulmanem z Matematicko-ťyzikální fakulty University Karlovy v Praze) Úvod do problematiky a cíl práce Esenciální tremor je charakterizovaný posturálním a kinetickým třesem horních končetin a méně často hlavy, hlasu a dolních končetin. Třes rukou již od časných stadií onemocnění ruší psaní (Obr 4) a kreslení a může pacientům přinášet rozpaky, nepohodlí a nesnáze v běžném životě, především v úředním styku (např. podpisový vzor v bance). Ačkoliv je ET nejčastějším extrapyramidovým onemocněním (Findley 2000), způsoby jeho klinického hodnocení se liší a neexistuje žádný obecně přijímaný konsensus. Metody používané pro hodnocení třesu pro výzkumné účely a v klinické praxi lze rozdělit do čtyřech kategorií (Bain 1998, Bain 2000): A/ elektrofysiologické metody - elektromyografie (Spieker et al 1998), akcelerometrie (Elble et al 1996, Louis a Pullman 2001), mechanická a optická registrační zařízení (O'Suilleabhain a Dewey 2001), grafické digitální tablety (Elble et al 1990, Elble et al 1996, Pullman 1998) В/ subjektivní klinické hodnocení - klinické škály pro hodnocení ET, hodnocení kresby spirál a písma (Bain a Findley 1993, Fahn et al 1993, Wendt et al 2000, Veselá et al 2002) С/ objektivní funkční testy - přelévání tekutin, nine hole pegboard test, Gibson maze test (Gibson 1964, Bain a Findley 1993, Alusi et al 2000) D/ funkční dopad třesu invalidizace, sociální omezení, kvalita života Akcelerometrie, nejčastěji využívaná instrumentální metoda, přesně a objektivně hodnotí parametry třesu a poskytuje tak dobrou alternativu к čistě subjektivnímu hodnocení (Louis a Pullman 2001). Na druhé straně, akcelerometry jsou nákladná zařízení a jejich přínos v monitorování efektu léčby byl zpochybněn, neboť parametry 48

49 měřené akcelerometrem nekorelují se stupněm pacientova omezení nebo postižení manuálních schopností (Bain et al 1993). Grafický digitální tablet byl navržen jako dostupné zařízení, které může zobrazit omezení v každodenních aktivitách jako je psaní či kreslení (Elble et al 1990). Cílem práce bylo vytvořit, pomocí komerčně běžně dostupného zařízení, algoritmus pro vyšetření kresby a písma a ověřit jeho praktickou využitelnost pro hodnocení esenciálního tremoru. Obr 4: Písmo pacienta s ET Metodika Vyšetřeno bylo 14 pacientů splňujících klinická kriteria diagnosy esenciálního tremoru (Bain et al 2000 ) (Příloha 1) a 14 věkem a pohlavím odpovídajících kontrol s negativní rodinnou anamnézou, bez subjektivního třesu a s normálním neurologickým nálezem. Charakteristika souboru je uvedena v tabulce 3. Užívaná antitremorozní medikace byla vysazena 24 hodin před vyšetřením, všichni vyšetření byli předem poučeni o nutnosti nepít alkohol a nápoje obsahující kofein minimálně 24 hodin před vyšetřením. 49

50 Tabulka 3: Charakteristika souboru pacientů a kontrol věk pravák trvání ET věk na počátku ET rodinná anamnéza třesu antitremorozní terapie P-blokátory P-blokátory a benzodiazepiny benzodiazepiny bez terapie ET (n=14) 60.5± ± ± kontroly (n=14) 57.9± Všichni účastníci studie podepsali při vstupu do studie informovaný souhlas. Vyšetření probíhalo během asi 2 hodiny trvající ambulantní návštěvy, v jeho rámci byla testována hemisferální dominance (Annett 1970), provedeno neurologické vyšetření a klinické zhodnocení třesu, následované vyšetřením kresby a písma grafickým digitálním tabletem. Všechny kresby spirály a vzorky rukopisu byly označeny kódem a v náhodném pořadí zaslepeně posouzeny dvěma hodnotiteli (O.U. a E.R.) podle Fahnovy-Tolosovy klinické škály pro hodnocení třesu (FT) (Fahn et al 1993) (Příloha 4). Pro další zpracování bylo použito průměrné skóre obou hodnotitelů. Hodnocení třesu Všichni ET pacienti byli klinicky vyšetřeni podle třídílné Fahnovy-Tolosovy klinické škály pro hodnocení třesu (Příloha 4): A - lokalizace třesu (10 položek) a stupeň postižení (rozmezí 0-4) pro klidový, posturální, akční/intenční třes В - specifická pohybová aktivita/hodnocení funkce (psaní, kreslení, přelévání, rozmezí С - funkční omezení třesem (8 položek, rozmezí 0-4). 50

51 Vyšetření grafickým digitálním tabletem Pro záznam kresby byl použit grafický digitální tablet XGT (Kurta Corporation, Phoenix, A Z, USA) (Obr 5a) a stopu nezanechávající pero. Rozlišení tabletu bylo 100 bodů/mm, s přesností ± 0.127mm, vzorkovací frekvence byla 200 odečetů za vteřinu a 256 úrovní měřitelného tlaku. Grafický digitální tablet byl umístěn ve standardní poloze na psacím stole ve vyšetřovací místnosti (Obr 5b). Všechny úlohy byly prováděny v předem daném pořadí, vždy nejprve pravou a pak levou rukou. Před počátkem snímání záznamu byl možný zkušební pokus. V průběhu testování byly zaznamenány následující kresby: 1. spirála vkreslená do předtištěného vzoru spirála", 2. série souvislých psacích e" mezi 15 mm vzdálenými linkami eee", 3. rovná čára mezi dvěma body linka" a 4. kružnice Юх vkreslená do čtverce loxlomm kruh". Zpracování dat Data získaná z tabletu (x, y-ová souřadnice pozice pera, odpovídající čas t a tlak p) byla ukládána do paměti a poté analyzována pomocí programu napsaného v jazyce C. Data byla transformována do funkce f x (t), respektive f y (t), tzn. x-ová, respektive y-ová souřadnice v závislosti na čase. Tyto dvě funkce byly nadále zpracovávány odděleně. Nejprve byly hornopropustním filtrem (Liu 1975) odfiltrovány nízké frekvence (0-2Hz), které odrážejí volní pohyb (kroužení po spirále) (Elble et al 1990). Pro získaná data byla spočtena diskrétní Fourierova transformace (Bracewell 1965, Nussbaumer 1982) a energetické spektrum. Zkonstruovali jsme vektory v/(k,l), kde к je energetické spektrum x-ové složky, 1 je energetické spektrum y-ové složky a f je frekvence. Dle následujícího vzorce byla zkonstruována funkce S v ( f) jako velikost vektorů závislá na frekvenci f S v (/) = V /M- Velikosti (amplitudě) třesu na dané frekvenci f odpovídá hodnota vektoru Sv (f) pro danou frekvenci. Výkon / byl vypočten dle rovnice o Výkon třesu / representuje součet velikostí třesu pro všechny frekvence. Pro praktické použití byl horní limit výpočtu výkonu třesu zvolen 15 Hz. Výkon třesu odráží nejen velikost nejvyššího maxima (peaku) na funkci Sv (f), ale i jeho šířku. Také jsou v této integrální veličině zahrnuta i případná další lokální maxima, a tím lépe charakterizuje celkové postižení třesem. 51

52 Pro statistické zpracování dat byl použit software SPSS 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). ET a skupina kontrol byly porovnány Mannovým-Whitneyovým testem a korelace hodnoceny pomocí Spearmanova korelačního koeficientu rho Výsledky Energetická spektra třesu u pacientů s ET vykazovala vrchol v oblasti 4-8 Hz, energetická spektra u kontrol neukazovala žádné specifické maximum (Graf 3). Průměrná skóre klinického hodnocení třesu, hodnocení písma a kresby a celkové FT skóre jsou uvedeny v tabulce 4, společně s průměrným výkonem třesu pro každý typ kresby u ET i kontrol. V porovnání mezi ET a kontrolami byl nalezen signifikantní rozdíl ve výkonu třesu pro všechny typy kresby i v položce průměrného výkonu (průměr hodnot ze všech kreseb pro jednotlivého pacienta) (Graf 4). Výkon třesu v kresbě spirály signifikantně koreloval s visuálním hodnocením kresby pro kresbu pravou i levou rukou. (Tab 5, Graf 5). Výkon třesu v úloze eee" (Graf 6), linka" a kruh" (kresba pravou rukou) signifikantně koreloval s visuálním hodnocením písma. Průměrný výkon třesu koreloval s celkovým FT skóre (Tab 5). 52

53 Obr. 5 a, I) : vyšetření grafickým digitálním tabletem

54 Tabulka 4: Průměrná klinická skóre a výkon třesu u ET (n=14) a kontrol (n=14) Klinická skóre ET kontroly Mannův-Whitnevův test třes РНК 3.21 ±0.4 0±0 - třes LHK 2.93±1.9 0±0 - písmo 2.00±1.0 0±0 - celkové FT skóre 8.50±4.9 0±0 - spirála РНК 1.75± ±0.2 z=4.73 pco.oool spirála LHK 1.82± ±0.2 z=4.62 p< Výkon třesu РНК spirála" ± ±0.8 z=3.21 p<0.01 LHK spirála" ± ,00±1.4 z-3.58 p< РНК eee" 53.19± ±1.4 z-2.34 p<0.05 РНК linka" ± ±1.8 z=3.81 p< РНК kruh" 58.32± ±0.4 z=3.22 p<0.001 prům. výkon třesu ± ±0.8 z=3.95 p< РНК...pravá horní končetina LHK...levá horní končetina Tabulka 5: Korelační koeficient mezi výkonem třesu a odpovídajícím klinickým skóre Výkon třesu klinické skóre korelační koeficient РНК spirála" LHK spirála" РНК eee" РНК linka" РНК kruh" prům. výkon třesu spirála РНК spirála LHK písmo písmo písmo celkové FT skóre 0,702** 0.734** 0.543** 0.498** 0.743** 0.591** korelace je významná na hladině 0,01 (dvoustranný test) 54

55 Graf 3: Příklad energetického spektra: ET a kontrola (kresba: spirála" - РНК) 80 -\ ET kontrola Ф -o "c D) 03 E O E Ф \ Tremor frequency (Hz) i

56 Graf 4: Průměrný výkon třesu (tremor magnitude) +/- 1,96 směrodatná odchylka v souboru ET (n = 14) a kontrol (n=14) ve všech úlohách 56

57 Graf 5: Korelace mezi výkonem třesu (úloha spirála" LHK) a visuálním hodnocením kresby spirály dle FT škály v souboru ET (n = 14) a kontrol (n=14) 1000^ w - >2 с o t T 0.5 i 1.0 i i i i 3.0 klinické skóre spirála LHK 57

58 Graf 6: Korelace mezi výkonem třesu (úloha eee") a visuálním hodnocením písma dle FT škály v souboru ET (n = 14) a kontrol (n=14) výkon třesu -Ь O 1 1 l l l l l l l 1 É l l l l l l O l i i i 2 3 i 4 klinické skóre písmo 58

59 3.2.4 Diskuse Většina klinických škál zahrnuje úlohy testující psaní a kreslení, s nímž pacienti mívají obtíže již od časných stádií ET. Kresba spirály je nejpoužívanější metodou hodnocení ET (Bain a Findley 1993, Fahn et al 1993), existují ale různé způsoby jejího provedení a jejich porovnání a standardizaci se zatím nevěnovalo dost pozornosti (Ondo et al 2005). Rozdíly se týkají jak techniky - podepřená nebo volná končetina, předtištěný vzor, volná kresba nebo ohraničení, tak škál používaných к visuálnímu hodnocení (Bain a Findley 1993, Fahn et al 1993, Veselá et al 2002). Použití škály s nižším počtem stupňů (např. 0-3) je jednodušší, než v případě škály s více stupni (např. 0-10). Na druhé straně, chybně určené skóre ve škále s nižším počtem stupňů je příčinou proporčně větší chyby než stejný omyl v rozsáhlejší stupnici (Bain 2000). Spolehlivost shody v hodnocení jedním i více hodnotiteli pro FT škálu byla ověřena v předchozích studiích (Hooper et al 1998). Použití grafického digitálního tabletu к objektivnímu hodnocení kresby a písma u ET bylo poprvé navrženo Elblem (Elble et al 1990). Od té doby byly různé algoritmy využívající grafický digitální tablet užity ve studiích s esenciálním tremorem (Elble et al 1996, Pullman 1998, Riviere et al 1997), Parkinsonovou nemocí (Liu et al 2005, Longstaff et al 2003, Platz et al 1998, Siebner et al 1999), toxickým třesem (Hochberg et al 1996), Huntingtonovou nemocí (Boulet et al 2005, Lemay et al 2005), roztroušenou sklerosou (Erasmus et al 2001), obsedantně kompulzivní poruchou (Mavrogiorgou et al 2001) či u deprese (Mergl et al 2004). Hodnocení amplitudy a frekvence třesu grafickým digitálním tabletem může být sice méně přesné než pří akcelerometrickém hodnocení (Elble et al 1990), výhodou digitálního tabletu je ale záznam funkčního výsledku pohybu končetiny rušeného třesem, zatímco akcelerometr hodnotí pouze pohyb ve vyšetřovaném segmentu (Elble et al 1996) Při použití standardních triaxiálních akcelerometrů umístěných na zápěstí je záznam také zkreslen působením gravitace (Elble 2005). Hodnocení inter-trial variability u 87 pacientů s ET prokázalo, že výsledky, dosažené vyšetřením grafickým digitálním tabletem, jsou z tohoto hlediska srovnatelné s akcelerometrií (Elble et al 1996). Limitujícím faktorem je extrémní intenzita třesu, která zabraňuje udržet psací náčiní na povrchu tabletu a hodnotitelný záznam proto nelze provést (Elble et al 1996). 59

60 Nezanedbatelnou položkou je, v porovnání s akcererometry, i nižší finanční náročnost grafického digitálního tabletu, který může být připojen к běžnému počítači (Elble et al 1996). Ve studiích s grafickými digitálními tablety u ET jsou nejčastěji hodnocenými parametry výchylka, rychlost, zrychlení, amplituda třesu a frekvence (Elble et al 1990, Elble et al 1996). Toto množství parametrů je přínosem pro výzkumné studie, nicméně v klinické praxi je žádoucí jediná proměnná odrážející funkční omezení třesem při běžných denních aktivitách typu psaní či kreslení. V Pullmanově studii byla presentována proměnná degree of severity", korelující s klinickým nálezem, ale publikovaný algoritmus nebylo možno validně reprodukovat (Pullman 1998). V naší studii jsme použili parametr výkonu třesu, hodnocený při psaní a kreslení. Výkon třesu, odpovídající ploše pod křivkou energetického spektra funkce S v (f) v rozsahu 0-15 Hz, odráží celkový třes na všech frekvencích. Poskytuje tak objektivní údaj i v případech třesu s oscilující frekvencí a vícečetnými peaky (Riviere et al 1997). V případě mírného ET má spektrum třesu typicky několik maxim v širším rozptylu frekvencí (Bain 2000). Parametr výkonu třesu může zhodnotit i takový třes. Vzorkovací frekvence tabletu (200 odečetů/s) více než desetinásobně převyšuje nejvyšší frekvenci fysiologického i patologického tremoru (Elble et al 1990) a brání tedy vzniku chyby vzorkováním. Nastavení hranice hornopropustního filtru bylo zvoleno tak, aby nebyl dotčen rozsah frekvencí patologického třesu, který je typicky vyšší než 2 Hz (podle Riviere et al 1997). Výkon třesu v naší studii signifikantně koreloval s visuálním hodnocením kresby spirály a písma, průměrný výkon třesu ve všech úlohách koreloval s celkovým FT skóre odrážejícím klinické hodnocení třesu, hodnocení funkce při specifické pohybové aktivitě i funkční omezení třesem. Mezi výkonem třesu ve skupině ET a kontrol byl nalezen signifikantní rozdíl, odrážející schopnost parametru rozlišit patologický třes. Třes připomínající jemný esenciální tremor byl nalezen téměř u čtvrtiny zdánlivě asymptomatických osob starších 70 let (Elble 1998b), příbuzní pacientů s ET mají pětinásobně vyšší pravděpodobnost rozvoje ET v porovnání s běžnou populací (Louis et al 2001d). Ke srovnání byl proto cíleně použit kontrolní soubor osob odpovídajícího věku bez familiární zátěže třesem. Závěrem lze konstatovat, že výkon třesu je parametr, který objektivně odráží funkční omezení působené ET a je využitelný к objektivnímu hodnocení závažnosti ET a v dlouhodobé perspektivě к monitorování účinku terapie. 60

61 3.3 Genetické aspekty esenciálního tremoru: genealogická a molekulárně genetická studie (studie byla realizována ve spolupráci s prof. MUDr. Pavlem Martáskem, DrSc. a Mgr. Danielou Záhorákovou, Laboratoř pro studium mitochondriálních poruch, Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK) Úvod do problematiky a cíl práce Esenciální tremor je geneticky heterogenní onemocnění s neúplnou penetrancí (Elble 2002, Jankovic 2002). Rozsáhlé studie v rodinách s familiárním výskytem esenciálního tremoru vedly v posledních letech к identifikaci dvou kandidátních loci pro autosomálně dominantní formu esenciálního tremoru. Lokus ETM1 (FET1) byl na základě genealogických studií v islandské populaci umístěn na dlouhém raménku chromozomu 3 (3ql3) (Gulcher et al 1997) a lokus ETM2 identifikovaný ve velké americké rodině českého původu na krátkém raménku chromozomu 2 (2p24.1) (Higgins et al 1997, Higgins et al 1998, Higgins et al 2003) (podrobněji viz kapitola genetické aspekty). Při prvním mapování byl gen ETM2 umístěn do kandidátního 15 cm intervalu mezi polymorfní markery D2S168 a D2S224 (Higgins et al 1997). Další studie zpřesnily umístění genu do intervalu dlouhého 464 kb mezi loci D2S2150 a etml231 (Higgins et al 2005). V oblasti lokusu ETM2 je umístěno 19 kandidátních transkriptů a genů (Tabulka 6). Higgins et al provedli rozsáhlou mutační analýzu několika z těchto kandidátů u dvou nepříbuzných rodin s ET a ve dvou genech identifikovali jednonukleotidové polymorfismy (SNP) segregující s fenotypem ET. V transkriptů FLJ21820 byl v intronu 4 nalezen SNP a v exonu 7 transkriptů FLJ14249 (HS1-BP3) byla mimo SNP nalezena varianta 828C>G působící substituci alaninu za glycin (A265G) v proteinu HS1-BP3. Funkce tohoto proteinu je u člověka dosud nejasná, je však známo, že je exprimován v mozku a mohl by regulovat funkci proteinů kódovaných jinými geny v loci ETM1 a ETM2 (Higgins et al 2005). Cílem práce bylo zmapovat základní rysy onemocnění v českých rodinách s familiárním výskytem esenciálního tremoru a vytvořit tak soubor pacientů pro molekulárně genetické studie.v naší práci jsme sledovali výskyt polymorfních markerů etml231 a etml234 (Obr 6) v rodinách s esenciálním tremorem. Cílem bylo určit zastoupení jednotlivých alel markerů v lokusu ETM2 u pacientů s esenciálním 61

62 tremorem a asymptomatických členů jejich rodin a zjistit, zda je některá z těchto alel asociovaná s onemocněním. Tabulka 6: Polymorfní markery, transkripty a geny v oblasti kandidátního intervalu ETM2 (podle Higginse et al 2004b) Reference Sequence NT Position Loci* D2S LOC OSR LOCI LOCI KIAA MATN LAPTM4A LOC SDC LOCI PUM D2S ARHB LOC LOC FLJ GDF ETM FLJ ETM ETM D2S220 GAP Reference Sequence NT_ ETM ETM PR D2S D2S АРОВ *Genes and transcripts are in bold. 62

63 3.3.2 Metodika Ve studii bylo vyšetřeno 20 členů 3 rodin s autosomálně dominantním výskytem esenciálního tremoru. Všichni účastníci studie podepsali informovaný souhlas, diagnóza ET byla ověřena neurologickým vyšetřením v souladu s diagnostickými kriterii Essential tremor consortium (Jankovic 2000) (Příloha 2), pouze jedinci splňující kriteria jistého ET byli pro účely studie pokládáni za nemocné. Genomová DNA byla izolována z nesrážlivé krve standardní metodikou pomocí QIA Amp DNA Minikitu (QIAGEN). Potřebné úseky polymorfních markerů etml231 a etml234 byly amplifikovány polymerázovou řetězovou reakcí (PCR). Pro amplifikaci DNA byly použity následující dvojice oligonukleotidů (sekvence 5'-3'): etml231-f: TCGCAGTCTATCAGAGACGGAC a etml231-r: TGCTCATTAGTTTGTGGGATTTAG, PCR produkt je dlouhý 190 bp, etml234- F:TCTTCAGGGATAATAAGTGTGGACC a etm 1234-R:ACTTGGAGAATCCACCTGTАТС, PCR produkt je dlouhý 155 bp. PCR směs obsahovala lx PC2 pufr (500 mm TrisHCl, ph 9,2; 160 mm Tween 20; 3,5mM MgCl 2 ) (GeneAge) 2mM dntp, 2 рто1/ц1 každého primeru, 1,25 U KlenTaq polymerázy (GeneAge) a 50 ng genomové DNA. Reakce probíhala v celkovém objemu 25 ц1 za těchto podmínek: iniciální denaturace 3 minuty při 94 C, následně pak denaturace 30 sec při 94 C, annealing 30 sec při 60 C, elongace 30 sec při 72 C. Po 33 cyklech následovala závěrečná elongace 5 minut při 72 C. PCR produkty byly purifikovány pomocí QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN) a sekvenovány v obou směrech na automatickém sekvenátoru ABI PRISM 3100/3100 Avant Genetic Analyser (Applied Biosystems). Z lymfocytů periferní krve byla metodou fenolové extrakce izolována RNA a reversní transkripcí (reversní transkriptáza Superscript II (Invitrogen)) připravena komplementární DNA (cdna), která bude využita v dalších studiích. 63

64 Obr 6: Sekvence polymorfních markerů etm 1231 a etm 1234 Marker etm 1231 íp io a 18 opakování CA. 100 С с Г С с с* Cl 1U С А С СА А СА сл 12 с л СА СА сл 130 А С А С * С А С Л с Л Л Л А т а Г Marker etm 1234 w hnř. Heterozygot. J m i Г ~ ^ ~ > a tb ymin (T, * * 11 a 12 opakování GT. 1 С с С G T С T Т 8 Т 7 1.т.,. т С Т G с с С с С 64