Schlaf
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Schlafmediziner (Somnologe DGSM),
Wiss. Leiter des Interdisziplinären Zentrums für Schlaf- und Beatmungsmedizin
Wir beschäftigen in einem klinisch-translationalen Ansatz mit Schlafstörungen bei neurodegenerativen, neuroinflammatorischen und neurovaskulären Erkrankungen. Der breite Bogen unseres Forschungsinteresses reicht von systemphysiologischen Untersuchungen zu spezifischen Schlafstörungen über populationsbezogenen epidemiologische Fragestellungen, die Entwicklung und Validierung von Screeninginstrumenten und Biomarkern bis zu Fragen der medizinischen Versorgung von Menschen mit Schlafstörungen im klinischen Alltag.
Team
Forschungsschwerpunkte
Prävalenz und Charakterisierung von Schlafstörungen bei Multipler Sklerose
76 – 92 % aller MS Patienten leiden unter einer Fatigue Symptomatik und 42-54 % an einer Depression. Unabhängig vom Ausmaß der neurologisch-funktionellen Beeinträchtigung sind Fatigue und Depression wesentliche Prädiktoren der eingeschränkten Lebensqualität bei Patienten mit MS. Schlafstörungen sind wesentliche Kardinalsymptome bei Depression und Fatigue, gehen der Erkrankungsmanifestation häufig voraus und sind ein unabhängiger Risikofaktor für diese Erkrankungen. Systematische, epidemiologische Untersuchungen zur Prävalenz und Art von Schlafstörungen in Abhängigkeit von Krankheitsstatus und psychischen Komorbiditäten bei Patienten mit MS fehlen. Diese Fragen versuchen wir in einem in einem multizentrischen Ansatz mit 26 Studienzentren und über 2000 Patienten zu klären. Des Weiteren wollen wir in grundlegenden Studien die Ursache der Schlafstörungen im Zusammenhang mit der chronischen Entzündungsreaktion verstehen lernen.
Studien:
- Sleep and Quality of Life in Multiple Sclerosis (SLEEP-MS)
- Impact of Multiple Sclerosis on sleep and circadian rhythms – (Sleep MS II)
- Cytokine state, cognitive decline and cortical degeneration in MS patients (MS-CYCOG)
Funding: Novartis
Publikationen: in Vorbereitung
Entwicklung und Validierung von Biomarkern für prodromale Alpha-Synukleinopathien
Vor dem Hintergrund der demografischen Altersverschiebung nimmt die Prävalenz neurodegenerativer Erkrankungen deutlich zu. Im Hinblick auf zukünftige präventive Therapieansätze ist eine frühzeitige Erkennung einer Prädisposition für neurodegenerativen Erkrankungen nötig, um eine entsprechende Risikostratifizierung und frühzeitige Therapieeinleitung zu gewährleisten. Die idiopathische REM-Schlafverhaltensstörung ist eine seltene Parasomnie, gekennzeichnet durch den Verlust der physiologischen REM-Atonie und konsekutives Ausagieren von Trauminhalten. Ein Großteil der Patienten mit einer REM-Schlafverhaltensstörung entwickeln im weiteren Krankheitsverlauf eine neurodegenerative Erkrankung aus dem Formenkreis des Mb. Parkinson. Da die die REM-Schlafverhaltensstörung der eigentlichen Manifestation der neurodegenerativen Erkrankung Jahre bis Jahrzehnte voraus geht, lassen sich durch systemphysiologische Untersuchungen frühe Biomarker und Screeninginstrumente für Erkrankungen aus dem Formenkreis des Mb. Parkinson entwickeln. Zu diesem Zweck etablierten wir die Mitteldeutsche REM-Schlafverhaltensstörungs-Kohorte, die systematisch charakterisiert und regelmäßig nachuntersucht wird.
Studie:
- Marker für die Entwicklung einer Synuklein-assoziierten neurodegenerativen Erkrankung bei Patienten mit „idiopathischer“ REM-Schlafverhaltenstörung
Funding:
- IZKF der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Publikationen:
- Dahms C, Guenther A, Schwab M, Schultze T, Nowack S, Hoyer D, Ehrhardt J, Witte OW, Mayer G, Rupprecht S. Dysautonomia in prodromal alpha-synucleinopathy: peripheral versus central autonomic degeneration. European Journal of Neurol ogy 2016: 23(5): 878-890.
- Rupprecht S, Walther B, Gudziol H, Steenbeck J, Freesmeyer M, Witte OW, Gunther A, Schwab M. Clinical markers of early nigrostriatal neurodegeneration in idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder. Sleep Medicine2013: 14(11): 1064-1070.
Schlafstörungen und Alzheimerpathologie
10 Prozent der erwachsenen deutschen Bevölkerung leiden unter behandlungsbedürftigen Ein-und Durchschlafstörungen. Der Schlaf erfüllt eine fundamentale Rolle in der homöostatischen Regulation höherer Hirnfunktionen. So finden während des Schlafes eine Drainierung des Gehirns von toxischen Metaboliten und Eiweissabbauprodukten statt. Des Weiteren findet während des Schlafes eine Reorganisation der Synapsen als Grundvorrausetzung der zerebralen Plastizität statt. In diesem Forschungsprojekt untersuchen wir, inwieweit chronische Ein- und Durchschlafstörungen diese homöostatischen Prozesse stören und für neurokognitive und neurodegenerativen Veränderungen prädisponieren. Ob eine Wiederherstellung der Schlafqualität durch kognitive Verhaltenstherapie oder pharmakologische Ansätze die negativen Effekte des chronischen Schlafmangels rückgängig machen kann, soll in nachfolgenden Untersuchungen geklärt werden.
Studien:
- Neuro-kognitive Veränderungen bei psychophysiologischer Insomnie (COG-INSOM)
- Subjektives Traumerleben und Schlafqualität
Funding:
- Else Kröner-Fresenius-Stiftung
Publikationen:
- Koranyi N, Meinhard M, Bublak P, Witte OW, Rupprecht S. Automatic affective responses towards the bed in patients with primary insomnia: evidence for a negativity bias. Journal of Sleep Research 2018: 27(2): 215-219.
Neurokognitive Veränderungen bei zentralnervösen Hypersomnien
Die Differenzialdiagnose der Narkolepsie in Abgrenzung zu anderen zentralnervösen Hypersomnien ist eine Herausforderung in der klinisch-somnologischen Praxis. Spezifische diagnostische Biomarker wie verminderte Hypocretinspiegel im Liquor sind nur für die die Narkolepsie mit Kataplexie (Narkolepsie Typ 1) etabliert. Neurokognitive Veränderungen bei zentralnervösen Hypersomnien umfassen nicht nur die zentralnervöse Aktivierung (Alertness) sondern auch andere neurokognitive Domänen wie Aufmerksamkeit, Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit, Gedächtnis und psychomotorische Leistungen. Unklar ist, wie sich die neurokognitiven Veränderungen zwischen den einzelnen Krankheitsentitäten der zentralnervösen Hypersomnien unterscheiden. In diesem Forschungsprojekt wollen wir die neurokognitiven Profile der unterschiedlichen zentralnervösen Hypersomnien charakterisieren um neurokognitive Biomarker in der Differenzialdiagnose der Narkolepsie zu entwickeln und um Behandlungseffekte besser einschätzen zu können.
Studien:
- Neurocognitive Profiles in Central Disorders of Hypersomnolence, a multi-center study
Funding:
- Bioprojet
Publikationen:
ausstehend
Autonome Dysfunktion als Folge einer kombinierten Baro- und Chemorezeptorstörung bei arteriosklerotischen Gefäßveränderungen der Arteria carotis
Arteriosklerotische Gefäßwandveränderungen der Halsschlagader (A. carotis) sind eine Hauptursache für den thrombembolischen Schlaganfall. Prädilektionsstelle der arteriosklerotischen Veränderungen ist die Karotisgabel (Bulbus caroticus) mit der Aufzweigung in den internen und externen Karotisast. Im Bulbus caroticus sind Baro- und Chemorezeptor als wesentliche Komponenten der Kreislauf- und Atemregulation lokalisiert. Arteriosklerotische Gefäßveränderungen im Bulbus caroticus stören die Funktion dieser Rezeptoren, was zu einer autonomen Dysregulation mit Sympathoexzitation und Verlust des vagalen Tonus sowie dem Auftreten einer nächtlichen zentralen Atemregulationsstörung (zentrale Schlafapnoe) führt. Die autonome Dysregulation verstärkt kardiovaskuläre Risikofaktoren wie arteriellen Hypertonus und Diabetes mellitus und verstärkt die systemische Entzündungsreaktion. Wir untersuchen diese Zusammenhänge und therapeutische Möglichkeiten. So scheint sich eine chirurgische Desobliteration der Gefäßveränderungen (Thrombendarteriektomie) nicht aber eine transluminale Angioplastie (Stenting) positiv auf die Chemo- und Barorezeptorstörung auszuwirken.
Studien:
- Zentrale Atemregulationsstörungen bei arteriosklerotischen Gefäßwandveränderungen im Bereich der extra- und intrakraniellen Arteria carotis interna - Ausdruck einer Barorezeptordysfunktion ?
- Zentrales Schlafapnoesyndrom Ausdruck einer autonomen Dysfunktion bei Patienten mit asymptomatischer Karotisstenosen – Effekte von TEA und PTA mit Stenteinlage“
Funding:
- Reinhard Löwenstein Stiftung
Publikationen:
- Rupprecht S, Hoyer D, Hagemann G, Witte OW, Schwab M. Central sleep apnea indicates autonomic dysfunction in asymptomatic carotid stenosis: a potential marker of cerebrovascular and cardiovascular risk. Sleep 2010: 33(3): 327-333.
- Ehrhardt J, Schwab M, Finn S, Guenther A, Schultze T, Witte OW, Rupprecht S. Sleep apnea and asymptomatic carotid stenosis: a complex interaction. Chest 2015: 147(4): 1029-1036.
- Rupprecht S, Finn S, Ehrhardt J, Hoyer D, Mayer T, Zanow J, Guenther A, Schwab M. Autonomic outcome is better after endarterectomy than after stenting in patients with asymptomatic carotid stenosis. Journal of Vascular Surgery 2016: 64(4): 975-984.
- Rupprecht S. Reply. Journal of Vascular Surgery. 2016: 64(5): 1550-1551.
- Bramer D, Gunther A, Rupprecht S, Nowack S, Adam J, Meyer F, Schwab M, Surber R, Witte OW, Hoyer H, Hoyer D. Very Low Frequency Heart Rate Variability Predicts the Development of Post-Stroke Infections. Translational Stroke Research
- Rupprecht S, S. Finn S, Hoyer D, Guenther A, Witte O.W, Schultze T, Schwab M. Systemic inflammation in arteriosclerotic disease is mediated by carotid arteriosclerosis mediated autonomic dysfunction. Translational Stroke Research, in press.
Schlafbezogene Atemstörungen als postoperativer Risikofaktor
75% aller Patienten mit koronarer Herzerkrankung leiden an einer behandlungsbedürftigen schlafbezogenen Atemstörung (Schlafapnoe). Nach einer koronaren Bypass-OP erhöht das Vorliegen einer mittel- bis schwergradigen Schlafapnoe maßgeblich die Rate an postoperativen schwerwiegenden Komplikationen und die Sterblichkeitsrate. Dabei stehen nicht kardiorespiratorische sondern septisch-infektiöse Komplikationen im Vordergrund. Hinsichtlich der Unterscheidung zwischen obstruktiver und zentraler Schlafapnoe scheint das Vorliegen einer zentralen Schlafapnoe diese Risiko noch einmal zu potenzieren. Da Screeninginstrumente wie Fragebögen, Messung des Halsumfanges oder des Body-Mass- Index Patienten mit einer schwergradigen Schlafapnoe nicht sicher identifizieren können ist ein präoperatives polygraphisches Schlafapnoescreening vor einer elektiven koronaren Bypass-OP zu empfehlen. Inwieweit die präoperative Einstellung auf eine nächtliche Überdruckbeatmung das postoperative Risiko zu senken vermag, muss weiterführend untersucht werden.
Studie:
- Obstructive Sleep Apnea Risk Stratification Trial (OSARST)
Funding:
- BMBF (FKZ: 01EO1002)
Publikationen:
- Rupprecht S, Schultze T, Nachtmann A, Rastan AJ, Doenst T, Schwab M, Witte OW, Rohe S, Zwacka I, Hoyer H. Impact of sleep disordered breathing on short-term post-operative outcome after elective coronary artery bypass graft surgery: a prospective observational study. The European Respiratory Journal 2017: 49(4).
Methoden
• Konzeption, Durchführung und biometrische Analyse multi- und monozentrischer klinischer Studien unter Berücksichtigung von GCP, GEP-Standards.
• Lineare und nichtlineare EEG-Analysen
• Lineare und nichtlineare Analysen des autonomen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität, Baroreflexsensitivität, Chemoreflexsensitivität, Kopplungsanalysen)
• Chronobiologische Analysen (Cosinor-basierte Rhythmometrie, Kopplungsanalysen)
• Neurokognitive Untersuchungsmethoden zu Alertness und Vigilanz und zerebraler Verarbeitungskapazität (in Kooperation mit der AG Neuropsychologie)
Publikationen
Rupprecht S, S. Finn S, Hoyer D, Guenther A, Witte O.W, Schultze T, Schwab M. Systemic inflammation in arteriosclerotic disease is mediated by carotid arteriosclerosis mediated dysfunction.
Translational Stroke Research 2020, 202011(1):50-59Rupprecht S, Schönfeld D, Kroegler N, Witte OW, Schwab M, Paditz E. „To rout or snort in the sleepe” a detailed medical description of sleep-disordered breathing and its consequences by Georg Grau in 1688.
The European Respiratory Journal 2019: 53(5);pii:1801799de la Motte T, Schwab M, Schultze T, Witte OW, Rupprecht S. An 82 year old man with sleep onset insomnia, breathing arrest and heart failure.
Chest 2019:156(5):e95-e98.Bramer D, Gunther A, Rupprecht S, Nowack S, Adam J, Meyer F, Schwab M, Surber R, Witte, Hoyer H, Hoyer D. Very Low Frequency Heart Rate Variability Predicts the Development of Post-Stroke Infections.
Translational Stroke Research 2019:10(6):607-619
Koranyi N, Meinhard M, Bublak P, Witte OW, Rupprecht S. Automatic affective responses towards the bed in patients with primary insomnia: evidence for a negativity bias.
Journal of Sleep Research 2018: 27(2): 215-219.
Rupprecht S, Schultze T, Nachtmann A, Rastan AJ, Doenst T, Schwab M, Witte OW, Rohe S, Zwacka I, Hoyer H. Impact of sleep disordered breathing on short-term post-operative outcome after elective coronary artery bypass graft surgery: a prospective observational study.
The European Respiratory Journal 2017: 49(4).
Muller JJ, Schwab M, Rosenfeld CR, Antonow-Schlorke I, Nathanielsz PW, Rakers F, Schubert H, Witte OW, Rupprecht S. Fetal Sheep Mesenteric Resistance Arteries: Functional and Structural Maturation.
Journal of Vascular Research 2017: 54(5): 259-271.
Rupprecht S, Finn S, Ehrhardt J, Hoyer D, Mayer T, Zanow J, Guenther A, Schwab M. Autonomic outcome is better after endarterectomy than after stenting in patients with asymptomatic carotid stenosis.
Journal of Vascular Surgery 2016: 64(4): 975-984.
Rupprecht S. Reply. Journal of Vascular Surgery. 2016: 64(5): 1550-1551.
Dahms C, Guenther A, Schwab M, Schultze T, Nowack S, Hoyer D, Ehrhardt J, Witte OW, Mayer G, Rupprecht S. Dysautonomia in prodromal alpha-synucleinopathy: peripheral versus central autonomic degeneration. European Journal of Neurology 2016: 23(5): 878-890.
Ehrhardt J, Schwab M, Finn S, Guenther A, Schultze T, Witte OW, Rupprecht S. Sleep apnea and asymptomatic carotid stenosis: a complex interaction.
Chest 2015: 147(4): 1029-1036.
Rupprecht S, Walther B, Gudziol H, Steenbeck J, Freesmeyer M, Witte OW, Gunther A, Schwab M. Clinical markers of early nigrostriatal neurodegeneration in idiopathic rapid eye movement sleep behavior disorder. Sleep Medicine 2013: 14(11): 1064-1070.
Rupprecht S, Grimm A, Schultze T, Zinke J, Karvouniari P, Axer H, Witte OW, Schwab M. Does the clinical phenotype of fatal familial insomnia depend on PRNP codon 129 methionine-polymorphism?
Journal of clinical sleep medicine : JCSM : official publication of the American Academy of Sleep Medicine 2013: 9(12): 1343-1345.
Rupprecht S, Witte OW, Schwab M. Gastroesophageal reflux in differential diagnosis of unclear nocturnal paroxysmal motor events.
Sleep Medicine 2012: 13(9): 1205-1206.
Rupprecht S, Hoyer D, Brehm B, Witte OW, Schwab M. REM sleep related bradyarrhythmia syndrome: Vagal overactivity or dysfunction of the cardiac conduction system?
Sleep Medicine 2011: 12(3): 308.
Rupprecht S, Hoyer D, Hagemann G, Witte OW, Schwab M. Central sleep apnea indicates autonomic dysfunction in asymptomatic carotid stenosis: a potential marker of cerebrovascular and cardiovascular risk. Sleep 2010: 33(3): 327-333.
Zinke J, Rupprecht S, Schwab M, Hagemann G. Nocturnal groaning (catathrenia) and epilepsy.
Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape 2010: 12(2): 136-137.
Rupprecht S, Schwab M, Fitzek C, Witte OW, Terborg C, Hagemann G. Hemispheric hypoperfusion in postictal paresis mimics early brain ischemia.
Epilepsy Research 2010: 89(2-3): 355-359.
Rupprecht S, Hagemann G, Witte OW, Schwab M. Alveolar hypoventilation as an early symptom of muscle weakness in facioscapulohumeral muscular dystrophy.
Sleep Medicine 2009: 10(5): 592-593.
Rupprecht S, Hutschenreuther J, Brehm B, Figulla HR, Witte OW, Schwab M. Causality in the relationship between central sleep apnea and paroxysmal atrial fibrillation.
Sleep Medicine 2008: 9(4): 462-464.
Rupprecht S, Franke K, Fitzek S, Witte OW, Hagemann G. Levetiracetam as a treatment option in non-convulsive status epilepticus.
Epilepsy Research 2007: 73(3): 238-244.
Richter F, Rupprecht S, Lehmenkuhler A, Schaible HG. Spreading depression can be elicited in brain stem of immature but not adult rats.
Journal of Neurophysiology 2003: 90(4): 2163-2170.
Kooperationen
-
German REM-Sleep-Behaviour-Disorder Study Group
-
International REM-Sleep-Behaviour-Disorder Study Group
-
AG Motorik der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Medizin
-
AG Hypersomnie der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Medizin
-
AG Polysomnographie der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie
-
Schlafmedizin Mitteldeutschland e.V.
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Prof. Dr. med. Geert Mayer, Hephata Klinik, Schwalmstadt-Treysa, Deutschland
-
Dr. med. Ulf Kallweit, Zentrum für Schlafmedizin, Universität Witten-Herdecke, Deutschland
-
Prof. Dr. med. Ramin Khatami, Zentrum für Schlafmedizin, Schlafforschung und Epileptologie, Klinik Barmelweid, Schweiz
-
Prof. Dr. med. Wolfgang Oertel, Phillips-Universität Marburg, Deutschland