TY  - THES
A1  - Schartner, Christoph
T1  - The regulation of corticotropin releasing hormone receptor 1 gene expression and its role in panic disorder
T1  - Die Regulation der Corticotropin Releasing Hormon Rezeptor 1 Genexpression und ihre Rolle bei der Panikstörung
N2  - 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.
N2  - Die Panikstörung manifestiert sich durch unerwartete, wiederkehrende Panikattacken, welche sich nicht auf bestimmte Situationen, Medikationen oder Stimuli zurückführen lassen. Bei der Panikstörung handelt es sich, wie bei allen psychischen Erkrankungen, um eine sogenannte multifaktorielle Erkrankung, d.h. sie entwickelt sich aus einem Zusammenspiel von genetischen Faktoren und Umweltfaktoren. Trotz einer geschätzten Heritabilität von bis zu 48% ist bisher kein eindeutiger genetischer Mechanismus bekannt, der zur Entwicklung einer Panikstörung führt. Mehrere Studien konnten eine Fehlregulation der Stressantwort bei Patienten mit Panikstörung feststellen. Dabei konnten mehrfach Polymorphismen in Genen des Corticotropin-Releasing Faktor (CRF) Systems mit Panikstörung assoziiert werden. Insbesondere der Hauptrezeptor von CRF im Gehirn, der Corticotropin Releasing Hormon Rezeptor 1 (CRHR1), konnte in mehreren Studien mit Panikstörung und anderen Angsterkrankungen assoziiert werden. In einer kürzlich erschienenen Studie wurde gezeigt, dass der CRHR1 Einzelnukleotid-Polymorphismus rs17689918 die Genexpression von CRHR1 in Gehirnregionen reguliert, die auch in Angsterkrankungen eine Schlüsselrolle spielen. Zusätzlich zeigten Risikoallelträger eine veränderte Gehirnaktivierung in fMRT Experimenten und ein verändertes Fluchtverhalten in einem Verhaltenstest (Weber et al, 2015). In der vorliegenden Studie wurden die zugrundeliegenden neurogenetischen und neurobiologischen Mechanismen untersucht, anhand derer das Risikoallel von rs17689918 die CRHR1 Genexpression und Rezeptorfunktion beeinflusst, und welche Rolle diese in der Pathophysiologie der Panikstörung spielen.
Aufgrund der Position von rs17689918 im Intron von CRHR1 und der in silico berechneten Änderung der Erkennungssequenz für Spleißregulatoren durch das Risikoallel von rs17689918 wurde die Expression alternativer Spleißformen von CRHR1 mittels quantitativer real-time PCR in humanen post-mortem Gehirnproben analysiert. Insgesamt wurde die Expression von vier CRHR1 Isoformen und die Expression der CRHR1-IT1-CRHR1 readthrough Transkriptvariante 5 analysiert. Für funktionelle Analysen wurden elektrophysiologische Assays entwickelt, um durch die Messung der Aktivität von ko-exprimierten Kir2.3 Kaliumkanälen die Rezeptoraktivität der CRHR1 Isoformen in vitro bestimmen zu können. Zusätzlich wurde eine mögliche epigenetische Regulation der CRHR1 Genexpression durch rs17689918 untersucht. Hierfür wurden DNA Methylierungsmuster eines Abschnittes einer CpG-Insel im Promoterbereich des CRHR1 Gens in einer Fall-Kontroll-Stichprobe für Panikstörung und einer weiteren gesunden Kontrollstichprobe – unterteilt in eine hoch-ängstliche und eine niedrig-ängstliche Gruppe – analysiert. Um mögliche Gen-Epigen-Umweltinteraktionen zu untersuchen, wurde zusätzlich der Einfluss belastender Lebensereignisse in frühen Lebensabschnitten mittels dem Childhood Trauma Questionnaire (CTQ) erfasst. Die Funktionalität von differenziell methylierten Abschnitten der CRHR1 Promoterregion wurde mittels Luziferase-basierten Reportergenassays in vitro untersucht.
Die Ergebnisse der Expressionsanalyse zeigen eine signifikant verminderte Expression der Isoform CRHR1β in Amygdala- und Mittelhirnproben von Risikoallelträgern. Gleichzeitig war CRHR1-IT1-CRHR1 Transkriptvariante 5 in Vorderhirn- und Mittelhirnproben von Risikoallelträgern signifikant höher exprimiert. Alle anderen Isoformen zeigten keinen Expressionsunterschied zwischen Risiko- und Nicht-Risikoallelträgern von rs17689918. Elektrophysiologische Messungen des Membranpotentials fanden eine Aktivierung der ko-exprimierten Kir2.3 Kanäle durch Isoform CRHR1β, im Gegensatz zu einer inkonsistenten Regulation aus Aktivierung und Inhibition der Kanäle durch die Hauptvariante CRHR1α. Patienten mit Panikstörung zeigten eine geringere DNA-Methylierung der CRHR1 Promoterregion im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Gleichzeitig haben hoch-ängstliche gesunde Probanden eine geringere DNA Methylierung der CRHR1 Promoterregion als weniger ängstlichen Probanden. Allerdings konnte kein Einfluss von rs17689918 auf die DNA-Methylierung gefunden werden. Probanden mit einer Akkumulation von Risikofaktoren wie dem Risikoallel von rs17689918, geringer DNA-Methylierung und hohen CTQ-Werten erreichen außerdem höhere Summenwerte im BAI. Die funktionellen Analysen zeigten eine Aktivierung der Genexpression infolge einer geringen DNA-Methylierung der differenziell methylierten CpG-Stellen.
Die Ergebnisse zeigen, dass rs17689918 die Funktion von CRHR1 durch eine Verschiebung der Expression zu alternativen, weniger oder nicht-funktionellen Spleißvarianten steuert. Zusätzlich zeigen die Analysen, dass eine verringerte DNA-Methylierung der CRHR1 Promoterregion ein Risikofaktor für Panikstörung und erhöhtes Angstverhalten ist, welcher in Kombination mit weiteren Risikofaktoren wie Kindheitstraumata oder dem rs17689918 Risikoallel ängstliche Verhaltenszüge begünstigt. Dies unterstützt die Hypothese, dass CRHR1 die Funktion eines sogenannten „Plastizitätsgens“ für ängstliches Verhalten und Angsterkrankungen hat, d.h. ein Gen dessen Expression durch epigenetische und posttranskriptionale Modulation in Reaktion auf Umwelteinflüsse reguliert wird. Durch seine wichtige Funktion im CRF-Signalweg könnte eine Fehlregulation von CRHR1 einen weitreichenden Einfluss auf die humane Stressantwort haben und somit auch zur Pathophysiologie von stress-bedingten Erkrankungen wie Panikstörung beitragen. Das Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen, besonders der genetischen und epigenetischen Regulation, würde dazu beitragen CRHR1 als möglichen Ansatzpunkt zukünftiger Therapien für Panikstörung und anderen Angsterkrankungen zu erschließen.
KW  - Panic Disorder
KW  - CRHR1
KW  - Corticoliberin
KW  - Rezeptor
KW  - Paniksyndrom
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-150586
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heupel [geb. Haderlein], Julia Katharina
T1  - Stathmin als Kandidatengen für Cluster C Persönlichkeitsstörungen, Panikstörung und Agoraphobie
T1  - Stathmin and Cluster C personality disorders, panic disorder and agoraphobia
N2  - Es wurde bereits mehrfach vermutet, dass das auf dem Chromosomabschnitt 1p36.11 lokalisierte Stathmin-Gen, welches durch seine Funktion als Regulator der Mikrotubulidynamik für die neuronale Plastizität bei Vertebraten eine entscheidende Rolle spielt, für die Angstentstehung von essentieller Bedeutung sein könnte. Zum einen wurde von Shumyatsky und Kollegen der Befund erbracht, dass Stathmin-defiziente Mäuse weder angeborene noch erlernte Furcht zeigten. Zum anderen konnten Brocke und Mitarbeiter für gesunde Probanden nachweisen, dass zwei Promotor-SNPs rs182455 und rs213641 mit der Induktion von Angst und psychosozialem Stress assoziiert sind. Aus diesen Gründen, die Stathmin zu einem ausgezeichneten Kandidatengen für angstrelevante Erkrankungen machen, wurde in der vorliegenden Arbeit eine Fall-Kontroll-Studie durchgeführt, die den oben genannten rs182455 und einen neu identifizierten Promotor-Polymorphismus in Form eines STR-Bereichs analysierte. Das untersuchte Patientenkollektiv bestand aus 642 Patienten mit Persönlichkeitsstörungen, von denen 115 eine „ängstliche“ Cluster C Persönlichkeitsstörung aufwiesen. Des Weiteren wurden 239 Patienten mit einer Panikstörung und komorbider Agoraphobie und eine Kontrollgruppe aus 239 gesunden Blutspendern analysiert. Methodisch wurde hierbei zunächst eine Sequenzierung des Stathmin-Gens zur genaueren Analyse des STR-Bereichs durchgeführt. Die Genotypisierung des STR-Bereichs erfolgte anschließend mit Hilfe drei verschiedener PCR-Ansätze und einer Kapillar-Gelelektrophorese. Die Genotypisierung des rs182455 wurde mittels PCR, einem nachfolgenden Restriktionsverdau und einer Gelelektrophorese durchgeführt. Abschließend wurden die Allelfrequenzen des rs182455 und des STR-Bereichs auf eine mögliche Assoziation mit Persönlichkeitseigenschaften, Persönlichkeitsstörungen und Panikstörung und Agoraphobie statistisch untersucht. Die in dieser Arbeit durchgeführten Assoziationsanalysen von rs182455 zeigen zum einen eine signifikante Assoziation mit der TPQ Dimension „reward dependence“ (p=0,009), insbesondere mit der Subskala „Bindung“, mit der NEO-PI-R Dimension Extraversion (p=0,035), insbesondere mit den Facetten „Wärme“ und „Geselligkeit/Zusammenleben“. Bezüglich der NEO-PI-R Dimension Neurotizismus ergab sich bei geschlechtsgetrennten Analysen eine signifikante Assoziation für die Facette „Ängstlichkeit“ bei Frauen (p=0,026). Zum anderen wurde bei geschlechtsgetrennten Analysen eine signifikante Assoziation mit Cluster C Persönlichkeitsstörungen bei weiblichen Patienten (p=0,025) nachgewiesen. Darüber hinaus zeigte sich eine signifikante Assoziation des rs182455 mit der Panikstörung, wobei diese Assoziation insbesondere auf die Patienten mit Agoraphobie zurückzuführen ist (p=0,041). Die Assoziationsanalysen des STR-Bereichs, der aus einem ATC-Insertionspolymorphismus und einer TAA-Trinukleotidwiederholung besteht, ergaben bezüglich der NEO-PI-R Dimension Neurotizismus im Hinblick auf die Facette „Ängstlichkeit“ ebenfalls eine signifikante Assoziation (p=0,011) mit dem ATC-Insertionspolymorphismus. Im Hinblick auf Cluster C Persönlichkeitsstörungen zeigte sich bei geschlechtsgetrennten Analysen eine signifikante Assoziation des ATC-Insertionspolymorphismus (p=0,019) bei weiblichen Patienten und eine signifikante Assoziation mit der Trinukleotid-Wiederholung TAA (p=0,031). Bezüglich des ATC-Insertionspolymorphismus wurde darüber hinaus eine signifikante Assoziation des STR-Bereichs mit der Panikstörung (p=0,020) und komorbider Agoraphobie (p=0,024) nachgewiesen. Diese Resultate bestätigen die Annahme, dass dem Stathmin-Gen für die Angstentstehung und für die Genese angstrelevanter Erkrankungen möglicherweise eine Bedeutung zukommt. Die Assoziation mit den Persönlichkeitseigenschaften „Ängstlichkeit“, „Bindung“, „Wärme“ und „Geselligkeit/Zusammenleben“, die eventuell als maternale Eigenschaften gewertet werden können, entspricht ebenfalls dem Modell der Stathmin-defizienten Maus, da außer dem Nichtvorhandensein angeborener oder erlernter Furcht weibliche Stathmin-defiziente Mäuse die Aufzucht der Jungtiere vernachlässigen. Dies könnte auch eine mögliche Erklärung für den Geschlechtereffekt im Sinne einer Frauenwendigkeit darstellen, der sich insbesondere für die genannten Persönlichkeitseigenschaften und für die Cluster C Persönlichkeitsstörungen, aber auch für die Panikstörung und Agoraphobie detektieren ließ. Zusammenfassend sprechen diese Daten für die Hypothese, dass es sich bei Stathmin um ein geschlechtsspezifisches Suszeptibiltätsgen für Cluster C Persönlichkeitsstörungen und die Panikstörung und Agoraphobie handelt.
N2  - Stathmin, a gene located on chromosome 1p36.11 and enriched in the amygdala, seems to control learned and innate fear and to play also a role in maternal behaviours in mice. Two recent studies argued for stathmin as a regulator of affective control processes and especially anxiety processing in humans. A case-control study of one of these SNPs (rs182455) as well as another polymorphism in the transcriptional control region of stathmin was conducted in 642 patients with personality disorders, 115 of them suffered from Cluster C personality disorders, in 239 patients suffering from panic disorder and agoraphobia and in 239 controls. Both promoter polymorphisms were specifically and significantly associated with panic disorder and agoraphobia as well as with Cluster C personality disorders, however the rs182455 only yielded a significant association within the female subsample. Furthermore both polymorphisms were significantly associated with the Revised NEO Personality Inventory (NEO-PI-R) neuroticism facet “anxiety” and the rs182455 again only yielded a significant association within the female subsample. Rs182455 also showed a significant association with the NEO-PI-R dimension “extraversion” and especially with the facets “warmth” and “gregariousness” and the Tridimensional Personality Questionnaire (TPQ) dimension “reward dependence” especially with the subscale “attachment”. The stathmin variation is associated with Cluster C personality disorders and “anxiety” as well as with “warmth”, “gregariousness” and “attachment”, which may be considered as maternal traits. All the results showed a gender effect, some even only yielded significant results in the female subsample. In conclusion stathmin may constitute a susceptibility gene with a gender effect for panic disorder and agoraphobia and for Cluster C personality disorders.
KW  - Paniksyndrom
KW  - Polymorphismus
KW  - Stathmin
KW  - Cluster C Persönlichkeitsstörungen
KW  - Panikstörung
KW  - Agoraphobie
KW  - Stathmin
KW  - Cluster C personality disorder
KW  - panic disorder
KW  - agoraphobia
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-81989
ER  - 
TY  - THES
A1  - Lang, Konstantin
T1  - SLC6A2-regulierende microRNAs bei Angsterkrankungen: Genexpressions- und Assoziationsuntersuchungen
T1  - SLC6A2-regulating microRNAs in anxiety disorders: Genexpression and association studies
N2  - Angsterkrankungen sind häufige Krankheitsbilder mit bislang nicht vollständig geklärter multifaktorieller Ätiologie. Neben Umwelt- und psychosozialen Faktoren zeigen Studien eine signifikante familiäre Häufung und lassen eine genetische Komponente mit einer Heritabilität in einem Bereich von 30-60 % vermuten. Da hierbei am ehesten von einem komplexen Zusammenspiel verschiedenster Gene mit unterschiedlicher Relevanz auszugehen ist, stellen miRNAs eine bedeutende Größe dar, da sie es vermögen auf transkriptioneller Ebene Einfluss auf die Regulierung einer Vielzahl von Genen zu nehmen. 

Verschiedene Aspekte liefern Hinweise darauf, dass eine Neurotransmitterdysregulation eine wichtige Komponente in der Pathogenese von Angsterkrankungen einnimmt – insbesondere veränderte noradrenerge Signalwege sind hierbei entscheidend beteiligt. Dies macht den Noradrenalin-Transporter bzw. SLC6A2 zu einem interessanten Kandidatengen, und stellt die Bezugsgröße der angestellten Untersuchungen in dieser Arbeit dar. miRNAs, welche die SLC6A2-Expression modulieren, können somit Einfluss auf zentrale Verarbeitungswege von Angst nehmen.

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurden potentielle miRNA-Regulatoren von SLC6A2 in silico ermittelt und in einem weiteren Schritt in vitro überprüft. Zehn der miRNAs (hsa-miR-378g, hsa-miR-330-5p, hsa-miR-4781-5p, hsa-miR664b-3p, hsa-miR-4715-3p, hsa-miR-579-3p, hsa-miR-3921, hsa-miR-3622b-5p, hsa-miR-4773, hsa-miR-532-3p) zeigten hierbei eine relevante Abnahme der Luciferase-Aktivität als Hinweis auf ihre funktionelle Relevanz und stellen damit die Basis der nachfolgenden Untersuchungen dar.

Im zweiten Teil der Arbeit wurden Einzelbasenpolymorphismen im Bereich der zuvor ermittelten miRNA-Gene sowie eines SNP innerhalb der 3’-UTR von SLC6A2 mittels Fall-Kontroll-Studie in einer Population von Patienten mit Panikstörung und entsprechenden Kontrollen untersucht. Eine nominelle Assoziation ließ sich für das (minor) T-Allel von rs2910931 (stromaufwärts von MIR579) (p-allel = 0,004) sowie das (major) A-Allel von rs2582372 (p-allel = 0,023) feststellen. In Einklang hiermit ließ sich weiterhin für rs2910931 eine signifikante Assoziation zwischen der Anzahl der (minor) T-Allele und dem ASI-Wert (β = 0,371, p = 0,029, 95 %-CI 0,039-0,702) sowie dem ACQ-Wert (β = 0,012, p = 0,041, 95 %-CI 0,000-0,023) ermitteln. Somit zeigt sich eine Einflussnahme der genetischen Variante um MIR579 auf die Feinmodulation der Noradrenalin-Homöostase als möglichem ätiopathogenetischen Faktor von Angsterkrankungen.
N2  - Anxiety disorders are common conditions with a multifactorial etiology that has not yet been fully understood. In addition to environmental and psychosocial factors, studies show a significant familial clustering and suggest a genetic component with a heritability in the range of 30-60%. Since a complex interaction of various genes with different relevance can be assumed, miRNAs are an important factor, since they are able to influence the regulation of a large number of genes at the transcriptional level. 

Various aspects provide evidence that neurotransmitter dysregulation is an important component in the pathogenesis of anxiety disorders - in particular, altered noradrenergic signaling pathways are crucially involved. This makes the norepinephrine transporter, or SLC6A2, an interesting candidate gene, and represents the reference parameter for the studies conducted in this work. miRNAs that modulate SLC6A2 expression can thus influence central processing pathways of anxiety.

In the first part of the present work, potential miRNA regulators of SLC6A2 were identified in silico and, in a further step, tested in vitro. Ten of the miRNAs (hsa-miR-378g, hsa-miR-330-5p, hsa-miR-4781-5p, hsa-miR664b-3p, hsa-miR-4715-3p, hsa-miR-579-3p, hsa-miR-3921, hsa-miR-3622b-5p, hsa-miR-4773, hsa-miR-532-3p) here showed a relevant decrease in luciferase activity as an indication of their functional relevance and thus form the basis of subsequent studies.

In the second part of the work, single base polymorphisms in the region of the previously identified miRNA genes as well as a SNP within the 3'-UTR of SLC6A2 were investigated by case-control study in a population of patients with panic disorder and corresponding controls. A nominal association could be detected for the (minor) T allele of rs2910931 (upstream of MIR579) (pallel = 0.004) as well as the (major) A allele of rs2582372 (pallel = 0.023). Consistent with this, a significant association between the number of (minor) T alleles and the ASI value (β = 0.371, p = 0.029, 95%-CI 0.039-0.702) as well as the ACQ value (β = 0.012, p = 0.041, 95%-CI 0.000-0.023) could further be determined for rs2910931. Thus, an influence of the genetic variant around MIR579 on the fine modulation of noradrenaline homeostasis as a possible etiopathogenetic factor of anxiety disorders is revealed.
KW  - Angsterkrankungen
KW  - Angstsyndrom
KW  - miRNS
KW  - Small RNA
KW  - Paniksyndrom
KW  - Panikstörung
KW  - Assoziationsuntersuchung
KW  - microRNA
KW  - anxiety
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-230939
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gajewska, Agnieszka
T1  - Einfluss von ADORA2A Rezeptorgen Polymorphismus und Koffein auf emotionale und frühe Informationsverarbeitungsprozesse - Ein mehrstufiges Modell für die Pathogenese der Panikstörung
T1  - Influence of ADORA2A receptor gene polymorphism and caffeine on emotional and early information processing - A multi-level model for the pathogenesis of panic disorder
N2  - Die komplexe Pathogenese von Angst und insbesondere der Panikstörung 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 frühen 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 zusätzlich panikspezifisches Bildmaterial) an 115 gesunden Probanden (m = 57, w = 58) und 2) auf die frühe 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 für die genetische ADORA2A 1976T/C Variante stratifiziert und mittels des Angstsensitivitäts-Index (ASI) für Angstsensitivität (AS) charakterisiert. Zusätzlich zum erwarteten Haupteffekt der Bildkategorien (höchste Startlemagnituden für negative, niedrigste für positive Bilder) konnte eine Genotyp X Intervention Interaktion auf die Bildkategorien beobachtet werden: Sowohl Trägerschaft des ADORA2A 1976TT Risikogenotyps unter Placebo als auch der Konsum von Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgerschaft stellten ein Risiko für eine ähnliche, d.h. undifferenzierte physiologische Erregung in Antwort auf negative und neutrale Reize und damit womöglich für eine erhöhte Angstbereitschaft dar. In Übereinstimmung mit dem hypothetisierten multifaktoriellen Risikomodell potenzierte Koffein in Synergie mit dem ADORA2A 1976TT Risikogenotyp die Startlereaktion spezifisch für negative emotionale Reize. Dieser Effekt wurde maßgeblich durch eine hohe Angstsensitivität verursacht. Die höchsten Startlemagnituden nach Koffeineinnahme bei negativen Bildern zeigten sich insbesondere in der weiblichen Stichprobe. Bei panikspezifischen Bildern führte Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgern dazu, dass im Vergleich zu Placebo weniger zwischen negativen und Panikbildern unterschieden wurde. Bei ADORA2A 1976TT Risikogenotypträgern ergaben sich bzgl. der panikspezifischen Bilder weder unter Koffein- noch unter Placebobedingungen Unterschiede. Bezüglich der frühen Informationsverarbeitung konnte eine Vierfachinteraktion zwischen Genotyp, Intervention, Geschlecht und ISI beobachtet werden. Eine Stratifikation nach ISI ergab, dass die Prepulse Inhibition (PPI) nach Koffeineinnahme für das ISI von 120 ms und von 240 ms bei weiblichen ADORA2A 1976TT Risikogenotypträgern im Vergleich zu männlichen ADORA2A 1976TT Homozygoten eingeschränkt war, während es keine signifikanten Effekte bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgern oder in der Placebogruppe gab. Nur bei hoch ängstlichen 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 für defizitäre emotionale Verarbeitungsprozesse und somit möglicherweise auch für Angststörungen erhöhen. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass weibliche ADORA2A 1976TT Homozygote unter Koffein eine eingeschränkte Fähigkeit haben, irrelevante sensorische Informationen zu filtern, was die Rolle des adenosinergen Systems bei der Pathogenese von Angst zusätzlich stützt. Durch die Definition von multifaktoriellen Risikoprofilen für Angst und insbesondere die Panikstörung, wie in der vorliegenden Arbeit exemplarisch demonstriert, können in Zukunft Fortschritte in der individuellen Primär- und Sekundärprävention erzielt werden.
N2  - The complex pathogenesis of anxiety and panic disorder in particular has been suggested to be influenced by genetic factors such as the adenosine A2A receptor gene (ADORA2A) 1976T/C polymorphism (rs5751876) as well as neuropsychological factors such as distorted emotion processing and early information processing deficits. Thus, in the present double-blind, placebo-controlled study we attempted to paradigmatically investigate a multi-level pathogenetic model of anxiety by testing the effect of 300 mg caffeine citrate as an antagonist at the adenosine A2A receptor versus placebo 1) on the emotion-potentiated (unpleasant, neutral and pleasant pictures from the International Affective Picture System (IAPS) and panicspecific pictures) startle reflex in 115 healthy individuals (m = 57, f = 58) and 2) on early information processing (prepulse modification (PPM) paradigm with interstimulus intervals (ISIs) of 60, 120, 240, 480 and 2000 ms) in mainly the same 114 healthy individuals (m = 57, f = 57) controlled for anxiety sensitivity (AS) and stratified for the genetic ADORA2A 1976T/C variant.In addition to the expected main effect of picture category (highest startle magnitude for unpleasant, lowest for pleasant pictures) across all ADORA2A 1976T/C genotype and intervention (caffeine vs. placebo) groups, an interaction effect of genotype, intervention and picture category was discerned: The ADORA2A 1976TT risk genotype seemed to be generally linked to maladaptive emotional processing and thereby potentially anxiety-proneness in that under the placebo condition risk genotype carriers showed equally increased startle magnitudes for unpleasant and neutral pictures as compared with pleasant pictures. Additionally, ADORA2A risk genotype and caffeine synergistically increased the startle response to negative emotional stimuli. Highest startle magnitudes for negative pictures after caffeine intake were especially seen in the female subgroup. No differences between negative and panic-specific pictures were seen in ADORA2A 1976CC/CT non-risk genotype carriers after caffeine administration as compared to placebo, whereas ADORA2A 1976TT risk genotype carriers did not differ in startle magnitudes in response to panicspecific vs. pictures independently of caffeine or placebo condition. As for the PPM experiment, a fourfold interaction of genotype, intervention, gender, and ISIs) was discerned. Stratification by ISIs revealed that at 120 ms and 240 ms ISIs in the caffeine condition, PPI was impaired in female ADORA2A 1976TT risk genotype carriers as compared to male ADORA2A 1976TT homozygotes, while no significant effects were observed in the ADORA2A 1976CC/CT non-risk genotype or placebo group. Only in high anxiety sensitive probands, a significant intervention effect was discerned with impaired prepulse facilitation (PPF; ISI of 2000 ms) due to caffeine. Our data point to a complex, multi-level and potentially gender-specific pathogenetic model of anxiety with genetic and biochemical factors interactively increasing the risk of maladaptive emotional processing and thereby possibly also anxiety disorders. The present results also point to an impaired ability to selectively process very early information and to gate irrelevant sensory information, respectively, in female ADORA2A 1976TT homozygotes in response to caffeine, providing further evidence for the adenosinergic system to be involved in the pathogenesis of anxiety. The present findings may eventually aid in improving primary and secondary prevention by sharpening risk profiles of anxiety-prone individuals.
KW  - Paniksyndrom
KW  - Pathogenese
KW  - ADORA2A
KW  - Polymorphismus
KW  - Koffein
KW  - emotional
KW  - Informationsverarbeitung
KW  - Panikstörung
KW  - ADORA2A
KW  - polymorphism
KW  - caffeine
KW  - information processing
KW  - emotional
KW  - panic disorder
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77449
ER  - 
TY  - THES
A1  - Steinhäuser, Nina
T1  - Die Rolle von Sicherheitsverhalten in der Expositionstherapie bei Panikstörung mit Agoraphobie - Moderatoren, Mediatoren und Prädiktoren
T1  - The role of safety behavior in exposure therapy in panic disorder with agoraphobia - moderators, mediators, and predictors
N2  - Zusammenfassung Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Rolle von Sicherheitsverhalten in der Expositionstherapie von Panikstörung mit Agoraphobie. Neu an dieser Arbeit ist, dass die Ausgangslage des Patienten bezüglich des zu Therapiebeginn gezeigten Vermeidungsverhaltens, welches wiederum das in den Expositionen gezeigte Sicherheitsverhalten moderieren sollte, einbezogen wurde. Neben der Klärung dieser spezifischen Variablen sollten weitere Moderatoren, Mediatoren und Prädiktoren für Sicherheitsverhalten bzw. Therapieergebnis identifiziert werden. Hierfür wurde in dieser Studie erstmals die Wirkung von Faktoren wie Therapeutenbegleitung, Angst vor Körpersymptomen und Veränderungen kognitiver Prozesse auf Sicherheitsverhalten und Therapieergebnis mit Hilfe von Pfadanalysemodellen untersucht. Erwartungsangst und das Ausmaß der Depression zu Therapiebeginn wurden als Kovariate einbezogen. In die Berechnungen wurden nach Ausschluss der Drop-Outs N = 242 Patienten eingeschlossen. Nach den in dieser Arbeit durchgeführten Analysen sind weder das Ausmaß der Vermeidung zu Therapiebeginn noch die Therapeutenbegleitung während der Expositionen Prädiktoren für Sicherheitsverhalten. Es konnte zudem in den berechneten Pfadanalysemodellen kein signifikanter Zusammenhang zwischen Sicherheitsverhalten und Therapieergebnis gezeigt werden. Stattdessen weisen die hier gefundenen Ergebnisse darauf hin, dass sowohl die Reduktion der Angst vor Körpersymptomen als auch die Veränderung kognitiver Prozesse signifikant mit dem Therapieergebnis korrelieren. Hinsichtlich der einbezogenen Kovariaten zeigte sich, dass ein positiver Zusammenhang zwischen Erwartungsangst und Sicherheitsverhalten besteht und das Ausmaß der Depression zu Therapiebeginn wie erwartet keinen Einfluss auf Sicherheitsverhalten und Therapieergebnis hatte. Insgesamt bestätigen die hier gefundenen Ergebnisse, dass insbesondere die Reduktion der Angst vor Körpersymptomen und die Veränderung kognitiver Prozesse wichtige Elemente der Expositionstherapie sind und diese somit grundsätzlich einen wirkungsvollen Zugang zur Behandlung von Panikstörung mit Agoraphobie darstellt. Die Analysen weisen darauf hin, dass Sicherheitsverhalten entgegen den Erwartungen dabei eine eher untergeordnete Rolle zu spielen scheint. Dies sollte in weiterführenden Studien geklärt werden, wobei Sicherheitsverhalten insbesondere unter dem in dieser Arbeit aufgezeigten definitions- bzw. störungs-spezifischen Blickwinkel untersucht werden sollte.
N2  - Abstract The attempt of this study was to examine the influence of safety behavior in exposure therapy in panic with agoraphobia patients. A new aspect of this study was its specific focus on the amount of avoidance behavior patients showed before starting with therapy, which should moderate safety behavior during exposure therapy. While focusing on this specific aspect, additional moderators, mediators, and predictors for safety behavior and therapy-outcome should be identified. Special attention was paid to differences that might occur when the therapist accompanies the patient during exposure therapy vs. when not, when patients have high anxiety ratings according to their bodily symptoms vs. low anxiety. Finally we looked at the difference between patients who showed a lot of cognitive changes during therapy in comparison to patients with no significant changes. This is the first study involving the described factors in path analysis focusing on their impact on safety behavior and therapy-outcome. Covariates like anticipatory anxiety and depression were considered in the calculation. After the exclusion of drop-outs N = 242 patients were included into the analysis. According to the findings of this study neither the amount of avoidance behavior before exposure therapy nor therapist guided exposure could predict safety behavior showed during exposure therapy. Furthermore, the path analysis could not show the expected relation between safety behavior and therapy-outcome. By contrast, the reduction of anxiety due to bodily symptoms and the change in cognitive processes correlated significantly with therapy-outcome. The covariate anticipatory anxiety showed a positive relation to safety behavior during exposure. As expected the amount of depression when patients started therapy had no relation with safety behavior and therapy-outcome. These findings confirm that especially the reduction of anxiety due to bodily symptoms and the change in cognitive processes are important elements of exposure therapy which is proved to be the right procedure to treat panic with agoraphobia patients. The analysis showed that safety behavior seems to play - against the formulated hypothesis - an inferior role. Future studies should go on examining the role of safety behavior. In this work the literature review could show that it would be interesting to put the focus on the accurate definition of safety behavior in context with the type of anxiety disorder examined.
KW  - Agoraphobie
KW  - Kognitive Verhaltenstherapie
KW  - Paniksyndrom
KW  - Expositionstherapie
KW  - Sicherheitsverhalten
KW  - Panikstörung mit Agoraphobie
KW  - exposure therapy
KW  - safety behavior
KW  - panic disorder
KW  - agoraphobia
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69814
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dresler, Thomas
T1  - Die neuronale Verarbeitung emotionaler Reize bei Patienten mit Panikstörung – eine Betrachtung der neuroanatomischen Hypothese
T1  - The neural processing of emotional stimuli in panic disorder – a reflection of the neuroanatomical hypothesis
N2  - Hintergrund: Die Panikstörung ist eine die Lebensqualität beeinträchtigende psychische Störung, die unbehandelt einen chronischen Verlauf zeigt, jedoch sowohl durch Psychotherapie als auch Psychopharmakotherapie erfolgreich behandelt werden kann. Die der Panikstörung zugrundeliegenden neuronalen Schaltkreise werden in der von Gorman et al. (1989, 2000) veröffentlichten neuroanatomischen Hypothese beschrieben. In der stark an der Tierforschung angelehnten revidierten Version (2000) wird die Amygdala als Zentrum eines komplexen Furchtnetzwerks angesehen, deren Aktivität durch höhere kortikale Areale im präfrontalen Kortex moduliert wird. Trotz der Popularität der Hypothese sind deren Annahmen bislang kaum explizit überprüft worden. Ziel: Ziel der Untersuchung war es, die neuronale Verarbeitung emotionaler Reize in empirischen Experimenten genauer zu untersuchen, da die Datenlage in diesem Bereich noch gering und inkonsistent ist und Replikationsstudien fehlen. Außerdem sollte ein Überblick über die bereits veröffentlichten empirischen Studien gegeben werden, welche mit bildgebenden Verfahren Aussagen über die Beteiligung bestimmter neuronaler Strukturen bei der Panikstörung erlauben. Methoden: An den Standorten Würzburg und Hamburg wurden Patienten mit Panikstörung (n = 18/20) und gesunde Kontrollen (n = 27/23) mit zwei Paradigmen zur Verarbeitung emotionaler Reize (emotionaler Stroop-Test und Gesichterverarbeitung) mit der funktionellen Magnetresonanztomographie untersucht. Hierbei sollten insbesondere die in der neuroanatomischen Hypothese wichtigen Strukturen Amygdala und präfrontaler Kortex betrachtet werden. Bildgebende Studien, die Patienten mit Panikstörung untersuchten, wurden über eine Literaturrecherche ermittelt, in Untergruppen von Studien eingeteilt und bewertet. Ergebnisse: In beiden untersuchten Stichproben zeigten die Patienten im Vergleich zu den Kontrollen auf Reaktionszeitebene einen signifikanten emotionalen Stroop-Effekt mit verlängerten Antwortlatenzen für panikrelevante Wörter. In den funktionellen Daten zeigten sich keine Unterschiede in der Amygdalaaktivierung, jedoch zeigten die Patienten für den Kontrast ‚panikrelevante vs. neutrale Wörter‘ im Gruppenvergleich eine erhöhte Aktivierung in präfrontalen Arealen. Bei der Verarbeitung emotionaler Gesichter gab es kaum Unterschiede zwischen den Gruppen, ängstliche Gesichter lösten im Vergleich zu neutralen Gesichtern keine erhöhte Amygdalaaktivierung aus. Hinweise auf eine generelle Hypofrontalität ließen sich bei den Patienten – zumindest bei der Verarbeitung emotionaler Reize – in den angewandten Paradigmen nicht finden. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchung und des Literaturüberblicks zeigen, dass – trotz durchaus mit der neuroanatomischen Hypothese in Einklang stehender Befunde – Inkonsistenzen zu finden sind, die mit der aktuellen Hypothese nicht erklärt werden können. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung im emotionalen Stroop-Test konnten bisher gefundene präfrontale Aktivierungsmuster replizieren, für die Amygdala gilt das nicht. Eine Erweiterung der Hypothese durch die Berücksichtigung neuer Aspekte könnte helfen, diese Befunde besser zu erklären und zu einem umfassenderen Bild der neuronalen Grundlagen der Störung beitragen. Modifikationen werden vorgeschlagen, die der Weiterentwicklung der Hypothese dienen könnten und bei der Planung zukünftiger Studien berücksichtigt werden sollten. Die vermutete prominente Rolle der Amygdala bei der Panikstörung ist nach wie vor nicht hinreichend untersucht und der modulierende Einfluss präfrontaler Strukturen sollte zukünftig insbesondere im direkten Zusammenspiel mit der Amygdala, z. B. im Rahmen psychotherapeutischer Interventionen, genauer analysiert werden.
N2  - Background: Panic disorder is a life quality impairing disorder that has a chronic course when being untreated, though it can be treated successfully by psychotherapy as well as psychopharmacological therapy. The underlying neural circuits of panic disorder are described in the neuroanatomical hypothesis as published by Gorman et al. (1989, 2000). In its revised version (2000), mainly derived from animal research, the amygdala is assumed to be the centre of a complex fear network that is modulated by higher cortical structures in the prefrontal cortex. Despite the popularity of the hypothesis, its assumptions have rarely been investigated explicitly. Objective: The present study aimed at investigating the processing of emotional stimuli in patients with panic disorder in empirical experiments, since the available data are scarce and inconsistent and replication studies are missing. Moreover, empirical studies published so far that give some indication of the specific structures involved in panic disorder were reviewed. Methods: In the two centres Würzburg and Hamburg, patients with panic disorder (n = 18/20) and healthy controls (n = 27/23) underwent two emotion-processing paradigms (emotional Stroop test, face processing) using functional magnetic resonance imaging. Especially the structures important for the neuroanatomical hypothesis, amygdala and prefrontal cortex, were focussed. Imaging studies investigating panic disorder were identified using literature search, classified into subgroups and evaluated. Results: In both samples, patients with panic disorder displayed a significant emotional Stroop effect in reaction time data with prolonged response latencies for panic-related words. The functional data did not indicate any apparent differences in amygdala activation. However, for the contrast ‘panic-related vs. neutral words’, panic disorder patients displayed increased relative activation in prefrontal cortical areas. Processing of emotional faces did hardly yield any differences; fearful faces did not elicit increased amygdala activation as compared with neutral faces. There was no evidence – at least in emotion stimuli processing – for the assumed general hypofrontality in panic disorder patients in the used paradigms. Conclusion: The results of the experimental investigation and the literature review show that – in spite of findings consistent with the neuroanatomical hypothesis – inconsistencies emerged that cannot be explained by the current neuroanatomical hypothesis. The results in the emotional Stroop test could replicate earlier findings of prefrontal activation, but not for the amygdala. An extension of the hypothesis considering new aspects may help to better explain the findings and add to a comprehensive picture of the disorder’s neural underpinnings. Modifications are proposed that may serve further developments of the hypothesis and should be considered in the planning of future studies. The assumed prominent role of the amygdala is still not investigated sufficiently and the modulating influence of prefrontal cortical structures, particularly in interplay with the amygdala, should be investigated in more detail, e. g., within the context of psychotherapeutic interventions.
KW  - Paniksyndrom
KW  - Funktionelle NMR-Tomographie
KW  - Informationsverarbeitung
KW  - Panikstörung
KW  - funktionelle Magnetresonanztomographie
KW  - Klinische Psychologie
KW  - Emotionaler Stroop-Test
KW  - Emotionale Verarbeitung
KW  - Hirnforschung
KW  - panic disorder
KW  - functional magnetic resonance imaging
KW  - clinical psychology
KW  - emotional Stroop test
KW  - emotional processing
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-64932
ER  - 
TY  - THES
A1  - Geiger, Maximilian Johannes
T1  - Das neuronale Aufmerksamkeitsnetzwerk aus dem Gleichgewicht – Ein ‚imaging genetics‘ Modell der Panikstörung
T1  - Disturbances in the homeostasis of the attentional network – an imaging genetics model of panic disorder
N2  - Hintergrund:  
Eine Panikattacke beginnt typischerweise mit der Wahrnehmung einer physiologischen oder psychischen Veränderung, die von der Person als bedrohlich eingestuft wird.  Während in klassischen neuroanatomischen Modellen der Panikstörung 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 für die Wahrnehmung und Regulierung exterozeptiver und interozeptiver Prozesse, könnten zur Entstehung einer Panikstörung beitragen. Weiterhin scheinen bestimmte Risikogenotypen für die Panikstörung 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 könnten in einem neurokognitiven Entstehungsmodell der Panikstörung eine wichtige Rolle spielen. Mit Hilfe funktioneller Bildgebung soll die Funktion des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerkes in einer nichtklinischen Stichprobe abhängig 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 für die NPSR1 rs324981 Variante stratifiziert rekrutiert. Mittels fMRT wurde die Aktivität 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 für die ADORA2A rs5751876 Variante als zusätzliches Verhaltensmaß die Fähigkeit zur interozeptiven Wahrnehmung in Bezug zur Konnektivität im insulären Ruhenetzwerk untersucht. Im klinischen Teil der Untersuchung (Studie 3) wurden 44 Patienten mit Panikstörung sowie eine entsprechend große und gematchte Kontrollgruppe rekrutiert. Es wurden fMRT Ruhemessungen vor und nach Abschluss einer kognitiven Verhaltenstherapie erhoben. Als zusätzliches Verhaltensmaß wurde die selbstberichtete Aufmerksamkeitskontrolle zwischen der Patienten- und der Kontrollgruppe verglichen.

Ergebnisse: 
Träger des NPSR1 TT und des ADORA2A TT Risikogenotyps für Angst und Angsterkrankungen zeigten eine erhöhte Aktivität in Teilen des Alertingnetzwerks. Die Aktivität im Executive Control Netzwerk war arealabhängig teilweise erhöht, teilweise reduziert. Innerhalb eines interozeptiven Netzwerks zeigten Träger des ADORA2A TT Genotyps Hinweise auf eine dysfunktionale fronto-striatale-insuläre Interaktion. Im klinischen Teil der Studie zeigten Patienten mit Panikstörung eine reduzierte Konnektivität des dorsolateralen Präfrontalkortex (dlPFC) im fronto-parietalen Aufmerksamkeitsnetzwerk. Die Konnektivität innerhalb dieses Netzwerks korrelierte mit Defiziten in selbstberichteter Aufmerksamkeitskontrolle bei Patienten mit Panikstörung. Nach Abschluss der Therapie zeigte sich bei Patienten, die von der Therapie profitiert hatten, wieder eine Zunahme oder Verbesserung der Konnektivität mit dem dlPFC.

Schlussfolgerung: 
Die Ergebnisse dieser Untersuchung betonen die Rolle dysfunktionaler interozeptiver und exterozeptiver Aufmerksamkeitsnetzwerke in der Entstehung von Angsterkrankungen. Bei Patienten mit Panikstörung sowie gesunden Versuchspersonen mit bestimmten prädisponierenden genetischen Variationen scheint eine Dysbalance des neuronalen Aufmerksamkeitsnetzwerks bzgl. der Abstimmung von bottom-up und top-down Netzwerken vorzuliegen.
N2  - Background: 
A panic attack seems to begin with the perception of physiological or psychological changes, which are appraised as potentially threatening by the individual. Whereas traditional neuroanatomical models of panic disorder emphasize the central role of a hypersensitive fear network revolving around the amygdala recent studies extend the amygdala centered model and point to the importance of parallel neural pathways. Neuronal dysfunctions in the attentional network, involved in the perception and regulation of exteroceptive and interoceptive processes, could contribute to the development of panic disorder. Within this context certain risk genotypes of panic disorder such as in the adenosine receptor 2A (ADORA2A) or the neuropeptide S receptor (NPSR1) gene and the underlying neurotransmitter systems are also involved in the regulation of the attentional network.

Objective: 
Dysfunctions in the noradrenergic bottom-up alerting network and in the dopaminergic top-down executive control network could significantly contribute to the development of panic disorder in a neurocognitive pathogenic model. By means of functional neuroimaging the function of the attentional network will be studied in non-clinical populations of participants prestratified for certain risk genotypes and in a clinical population of patients with panic disorder before and after cognitive behavioral therapy.

Methods: 
In the non-clinical part, 47 healthy participants were recruited prestratified for the NPSR1 rs324981 single nucleotide polymorphism (SNP) in study 1. The activation of the alerting and the executive control network was studied with an adapted version of the attentional network test (ANT) using fMRI. In study 2, participants prestratified for the ADORA2A rs5751876 SNP additionally were studied in an interoceptive accuracy task and underwent fMRI resting-state recordings to study functional connectivity in an insula related network. Finally, for the clinical part, in study 3 44 patients with panic disorder and an equal number of carefully matched healthy controls were recruited. Patients and participants underwent fMRI resting-state recordings twice, before and after cognitive behavioral therapy (in controls no intervention was done). Additionally, self-reported attentional control was compared between patients and the control group.

Results: 
Carriers of the NPSR1 TT and the ADORA2A risk genotypes for anxiety and anxiety disorders displayed increased activation in parts of the alerting network. Activation within the executive control network was either increased or decreased depending on the anatomical location in the network. Within the interoceptive network, carriers of the ADORA2A TT genotype displayed a dysfunctional fronto-striatal-insula interaction. In the clinical part of the investigation patients with panic disorder revealed reduced connectivity in the dorsolateral part of the prefrontal cortex (dlPFC) of the right fronto-parietal attentional network compared to healthy controls. The connectivity in the dlPFC correlated with self-reported deficiencies in attentional control in patients with panic disorder. After six weeks of cognitive behavioral therapy, therapy responders showed again an increase in functional connectivity in the dlPFC, suggesting a normalization of neuronal dysfunctions in the fronto-parietal network.

Conclusion: 
Findings of the current investigation emphasize the role of dysfunctional interoceptive and exteroceptive attentional networks in anxiety and anxiety disorders. The attentional network of patients with panic disorder and healthy individuals with certain predisposing genetic variation seems to be characterized by a disturbed balance between bottom-up arousing and top-down regulating systems.
KW  - Angststörung
KW  - Panik
KW  - Aufmerksamkeit
KW  - Panikstörung
KW  - fMRI
KW  - Funktionelle Kernspintomografie
KW  - Paniksyndrom
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161787
ER  -