TY  - THES
A1  - Ziegler, Christiane
T1  - Epigenetic Mechanisms in the Pathogenesis and Therapy of Anxiety Disorders
T1  - Epigenetische Mechanismen in der Pathogenese und Therapie von Angsterkrankungen
N2  - Anxiety disorders (AD) are common, disabling mental disorders, which constitute the most prevalent mental health condition conveying a high individual and socioeconomic burden. Social anxiety disorder (SAD), i.e. fear in social situations particularly when subjectively scrutinized by others, is the second most common anxiety disorder with a life time prevalence of 10%. Panic disorder (PD) has a life time prevalence of 2-5% and is characterized by recurrent and abrupt surges of intense fear and anticipatory anxiety, i.e. panic attacks, occurring suddenly and unexpected without an apparent cue.
In recent years, psychiatric research increasingly focused on epigenetic mechanisms such as DNA methylation as a possible solution for the problem of the so-called “hidden heritability”, which conceptualizes the fact that the genetic risk variants identified so far only explain a small part of the estimated heritability of mental disorders.
In the first part of this thesis, oxytocin receptor (OXTR) gene methylation was investigated regarding its role in the pathogenesis of social anxiety disorder. In summary, OXTR methylation patterns were implicated in different phenotypes of social anxiety disorder on a categorical, neuropsychological, neuroendocrinological as well as on a neural network level. The results point towards a multilevel role of OXTR gene hypomethylation particularly at one CpG site (CpG3, Chr3: 8 809 437) within the protein coding region of the gene in SAD.
The second part of the thesis investigated monoamine oxidase A (MAOA) gene methylation regarding its role in the pathogenesis of panic disorder as well as – applying a psychotherapy-epigenetic approach – its dynamic regulation during the course of cognitive behavioural therapy (CBT) in PD patients. First, MAOA hypomethylation was shown to be associated with panic disorder as well as with panic disorder severity. Second, in patients responding to treatment MAOA hypomethylation was shown to be reversible up to the level of methylation in healthy controls after the course of CBT. This increase in MAOA methylation along with successful psychotherapeutic treatment was furthermore shown to be associated with symptom improvement regarding agoraphobic avoidance in an independent replication sample of non-medicated patients with PD.
Taken together, in the future the presently identified epigenetic patterns might contribute to establishing targeted preventive interventions and personalized treatment options for social anxiety disorder or panic disorder, respectively.
N2  - Angsterkrankungen sind die häufigsten psychischen Erkrankungen, welche in hohem Maße den Alltag der Betroffenen beeinträchtigen und eine große sozioökonomische Belastung darstellen. Eine der häufigsten Formen von Angsterkrankungen bildet die soziale Phobie, d.h. die Angst vor sozialen Situationen, in denen man im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit steht, mit einer Lebenszeit-Prävalenz von circa 10%. Die Panikstörung, charakterisiert durch das wiederholte und unerwartete Auftreten von Panikattacken, ist eine weitere Form der Angsterkrankungen mit einer Lebenszeit-Prävalenz von circa 2-5%.
Epigenetische Mechanismen, wie zum Beispiel die DNA Methylierung, rücken in den letzten Jahren immer weiter in den Fokus der psychiatrischen Forschung. Hier werden sie als eine mögliche Lösung für das Problem der „hidden heritability“ (versteckte Heritabilität) angesehen.
Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die DNA Methylierung des Oxytozinrezeptorgens (OXTR) hinsichtlich ihrer Rolle in der Pathogenese der sozialen Phobie untersucht. Hierbei konnte eine verringerte Methylierung des Gens, speziell an einem CpG-Dinukleotid (CpG3, Chr3: 8 809 437) innerhalb der protein-kodierenden Genregion, auf verschiedenen Ebenen mit der Erkrankung an sozialer Phobie, dimensionalen Maßen der Erkrankungsschwere sowie der Stressverarbeitung auf neuro-endokrinologischer und neuronaler Ebene in Verbindung gebracht werden.
Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Rolle von DNA Methylierungsmustern des Monoaminooxidase A (MAOA) Gens in der Pathogenese und der Therapie der Panikstörung. Zum einen konnte gezeigt werden, dass eine verringerte MAOA Methylierung mit dem Auftreten von Panikstörung sowie mit einer erhöhten Symptomschwere assoziiert ist. Zum anderen zeigten Patienten, welche auf eine kognitive Verhaltenstherapie (KVT) ansprachen, eine signifikante Erhöhung der MAOA Methylierung nach der Therapie, welche zusätzlich in einer unabhängigen Stichprobe mit einer Verringerung der Symptomschwere assoziiert war. Diese Veränderung zeigte sich jedoch nicht in Patienten, welche nicht auf die KVT ansprachen.
Zusammenfassend können beide im Rahmen dieser Arbeit untersuchten epigenetischen Muster und deren Rolle in der Pathogenese der sozialen Phobie sowie der Panikstörung zur Etablierung personalisierter Therapiemöglichkeiten wie auch targetierter präventiver Interventionen beitragen.
KW  - Angst
KW  - Psychische Störung
KW  - DNA-Methylierung
KW  - Panikstörung
KW  - Soziale Phobie
KW  - Angsterkrankungen
KW  - Epigenetische Mechanismen
KW  - Epigenetik
KW  - Methylierung
KW  - DNS
KW  - Angsterkrankungen
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146815
ER  - 
TY  - THES
A1  - Frey, Lillien Mara
T1  - Furchtgeneralisierung und Attentional Bias bei Kindern und Jugendlichen mit einer Störung des Sozialverhaltens
T1  - Fear Generalization And Attentional Bias in Children And Adolescents With Conduct Disorder
N2  - Bereits vorangegangene Studien haben zeigen können, dass eine verstärke Generali- sierung von Furcht sowohl bei Erwachsenen, bei denen beispielsweise eine Angststörung oder eine PTSB diagnostiziert wurde, aber auch bei gesunden Kindern eine Rolle spielt. In unserer Studie untersuchten wir eine Gruppe Kinder und Jugendliche (n = 31, m = 25, w = 6; Alter = 13.35 ± 2.03), die eine Störung des Sozialverhaltens aufwiesen, auf die Konditionierbarkeit von Furcht und eine mögliche Furchtgeneralisierung. Diese Gruppe verglichen wir mit einer gesunden Kontrollgruppe (n = 29, m = 11, w = 18; Alter = 14.28 ± 2.43). Als Generalisierungsstimuli verwendeten wir ein Furchtgeneralisierungsparadigma mit zwei Frauengesichtern, die in vier Schritten aneinander angeglichen wurden. Zusätzlich führten wir mit beiden Probandengruppen ein Dot-Probe-Paradigma zur Objektivierung von Aufmerksamkeitsprozessen im Sinne eines Attentional Bias oder Attentional Avoidance mit emotionalen Gesichtern durch. Wir konnten eine erfolgreiche Furchtkonditionierung für beide Gruppen erreichen. Im Vergleich mit der gesunden Kontrollgruppe zeigte die externalisierende Probandengruppe eine verstärke Furchtgeneralisierung.
Hinsichtlich der subjektiven Valenz- und Kontingenzratings wurden die Unterschiede besonders deutlich. Eine verstärkte Generalisierungsneigung bei erhöhter Trait-Angst konnten wir nicht finden. Die externalisierende Gruppe zeigte im Vergleich mit neutralen Gesichtern bei den emotionalen Gesichtern insgesamt einen Attentional Bias. Am deutlichsten war dabei eine verstärkte Aufmerksamkeitslenkung hin zu glücklichen Gesichtern festzustellen. Für die gesunde Kontrollgruppe konnten wir keine Besonderheiten bezüglich der Aufmerksamkeitsrichtung finden. Weiterführende Studien sollten mit größ- eren Probandengruppen und nach Geschlecht und Alter gepaarten Probanden durch- geführt werden. Mit externalisierenden Probanden sollte ein Furchtgeneralisierungs- paradigma mit neutralen Stimuli (z.B. Ringe) gewählt werden, um eine subjektive Wertung emotionaler Gesichter bei den Ratings als Störfaktor auszuschließen. Für externalisierende Probanden sollte außerdem die Ausprägung von CU-Traits erfasst und die Dauer der Testung verkürzt oder auf zwei Termine aufgeteilt werden, um eine ausreichende Konzentrationsfähigkeit zu ermöglichen.
N2  - Previous studies have already been able to show that increased generalization of fear plays a role both in adults diagnosed with anxiety disorder or PTSD, but also in healthy children. In our study we examined a group of children and adolescents (n = 31, m = 25, f = 6; age = 13.35 ± 2.03) with conduct disorder for possible fear conditioning and overgeneralization of fear. We compared this group with a healthy control group (n = 29, m = 11, f = 18; age = 14.28 ± 2.43). As generalization stimuli we used a fear generalization paradigm with two female faces that were matched in four steps. In addition both groups performed a dot-probe task to objectify attentional processes in terms of attentional bias or attentional avoidance with emotional faces.
We were able to achieve successful fear conditioning for both groups. Compared with the healthy control group the externalizing subject group showed increased fear generalization. Regarding the subjective valence and contingency ratings the differences were particularly evident. We could not find an increased generalization tendency for subjects with increased trait anxiety.
The externalizing group showed an attentional bias towards emotional faces compared to neutral faces. Most clearly there was an increased attentional bias towards happy faces. For the healthy control group we could not find any particularities regarding attentional bias or avoidance.
Further studies should be conducted with larger subject groups and subjects paired by gender and age. With externalizing subjects a fear-generalization paradigm with neutral stimuli (e.g., rings) should be chosen to exclude subjective scoring of emotional faces in the ratings as a confounding factor. For externalizing subjects, the expression of CU traits should also be recorded and the duration of testing should be shortened or divided into two sessions to enable sufficient concentration.
KW  - Psychische Störung
KW  - Kind
KW  - Furchtgeneralisierung
KW  - Attentional Bias
KW  - Attentional Avoidance
KW  - Störung des Sozialverhaltens
KW  - Verhaltensstörung
KW  - Jugend
KW  - Sekundärkrankheit
KW  - Angststörung
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-259746
ER  - 
TY  - THES
A1  - Candemir, Esin
T1  - Involvement of neuronal nitric oxide synthase (NOS-I) PDZ interactions in neuropsychiatric disorders
T1  - Der Einfluss von PDZ Interaktionen der neuronalen Stickstoffmonoxidsynthase (NOS-I) auf neuropsychiatrische Störungen
N2  - Neuronal nitric oxide (NO) synthase (NOS-I) and its adaptor protein (NOS1AP) have been repeatedly and consistently associated with neuropsychiatric disorders in several genetic association and linkage studies, as well as functional studies. NOS-I has an extended PDZ domain which enables it to interact with postsynaptic density protein 95 (PSD-95) bringing NOS-I in close proximity to NMDA receptors. This interaction allows NMDA receptor activity dependent calcium-influx to activate NOS-I, linking NO synthesis to regulation of glutamatergic signaling pathways. NOS1AP is a PDZ-domain ligand of NOS-I and has been proposed to compete with PSD-95 for NOS-I interaction. Studies performed on post-mortem brain tissues have shown increased expression of NOS1AP in patients with schizophrenia and bipolar disorder, suggesting that increased NOS-I/NOS1AP interactions might be involved in neuropsychiatric disorders possibly through disruption of NOS-I PDZ interactions. Therefore, I have investigated the involvement of NOS-I in different endophenotypes of neuropsychiatric disorders by targeting its specific PDZ interactions in vitro and in vivo. To this end, I used recombinant adeno-associated virus (rAAV) vectors expressing NOS1AP isoforms/domains (NOS1AP-L: full length NOS1AP; NOS1AP-LC20: the last 20 amino acids of NOS1AP-L, containing the PDZ interaction motif suggested to stabilize interaction with NOS-I; NOS1AP-LΔC20: NOS1AP-L lacking the last 20 amino acids; NOS1AP-S: the short isoform of NOS1AP), residues 396-503 of NOS1AP-L (NOS1AP396-503) encoding the full NOS-I interaction domain, and N-terminal 133 amino acids of NOS-I (NOS-I1-133) encoding for the extended PDZ-domain.
Neuropsychiatric disorders involve morphological brain changes including altered dendritic
development and spine plasticity. Hence, I have examined dendritic morphology in primary cultured hippocampal and cortical neurons upon overexpression of constructed rAAV vectors. Sholl analysis revealed that overexpression of NOS1AP-L and NOS1AP-LΔC20 mildly reduced dendritic length/branching. Moreover, overexpression of all NOS1AP isoforms/domains resulted in highly altered spine plasticity including significant reduction in the number of mature spines and increased growth of filopodia. These findings suggest that NOS1AP affects dendritic growth
and development of dendritic spines, which may involve both, increased NOS-I/NOS1AP interaction as well as interaction of NOS1AP with proteins other than NOS-I. Interestingly, the observed alterations in dendritic morphology were reminiscent of those observed in post-mortem brains of patients with neuropsychiatric disorders. 
Given the dendritic alterations in vitro, I have examined, whether disruption of NOS-I PDZ interaction would also result in behavioral deficits associated with neuropsychiatric disorders. To this end, rAAV vectors expressing NOS1AP-L, NOS1AP396-503, NOS-I1-133, and mCherry were stereotaxically delivered to the dorsal hippocampus of 6-week-old male C57Bl/6J mice. One week after surgery, mice were randomly separated into two groups. One of those groups underwent three weeks of chronic mild stress (CMS). Afterwards all mice were subjected to a comprehensive behavioral analysis. The findings revealed that overexpression of the constructs did not result in phenotypes related to anxiety or depression, though CMS had an anxiolytic effect independent of the injected construct. Mice overexpressing NOS-I1-133, previously shown to disrupt NOS-I/PSD-95 interaction, showed impaired spatial memory, sensorimotor gating, social interaction, and increased locomotor activity. NOS1AP overexpressing mice showed mild impairments in sensorimotor gating and spatial working memory and severely impaired social interaction. NOS1AP396-503 overexpressing mice also showed impaired social interaction but enhanced sensorimotor gating and reduced locomotor activity. Taken together, these behavioral findings indicate an involvement of NOS-I PDZ interactions in phenotypes associated with positive symptoms and cognitive deficits of psychotic disorders.
In summary, this study revealed an important contribution of NOS-I protein interactions in the development of endophenotypic traits of neuropsychiatric disorders, in particular schizophrenia,
at morphological and behavioral levels. These findings might eventually aid to a better
understanding of NOS-I-dependent psychopathogenesis, and to develop pharmacologically relevant treatment strategies.
N2  - Die neuronal Stickstoffmonoxid(NO)synthase (NOS-I) und deren Adapterprotein (NOS1AP) wurden in mehreren Genassoziations- und Genkopplungsstudien, sowie funktionellen Studien, wiederholt und konsistent mit neuropsychiatrischen Störungen assoziiert. NOS-I trägt eine erweiterte PDZ Domäne, die eine Interaktion mit postsynaptic density protein 95 (PSD-95) ermöglicht und es in die Nähe von NMDA Rezeptoren bringt. Diese Interaktion erlaubt es NMDA Rezeptoraktivitätsabhängigen Kalziumeinstrom NOS-I zu aktivieren, was die Synthese von NO an die Regulierung glutamaterger Signalwege koppelt. NOS1AP ist ein Ligand der NOS-I PDZ Domäne und NOS1AP kompetiert mit PSD-95 um die Bindung mit NOS-I. Post mortem Untersuchungen zeigten eine erhöhte Expression von NOS1AP im Gehirn von Patienten mit Schizophrenie und bipolarer Störung, was eine erhöhte NOS-I/NOS1AP Interaktion (was möglicherweise zu gestörter NOS-I PDZ Interaktion führt) mit neuropsychiatrischen Störungen verbindet. Daher habe ich den Einfluss von NOS-I auf Endophänotypen neuropsychiatrischer Störungen untersucht, indem ich spezifische PDZ Interaktionen von NOS-I in vitro und in vivo gestört habe. Dazu verwendete ich rekombinante Adenoassozierte virale (rAAV) Vektoren, die NOS1AP Isoformen/Domänen (NOS1AP-L: Volllänge NOS1AP; NOS1AP-LC20: Die letzten 20 Aminosäuren von NOS1AP-L, welche das PDZ Interaktionsmotiv enthalten, das zur Stabilisierung der Interaktion mit NOS-I beiträgt; NOS1AP-LΔC20: NOS1AP-L dessen letzte 20 Aminosäuren fehlen; NOS1AP-S: die Kurzform von NOS1AP), Aminosäurereste 396-503 von NOS1AP-L (NOS1AP396-503), welche die volle NOS-I Interaktionsdomäne kodieren, und die N-terminalen 133 Aminosäuren von NOS-I (NOS-I1-133), welche die erweiterte PDZ Domäne enthalten. 
Bei neuropsychiatrischen Störungen kommt es zu morphologischen Änderungen des Gehirns,
einschließlich veränderter dendritischer Entwicklung und Plastizität dendritischer Dornfortsätze
(‚spines‘). Daher habe ich die dendritische Morphologie in primär kultivierten Hippokampal- und Kortikalneuronen nach Überexpression der konstruierten rAAV Vektoren untersucht. Eine Sholl
Analyse ergab dabei, dass die Überexpression von NOS1AP-L und NOS1AP-LΔC20 die Länge und Anzahl dendritscher Verzweigungen leicht reduzierte. Zudem führte die Überexpression aller NOS1AP Isoformen/Domänen zu einer stark veränderten Plastizität dendritischer ‚spines‘, einschließlich einer signifikanten Reduktion der Anzahl ausgereifter ‚spines‘ und einem erhöhten Wachstum von Filopodien. Diese Ergebnisse zeigen, dass NOS1AP einen Einfluss auf das dendritische Wachstum und die Entwicklung dendritischer ‚spines‘ hat, dem sowohl eine erhöhte NOS-I/NOS1AP Interaktion, sowie Interaktionen von NOS1AP mit anderen Proteinen zugrunde liegen könnten. Interessanterweise, ähnelten die beobachteten Veränderungen solchen, die in post mortem Gehirnen von Patienten mit neuropsychiatrischen Störungen beobachtet wurden. 
Aufgrund der Beobachtungen in vitro, habe ich untersucht, ob eine Störung der NOS-I PDZ
Interaktion auch zu Verhaltensdefiziten, die mit neuropsychiatrischen Störungen assoziiert sind,
führt. Zu diesem Zweck, wurden rAAV Vektoren, die NOS1AP-L, NOS1AP396-503, NOS-I1-133,und mCherry exprimieren, stereotaxisch in den dorsalen Hippokampus von sechs Wochen alten männlichen C57Bl/6J Mäusen injiziert. Eine Woche nach der Operation wurden die Mäuse zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine dieser Gruppen wurde für drei Wochen dem ‚chronic mild stress‘(CMS) Paradigma unterzogen. Im Anschluss daran wurden alle Mäuse einer umfassenden Verhaltensanalyse unterzogen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Überexpression der Konstrukte nicht zu Angst- oder Depressionsassoziierten Phänotypen führten. Jedoch hatte das CMS Paradigma einen anxiolytischen Effekt, der unabhängig vom injizierten Konstrukt war. Eine Überexpression des NOS-I1-133 Konstruktes, von welchem zuvor eine Störung der NOS-I/PSD-95 Interaktion nachgewiesen wurde, führte zu Störungen des räumlichen Kurzzeitgedächtnisses, der Reaktionsunterdrückung (‚sensorimotor gating‘) und der sozialen Interaktion, sowie zu erhöhter lokomotorischer Aktivität. NOS1AP überexprimierende Mäuse zeigten leichte Störungen in der Reaktionsunterdrückung und des räumlichen Kurzzeitgedächtnisses, sowie erheblich gestörte soziale Interaktionen. NOS1AP396-503 überexprimierende Mäuse zeigten ebenfalls gestörte soziale Interaktion, jedoch eine erhöhte Reaktionsunterdrückung und verminderte lokomotorische Aktivität. Zusammengenommen, deuten diese Verhaltensuntersuchungen auf einen Beitrag der NOS-I PDZ Interaktionen zu Phänotypen, die mit positiven Symptomen und kognitiven Defiziten bei Psychosen assoziiert sind, hin.
Zusammengefasst konnte diese Studie einen wichtigen Beitrag der NOS-I Proteininteraktionen bei
der Entstehung endophenotypischer Züge (morphologisch sowie im Verhalten) neuropsychiatrischer Störungen, insbesondere der Schizophrenie, aufzeigen. Diese Erkenntnisse könnten zu einem besseren Verständnis NOS-I abhängiger Psychopathogenese, sowie zur Entwicklung relevanter pharmakologischer Behandlungsstrategien führen.
KW  - NOS-I
KW  - neuronal nitric oxide synthase
KW  - NOS1AP
KW  - neuropsychiatric disorders
KW  - neuronale Stickstoffmonoxidsynthase
KW  - neuropsychiatrische Störungen
KW  - Stickstoffmonoxid-Synthase
KW  - Psychische Störung
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-151194
ER  -