@phdthesis{Schulz2010, author = {Schulz, Sandra}, title = {The Contribution of Common and Rare Variants to the Complex Genetics of Psychiatric Disorders}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50677}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD), one of the most frequent childhood-onset, chronic and lifelong neurodevelopmental diseases, affects 5 - 10\% of school - aged children and adolescents, and 4\% of adults. The classified basic symptoms are - according to the diagnostic system DSM-VI - inattentiveness, impulsivity and hyperactivity. Also daily life of patients is impaired by learning problems, relationship crises, conflicts with authority and unemployment, but also comorbidities like sleep - and eating problems, mood - and anxiety disorders, depression and substance abuse disorders are frequently observed. Although several twin and family studies have suggested heritability of ADHD, the likely involvement of multiple genes and environmental factors has hampered the elucidation of its etiology and pathogenesis. Due to the successful medication of ADHD with dopaminergic drugs like methylphenidate, up to now, the search for candidate genes has mainly focused on the dopaminergic and - because of strong interactions - the serotonergic system, including the already analyzed candidate genes DAT1, DRD4 and 5, DBH or 5-HTTLPR. Recently, DNA copy number changes have been implicated in the development of a number of neurodevelopmental diseases and the analysis of chromosomal gains and losses by Array Comparative Genomic Hybridization (Array CGH) has turned out a successful strategy to identify disease associated genes. Here we present the first systematic screen for chromosomal imbalances in ADHD using sub-megabase resolution Array CGH. To detect micro-deletions and -duplications which may play a role in the pathogenesis of ADHD, we carried out a genome-wide screen for copy number variations (CNVs) in a cohort of 99 children and adolescents with severe ADHD. Using high-resolution aCGH, a total of 17 potentially syndrome-associated CNVs were identified. The aberrations comprise four deletions and 13 duplications with approximate sizes ranging from 110 kb to 3 Mb. Two CNVs occurred de novo and nine were inherited from a parent with ADHD, whereas five are transmitted by an unaffected parent. Candidates include genes expressing acetylcholine-metabolising butyrylcholinesterase (BCHE), contained in a de novo chromosome 3q26.1 deletion, and a brain-specific pleckstrin homology domain-containing protein (PLEKHB1), with an established function in primary sensory neurons, in two siblings carrying a 11q13.4 duplication inherited from their affected mother. Other genes potentially influencing ADHD-related psychopathology and involved in aberrations inherited from affected parents are the genes for the mitochondrial NADH dehydrogenase 1 alpha subcomplex assembly factor 2 (NDUFAF2), the brain-specific phosphodiesterase 4D isoform 6 (PDE4D6), and the neuronal glucose transporter 3 (SLC2A3). The gene encoding neuropeptide Y (NPY) was included in a ~3 Mb duplication on chromosome 7p15.2-15.3, and investigation of additional family members showed a nominally significant association of this 7p15 duplication with increased NPY plasma concentrations (empirical FBAT, p = 0.023). Lower activation of the left ventral striatum and left posterior insula during anticipation of large rewards or losses elicited by fMRI links gene dose-dependent increases in NPY to reward and emotion processing in duplication carriers. Additionally, further candidate genes were examined via Matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). This method enables the analysis of SNPs directly from human genomic DNA without the need for initial target amplification by PCR. All these findings implicate CNVs of behavior-related genes in the pathogenesis of ADHD and are consistent with the notion that both frequent and rare variants influence the development of this common multifactorial syndrome. The second part of this work concentrates on MLC1, a gene associated with Megalencephalic leukoencephalopathy with subcortical cysts, located on chromosome 22q13.33. To get more insight in the disease itself, a targeting vector for a conditional knockout mouse was constructed using homologous recombination. Furthermore, MLC1 has been suggested as a risk gene for schizophrenia, especially the periodic catatonia subtype. An initially identified missense mutation was found to be extremely rare in other patient cohorts; however, a recent report again argued for an association of two intronic MLC1 SNPs with schizophrenia and bipolar disorder. A case-control study of these polymorphisms as well as SNPs in the transcriptional control region of MLC1 was conducted in 212 chronic schizophrenic patients, 56 of which suffered from periodic catatonia, 106 bipolar patients, and 284 controls. Both intronic and promoter polymorphisms were specifically and significantly associated with periodic catatonia but not schizophrenia or bipolar disorder in general. A haplotype constructed from all polymorphisms was also associated with periodic catatonia. The MLC1 variation is associated with periodic catatonia; whether it constitutes a susceptibility or a modifier gene has to be determined.}, subject = {Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom}, language = {en} } @phdthesis{Mader2010, author = {Mader, Kathrin}, title = {Neuronale Korrelate der Handlungsevaluation bei erwachsenen Patienten mit der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48993}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {EEG-Studie mit 34 erwachsenen ADHS-Patienten und 34 Kontrollpersonen mit einem modifizierten Eriksen-Flanker-Test. Dabei zeigten sich bei den ADHS Patienten verglichen mit der Kontrollgruppe verl{\"a}ngerte Reaktionszeiten, aber eine normale Fehleranzahl und ein normales post error slowing. Die ERN und die Pe waren vermindert. Dies weist auf Defizite in der Handlungs{\"u}berwachung bei erwachsenen ADHS-Patienten hin.}, subject = {Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Weiland2010, author = {Weiland, Romy}, title = {Facial reactions in response to gustatory and olfactory stimuli in healthy adults, patients with eating disorders, and patients with attention-deficit hyperactivity disorder}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51759}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {The aim of this project was to investigate whether reflex-like innate facial reactions to tastes and odors are altered in patients with eating disorders. Qualitatively different tastes and odors have been found to elicit specific facial expressions in newborns. This specificity in newborns is characterized by positive facial reactions in response to pleasant stimuli and by negative facial reactions in response to unpleasant stimuli. It is, however, unclear, whether these specific facial displays remain stable during ontogeny (1). Despite the fact that several studies had shown that taste-and odor-elicited facial reactions remain quite stable across a human's life-span, the specificity of research questions, as well as different research methods, allow only limited comparisons between studies. Moreover, the gustofacial response patterns might be altered in pathological eating behavior (2). To date, however, the question of whether dysfunctional eating behavior might alter facial activity in response to tastes and odors has not been addressed. Furthermore, changes in facial activity might be linked to deficient inhibitory facial control (3). To investigate these three research questions, facial reactions in response to tastes and odors were assessed. Facial reactions were analyzed using the Facial Action Coding System (FACS, Ekman \& Friesen, 1978; Ekman, Friesen, \& Hager, 2002) and electromyography.}, subject = {Mimik}, language = {en} } @phdthesis{KittelSchneider2010, author = {Kittel-Schneider, Sarah}, title = {Expressionsanalytische und behaviourale Ph{\"a}notypisierung der Nos1 Knockdown Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52689}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Der gasf{\"o}rmige Neurotransmitter Stickstoffmonoxid (NO) spielt eine Rolle bei verschiedenen physiologischen Vorg{\"a}ngen, aber auch psychiatrischen Erkrankungen wie Aggression, {\"A}ngstlichkeit, Depression und auch bei kognitiven Funktionen. Um mehr {\"u}ber die physiologische Rolle von NO herauszufinden untersuchten wir mittels Gen-Expressionsanalyse und Verhaltensversuchen M{\"a}use, bei denen die neuronale Isoform der Stickstoffmonoxidsynthase ausgeschaltet wurde. Die so genannte NOS-I ist die haupts{\"a}chliche Quelle von NO im zentralen Nervensystem. Knockout Tiere sind wertvolle Werkzeuge um sowohl den Einfluss eines Gens auf Verhalten als auch m{\"o}glicherweise damit zusammenh{\"a}ngende Ver{\"a}nderungen des Transkriptoms zu identifizieren. Dies ist wichtig um herauszufinden, mit welchen molekularen Pfaden bestimmte Verhaltensweisen korreliert sind. In Bezug auf NOS-I gibt es zwei bisher beschriebene Knockout M{\"a}use St{\"a}mme. Es existieren KOex6 Knockout M{\"a}use, in welchen es {\"u}berhaupt keine katalytisch aktive NOS-I gibt und es gibt einen Mausstamm, bei dem Exon 1 deletiert wurde, was aufgrund alternativer NOS-I Splicevarianten zu einer residualen Expression von bis zu 7\% f{\"u}hrt. Daher sind diese M{\"a}sue besser zutreffend als Knockdown M{\"a}use zu bezeichnen. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die Nos1 Knockdown M{\"a}use, da die hier vorliegende Situation wohl {\"a}hnlicher zu der bei menschlicher genetischer Varianten ist, da eine komplette Disruption bisher noch nicht beim Menschen beschrieben wurde. Es gibt diverse Studien, welche den behaviouralen Ph{\"a}notyp der Nos1 Knockdown M{\"a}use untersuchen, aber diese widersprechen sich zum Teil. Bei unserer Untersuchung legten wir den Schwerpunkt auf Verhaltenstests, welche spezifische Symptome des Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tssyndrom (ADHS) aufdecken sollten. Wir f{\"u}hrten den Elevated Plus Maze Test (EPM) und ein modifiziertes Lochbrett-Paradigma, die COGITAT-Box, durch. Um die den gefundenen Verhaltens{\"a}nderungen zugrunde liegenden molekularen Mechanismen herauszufinden, suchten wir nach Unterschieden der Expression des Serotonin- (5HTT) und des Dopamintransporters (DAT) zwischen den Knockdown und den Wildtyp M{\"a}usen. Wir hatten spekuliert, dass die Disruption der NOS-I zu einer modifizierten Expression des DAT oder des 5HTT gef{\"u}hrt habe k{\"o}nnte wegen den bekannten engen Interaktionen zwischen dem nitrinergen und den monoaminergen Systemen. Wir fanden einen diskret anxiolytischen Ph{\"a}notyp, da die Knockdown M{\"a}use eine l{\"a}ngere Zeit auf dem offenen Arm des EPM verbrachten bzw. h{\"a}ufiger den offenen Arm betraten im Vergleich zu dem Wildtypen. Dies war nicht durch eine h{\"o}here lokomotorische Aktivit{\"a}t zu erkl{\"a}ren. Auch beobachteten wir ein geschlechterunabh{\"a}ngiges kognitives Defizit im Arbeits- und Referenzged{\"a}chtnis in der COGITAT-Box. {\"U}berraschenderweise fanden wir keine signifikante Dysregulation der Monoamin-Transporter in der Expressionsanalyse mittels der quantitativen Real Time PCR. Dies war eher unerwartet, da vorherige Studien verschiedene Ver{\"a}nderungen im serotonergen und dopaminergen System bei den Nos1 Knockdown M{\"a}usen gefunden hatten, wie z.B. einen verminderten Serotonin-Umsatz in frontalen Cortex und hypofunktionale 5 HT1A and 5HT1B Rezeptoren. Auch ist bekannt, dass NO direkt Monoamin-Transporter nitrosyliert. Zusammenfassend zeigen die Nos1 Knockdown M{\"a}use ein charakteristisches behaviourales Profil mit reduzierter {\"A}ngstlichkeit und Defiziten im Ged{\"a}chtnis. Weitere Studien sollten folgen um zu kl{\"a}ren, ob diese M{\"a}use als Tiermodell f{\"u}r z.B. die Alzheimer-Erkrankung oder das Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tssyndrom dienen k{\"o}nnten und die weitere pathophysiologische Rolle des NO bei neuropsychiatrischen Erkrankungen herauszufinden.}, subject = {Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Woidich2010, author = {Woidich, Eva Dorothea}, title = {Der Einfluss von Methylphenidat auf die affektive Bildverarbeitung bei erwachsenen AD(H)S Patienten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49932}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des ADHS-Forschungsprojektes der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg zur Identifikation von Endoph{\"a}notypen der ADHS durchgef{\"u}hrt. Im Fokus des Interesses stand dabei die Untersuchung emotionaler Verarbeitungsprozesse bei erwachsenen ADHS-Patienten. Conzelmann und Kollegen (Conzelmann, et al., 2009) konnten zeigen, dass erwachsene ADHS-Patienten vom Mischtypus und vom hyperaktiv/ impulsiven Typus eine defizit{\"a}re affektive Startle Modulation aufweisen. Basierend auf diesen Ergebnissen stellte sich in der vorliegenden Arbeit die Frage, ob dieser defizit{\"a}re Schreckreflex auf emotionale Bilder des International Affective Picture Systems (IAPS) zun{\"a}chst replizierbar und falls ja, durch die Einnahme eines Methylphenidatpr{\"a}parats (MPH) vermindert oder g{\"a}nzlich aufgehoben werden kann. Um dieser Frage nachzugehen, wurden zun{\"a}chst im Rahmen einer Vorstudie 15 erwachsene ADHS-Patienten (Mischtypus) aus der Studie von Conzelmann et al. (2009) nach einer Zeitspanne von einem bis zwei Jahren ein weiteres Mal getestet. Etwa eine Stunde vor der zweiten Testung erhielten die Patienten die Instruktion, ihr MPH-Pr{\"a}parat einzunehmen. Im Anschluss daran wurden den Patienten positive, neutrale und negative IAPS-Bilder pr{\"a}sentiert. Diese Bilddarbietung wurde in unregelm{\"a}ßigen Abst{\"a}nden von einem akustischen St{\"o}rger{\"a}usch unterbrochen, den die Patienten m{\"o}glichst ignorieren sollten. Im zweiten Teil der Untersuchung wurden die Probanden sowohl w{\"a}hrend der ersten als auch w{\"a}hrend der zweiten Testung angewiesen, die einzelnen Bilder hinsichtlich ihrer Valenz (angenehm versus unangenehm) und ihres Arousals (aufregend versus ruhig) zu bewerten. Von den 15 getesteten Patienten konnten 13 in die Auswertung mit einbezogen werden (2 Patienten hatten unzureichend auf den Ton reagiert). Unterschiede zwischen den beiden Testzeitpunkten (also ohne und mit MPH) konnten bez{\"u}glich der affektiven Startle Modulation lediglich auf Bilder mit hohem Arousal festgestellt werden. F{\"u}r diese spezifischen Stimuli zeigten die Patienten ohne MPH keine verringerte Startle Reaktion w{\"a}hrend der Betrachtung positiver Bilder. Mit MPH konnte dieses Ausbleiben der Startle Attenuation aufgehoben werden. Anders als bei der affektiven Startle Modulation, konnte bei den zus{\"a}tzlich erhobenen physiologischen Maßen weder ein systematischer Einfluss durch die IAPS-Bilder noch durch die Medikation festgestellt werden. Gleiches ließ sich bei den Valenz- und Arousalratings feststellen. Ob sich diese positive MPH-Wirkung auf die affektive Startle Modulation auch unabh{\"a}ngig vom Arousalgehalt der betrachteten Bilder zeigt, sollte im Anschluss an diese Vortestung mittels einer zus{\"a}tzlichen Studie mit wesentlich gr{\"o}ßerem Stichprobenumfang untersucht werden. Die Hauptstudie wurde sowohl doppelblind als auch placebo-kontrolliert und im cross-over Design durchgef{\"u}hrt. Die Testprozedur am Computer war vergleichbar mit dem Ablauf der Vortestung. Im Rahmen der Hauptstudie wurden 71 AD(H)S-Patienten (60 vom Mischtypus, 11 vom vorwiegend unaufmerksamen Typus) zweimal getestet. Von diesen 71 Patienten konnten letztlich 61 in die Auswertung der Haupttestung mit einbezogen werden (ein ADHS-Patient (Mischtypus) kam zur zweiten Testung nicht und 9 ADHS-Patienten (Mischtypus) hatten unzureichend auf den Startle-Ton reagiert). Dabei konnte zun{\"a}chst f{\"u}r die Bilder mit hohem Arousal die defizit{\"a}re Startle Modulation auf positive Bilder repliziert werden. Durch die MPH-Einnahme ließ sich dieses Defizit jedoch nicht beheben. Da Conzelmann et al. (2009) lediglich beim Mischtypus und hyperaktiv-impulsiven Typus eine defizit{\"a}re Startle Modulation nachweisen konnten, wurde eine vergleichbare Auswertung f{\"u}r die Subgruppe der 51 ADHS-Patienten vom Mischtypus durchgef{\"u}hrt. Dabei unterschieden sich die Ergebnisse dieser Subgruppe im Wesentlichen nicht von der Gesamtstichprobe. Auch bei der {\"U}berpr{\"u}fung der genetischen Hypothesen ließ sich keine Interaktion zwischen der Medikation und dem DRD4-7r, dem COMT Val/Met und dem DAT1-10r Polymorphismus feststellen. Die Ergebnisse zeigen zum einen eine defizit{\"a}re Startle Modulation der 61 AD(H)S-Patienten, die vergleichbar ist mit dem gezeigten Defizit von Conzelmann et al. (2009) bei Patienten des Mischtypus. Ein positiver Effekt durch die MPH-Einnahme konnte dabei ebenso wenig best{\"a}tigt werden wie eine m{\"o}gliche Interaktion verschiedener dopaminerger Genpolymorphismen auf die MPH-Wirkung. Zus{\"a}tzliche Studien werden zeigen, ob diese defizit{\"a}re Verarbeitung tats{\"a}chlich durch die MPH-Einnahme unbeeinflusst bleibt oder ob letztlich mittels medikament{\"o}ser Interventionen doch noch eine entsprechende Symptomverbesserung bei erwachsenen AD(H)S-Patienten zu erzielen ist.}, subject = {Methylphenidat}, language = {de} }