@phdthesis{Geiger2020,
  author    = {Geiger, Maximilian Johannes},
  title     = {Das neuronale Aufmerksamkeitsnetzwerk aus dem Gleichgewicht - Ein ‚imaging genetics' Modell der Panikst{\"o}rung},
  doi       = {10.25972/OPUS-16178},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161787},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Hintergrund: Eine Panikattacke beginnt typischerweise mit der Wahrnehmung einer physiologischen oder psychischen Ver{\"a}nderung, die von der Person als bedrohlich eingestuft wird. W{\"a}hrend in klassischen neuroanatomischen Modellen der Panikst{\"o}rung die Amygdala in der sich anschließenden aufschaukelnden Symptomatik in den Mittelpunkt gestellt wurde, erweitern aktuelle Studien dieses amygdalozentrische Bild und lenken die Aufmerksamkeit auf extratemporale neuronale Netzwerke. Dysfunktionen im neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerk, relevant f{\"u}r die Wahrnehmung und Regulierung exterozeptiver und interozeptiver Prozesse, k{\"o}nnten zur Entstehung einer Panikst{\"o}rung beitragen. Weiterhin scheinen bestimmte Risikogenotypen f{\"u}r die Panikst{\"o}rung wie z.B. im Adenosin Rezeptor 2A (ADORA2A) oder dem Neuropeptid S Rezeptor (NPSR1) Gen und die entsprechenden Neurotransmittersysteme in der Regulierung der Aufmerksamkeitsnetzwerke involviert zu sein. Fragestellung: Dysfunktionen im noradrenergen bottom-up Alertingnetzwerk und in der dopaminergen exekutiven top-down Aufmerksamkeitskontrolle k{\"o}nnten in einem neurokognitiven Entstehungsmodell der Panikst{\"o}rung eine wichtige Rolle spielen. Mit Hilfe funktioneller Bildgebung soll die Funktion des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerkes in einer nichtklinischen Stichprobe abh{\"a}ngig von genetischen Risikofaktoren und einer klinischen Stichprobe von und nach einer kognitiven Verhaltenstherapie untersucht werden. Methoden: Im nichtklinischen Teil der Untersuchung wurden in Studie 1 47 gesunde Versuchspersonen f{\"u}r die NPSR1 rs324981 Variante stratifiziert rekrutiert. Mittels fMRT wurde die Aktivit{\"a}t des Alertingnetzwerks und des Executive Control Netzwerks auf neuronaler Ebene mit dem Attentional Networt Test (ANT) untersucht. In Studie 2 wurde bei N=65 Versuchspersonen stratifiziert f{\"u}r die ADORA2A rs5751876 Variante als zus{\"a}tzliches Verhaltensmaß die F{\"a}higkeit zur interozeptiven Wahrnehmung in Bezug zur Konnektivit{\"a}t im insul{\"a}ren Ruhenetzwerk untersucht. Im klinischen Teil der Untersuchung (Studie 3) wurden 44 Patienten mit Panikst{\"o}rung sowie eine entsprechend große und gematchte Kontrollgruppe rekrutiert. Es wurden fMRT Ruhemessungen vor und nach Abschluss einer kognitiven Verhaltenstherapie erhoben. Als zus{\"a}tzliches Verhaltensmaß wurde die selbstberichtete Aufmerksamkeitskontrolle zwischen der Patienten- und der Kontrollgruppe verglichen. Ergebnisse: Tr{\"a}ger des NPSR1 TT und des ADORA2A TT Risikogenotyps f{\"u}r Angst und Angsterkrankungen zeigten eine erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t in Teilen des Alertingnetzwerks. Die Aktivit{\"a}t im Executive Control Netzwerk war arealabh{\"a}ngig teilweise erh{\"o}ht, teilweise reduziert. Innerhalb eines interozeptiven Netzwerks zeigten Tr{\"a}ger des ADORA2A TT Genotyps Hinweise auf eine dysfunktionale fronto-striatale-insul{\"a}re Interaktion. Im klinischen Teil der Studie zeigten Patienten mit Panikst{\"o}rung eine reduzierte Konnektivit{\"a}t des dorsolateralen Pr{\"a}frontalkortex (dlPFC) im fronto-parietalen Aufmerksamkeitsnetzwerk. Die Konnektivit{\"a}t innerhalb dieses Netzwerks korrelierte mit Defiziten in selbstberichteter Aufmerksamkeitskontrolle bei Patienten mit Panikst{\"o}rung. Nach Abschluss der Therapie zeigte sich bei Patienten, die von der Therapie profitiert hatten, wieder eine Zunahme oder Verbesserung der Konnektivit{\"a}t mit dem dlPFC. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Untersuchung betonen die Rolle dysfunktionaler interozeptiver und exterozeptiver Aufmerksamkeitsnetzwerke in der Entstehung von Angsterkrankungen. Bei Patienten mit Panikst{\"o}rung sowie gesunden Versuchspersonen mit bestimmten pr{\"a}disponierenden genetischen Variationen scheint eine Dysbalance des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerks bzgl. der Abstimmung von bottom-up und top-down Netzwerken vorzuliegen.},
  subject      = {Angstst{\"o}rung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schartner2018,
  author    = {Schartner, Christoph},
  title     = {The regulation of corticotropin releasing hormone receptor 1 gene expression and its role in panic disorder},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150586},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Panic Disorder (PD) is characterized by unexpected, recurrent panic attacks, which are not restricted to certain situations, medication or stimuli. Like other anxiety disorders, PD is a multifactorial disorder and develops through the interaction of genetic and environmental risk factors. Despite an estimated heritability of up to 48\%, no distinct genetic mechanism could be revealed yet. A dysregulation of the stress response has been shown in patients with PD and several studies could find an association of components of the corticotropin-releasing factor (CRF) system with PD. The corticotropin releasing hormone receptor 1 (CRHR1) is the main receptor of CRF in the brain and thus a crucial regulator of cerebral CRF signaling. Recent genetic studies found an association of certain CRHR1 single nucleotide polymorphisms (SNPs) with PD and other anxiety disorders. Among the associated CRHR1 SNPs, rs17689918 showed further evidence in a multilevel study regulating CRHR1 gene expression in panic-relevant brain regions and affecting brain activation in fMRI experiments, as well as flight behavior in a behavioral avoidance task (Weber et al, 2015). Here, we aimed to investigate the underlying neurogenetic and neurobiological mechanisms, by which the rs17689918 risk allele affects CRHR1 gene expression and receptor function, and its putative function in the pathophysiology of PD. Due to its intronic position and the predicted change of splicing regulatory elements by the risk allele of rs17689918, the expression of alternative spliced CRHR1 isoforms was investigated using quantitative real-time PCR (qPCR) in a human post-mortem brain tissue sample. Of eight known CRHR1 isoforms, expression of three CRHR1 isoforms and the CRHR1-IT1-CRHR1 readthrough transcript variant 5 - all expressing the seven transmembrane domains needed for functional receptors - was analyzed. Subsequently, electrophysiological assays were developed to measure the receptor activity of differentially expressed CRHR1 isoforms via co-expressed Kir2.3 potassium channels in vitro. In a second approach, possible epigenetic regulation of CRHR1 expression by rs17689918 was investigated by analyses of DNA methylation patterns of a CpG Island within the CRHR1 promoter region, firstly in a case-control sample for PD and secondly in a healthy control sample, separated in high and low anxious individuals. To investigate a possible gene × epigene × environment interaction, the impact of early life stress by means of childhood trauma was evaluated via the childhood trauma questionnaire (CTQ). Finally, consequences of differential DNA methylation of the CRHR1 promoter region on gene expression were investigated by luciferase-based reporter gene assays in vitro. The expression of CRHR1β was significantly decreased in amygdalae and midbrains of risk allele carriers. The expression of CRHR1-IT1-CRHR1 readthrough transcript variant 5 was significantly increased in forebrains and midbrains of risk allele carriers. All other analyzed isoforms showed no differences in expression between non-risk and risk allele carriers of rs17689918. The electrophysiological recordings of membrane potential showed an activation of Kir2.3 channels by CRHR1β in contrast to an inconsistent mix of activation and inhibition of Kir2.3 by the main isoform CRHR1α. DNA methylation of the CRHR1 promoter region was significantly reduced in panic disorder patients, as well as in high anxious individuals of an independent healthy control sample, but no direct relation to the rs17689918 risk allele could be discerned. However, the combination of carrying the risk allele, low DNA methylation and high CTQ scores lead to increased sum scores in the Beck Anxiety Inventory (BAI) in healthy individuals. Functional analyses revealed an activation of gene expression by decreased DNA methylation of the promoter region in vitro. Our results revealed that rs17689918 regulates CRHR1 function by increasing the expression of alternative transcript variants with altered function. Our analyses of DNA methylation revealed decreased methylation as a new risk factor for panic disorder and high anxious behavior, which in combination with other risk factors like childhood trauma and the rs17689918 risk allele might further increase cognitive and somatic anxiety symptoms. This supports the role of CRHR1 as a plasticity gene of anxiety behavior, i.e. a gene that is highly regulated by epigenetic or post-transcriptional mechanisms in response to environmental stressors. By its role in CRF signaling, the dysregulation of CRHR1 might extensively affect the stress response and contribute to the pathophysiology of stress-related disorders like PD. The understanding of the underlying mechanisms, especially the genetic and epigenetic regulation, would however enhance CRHR1 as a target of improved future therapeutics for PD and other anxiety disorders.},
  subject      = {Corticoliberin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gajewska2013,
  author    = {Gajewska, Agnieszka},
  title     = {Einfluss von ADORA2A Rezeptorgen Polymorphismus und Koffein auf emotionale und fr{\"u}he Informationsverarbeitungsprozesse - Ein mehrstufiges Modell f{\"u}r die Pathogenese der Panikst{\"o}rung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77449},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die komplexe Pathogenese von Angst und insbesondere der Panikst{\"o}rung wird sowohl von genetischen Faktoren wie dem Adenosin A2A Rezeptorgen (ADORA2A) 1976T/C Polymorphismus (rs5751876) als auch von neuropsychologischen Faktoren wie einer verzerrten Emotionsverarbeitung und Defiziten in der fr{\"u}hen Informationsverarbeitung beeinflusst. Ziel der vorliegenden doppelblinden, Placebo-kontrollierten Studie war, ein mehrstufiges pathogenetisches Angstmodell zu etablieren, in dem der Einfluss von 300 mg Koffeinzitrat - einem Antagonisten am Adenosin A2A Rezeptor - versus Placebo 1) auf den emotionspotenzierten Startlereflex (negative, neutrale und positive Bilder aus dem International Affective Picture System (IAPS) sowie zus{\"a}tzlich panikspezifisches Bildmaterial) an 115 gesunden Probanden (m = 57, w = 58) und 2) auf die fr{\"u}he Informationsverarbeitung (Prepulse-Modifikation (PPM)-Paradigma mit Interstimulus Intervallen (ISI) von 60, 120, 240, 480 und 2000 ms) an vorwiegend derselben Stichprobe von 114 gesunden Probanden (m = 57, w = 57) getestet wurde. Die Probanden wurden dabei f{\"u}r die genetische ADORA2A 1976T/C Variante stratifiziert und mittels des Angstsensitivit{\"a}ts-Index (ASI) f{\"u}r Angstsensitivit{\"a}t (AS) charakterisiert. Zus{\"a}tzlich zum erwarteten Haupteffekt der Bildkategorien (h{\"o}chste Startlemagnituden f{\"u}r negative, niedrigste f{\"u}r positive Bilder) konnte eine Genotyp X Intervention Interaktion auf die Bildkategorien beobachtet werden: Sowohl Tr{\"a}gerschaft des ADORA2A 1976TT Risikogenotyps unter Placebo als auch der Konsum von Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotyptr{\"a}gerschaft stellten ein Risiko f{\"u}r eine {\"a}hnliche, d.h. undifferenzierte physiologische Erregung in Antwort auf negative und neutrale Reize und damit wom{\"o}glich f{\"u}r eine erh{\"o}hte Angstbereitschaft dar. In {\"U}bereinstimmung mit dem hypothetisierten multifaktoriellen Risikomodell potenzierte Koffein in Synergie mit dem ADORA2A 1976TT Risikogenotyp die Startlereaktion spezifisch f{\"u}r negative emotionale Reize. Dieser Effekt wurde maßgeblich durch eine hohe Angstsensitivit{\"a}t verursacht. Die h{\"o}chsten Startlemagnituden nach Koffeineinnahme bei negativen Bildern zeigten sich insbesondere in der weiblichen Stichprobe. Bei panikspezifischen Bildern f{\"u}hrte Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotyptr{\"a}gern dazu, dass im Vergleich zu Placebo weniger zwischen negativen und Panikbildern unterschieden wurde. Bei ADORA2A 1976TT Risikogenotyptr{\"a}gern ergaben sich bzgl. der panikspezifischen Bilder weder unter Koffein- noch unter Placebobedingungen Unterschiede. Bez{\"u}glich der fr{\"u}hen Informationsverarbeitung konnte eine Vierfachinteraktion zwischen Genotyp, Intervention, Geschlecht und ISI beobachtet werden. Eine Stratifikation nach ISI ergab, dass die Prepulse Inhibition (PPI) nach Koffeineinnahme f{\"u}r das ISI von 120 ms und von 240 ms bei weiblichen ADORA2A 1976TT Risikogenotyptr{\"a}gern im Vergleich zu m{\"a}nnlichen ADORA2A 1976TT Homozygoten eingeschr{\"a}nkt war, w{\"a}hrend es keine signifikanten Effekte bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotyptr{\"a}gern oder in der Placebogruppe gab. Nur bei hoch {\"a}ngstlichen Probanden konnte ein signifikanter Interventionseffekt mit verminderter Prepulse Fazilitation (PPF; ISI von 2000 ms) unter Koffein beobachtet werden. Unsere Ergebnisse weisen auf ein komplexes, mehrstufiges und potenziell geschlechtsspezifisches pathogenetisches Angstmodell hin, bei dem genetische und biochemische Faktoren interaktiv das Risiko f{\"u}r defizit{\"a}re emotionale Verarbeitungsprozesse und somit m{\"o}glicherweise auch f{\"u}r Angstst{\"o}rungen erh{\"o}hen. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass weibliche ADORA2A 1976TT Homozygote unter Koffein eine eingeschr{\"a}nkte F{\"a}higkeit haben, irrelevante sensorische Informationen zu filtern, was die Rolle des adenosinergen Systems bei der Pathogenese von Angst zus{\"a}tzlich st{\"u}tzt. Durch die Definition von multifaktoriellen Risikoprofilen f{\"u}r Angst und insbesondere die Panikst{\"o}rung, wie in der vorliegenden Arbeit exemplarisch demonstriert, k{\"o}nnen in Zukunft Fortschritte in der individuellen Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rpr{\"a}vention erzielt werden.},
  subject      = {Paniksyndrom},
  language  = {de}
}