Miriam Schiele

• The etiology of anxiety disorders is multifactorial with contributions from both genetic and environmental factors. Several susceptibility genes of anxiety disorders or anxiety-related intermediate phenotypes have been identified, including the serotonin transporter gene (5-HTT) and the neuropeptide S receptor gene (NPSR1), which have been shown to modulate responses to distal and acute stress experiences. For instance, gene-environment interaction (GxE) studies have provided evidence that both 5-HTT and NPSR1 interact with environmentalThe etiology of anxiety disorders is multifactorial with contributions from both genetic and environmental factors. Several susceptibility genes of anxiety disorders or anxiety-related intermediate phenotypes have been identified, including the serotonin transporter gene (5-HTT) and the neuropeptide S receptor gene (NPSR1), which have been shown to modulate responses to distal and acute stress experiences. For instance, gene-environment interaction (GxE) studies have provided evidence that both 5-HTT and NPSR1 interact with environmental stress, particularly traumatic experiences during childhood, in the moderation of anxiety traits, and both 5-HTT and NPSR1 have been implicated in hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis reactivity – an intermediate phenotype of mental disorders – in response to acute stress exposure. The first part of this thesis aimed to address the interplay of variations in both 5-HTT and NPSR1 genes and distal stress experiences, i.e. childhood trauma, in the moderation of anxiety-related traits, extended by investigation of the potentially protective effect of positive influences, i.e. elements of successful coping such as general self-efficacy (GSE), on a GxE risk constellation by introducing GSE as an indicator of coping ability (“C”) as an additional dimension in a GxExC approach conferring – or buffering – vulnerability to anxiety. Increased anxiety was observed in 5-HTTLPR/rs25531 LALA genotype and NSPR1 rs324981 AA genotype carriers, respectively, with a history of childhood maltreatment but only in the absence of a person’s ability to cope with adversity, whereas a dose-dependent effect on anxiety traits as a function of maltreatment experiences irrespective of coping characteristics was observed in the presence of at least one 5-HTT S/LG or NSPR1 T allele, respectively. The second part of this thesis addressed the respective impact of 5-HTT and NPSR1 variants on the neuroendocrine, i.e. salivary cortisol response to acute psychosocial stress by applying the Maastricht Acute Stress Test (MAST). A direct effect of NPSR1 – but not 5-HTT – on the modulation of acute stress reactivity could be discerned, with carriers of the more active NPSR1 T allele Summary III displaying significantly higher overall salivary cortisol levels in response to the MAST compared to AA genotype carriers. In summary, study 1 observed a moderating effect of GSE in interaction with childhood maltreatment and 5-HTT and NPSR1, respectively, in an extended GxExC model of anxiety risk, which may serve to inform targeted preventive interventions mitigating GxE risk constellations and to improve therapeutic interventions by strengthening coping ability as a protective mechanism to promote resilient functioning. In study 2, a modulation of HPA axis function, considered to be an endophenotype of stress-related mental disorders, by NPSR1 gene variation could be discerned, suggesting neuroendocrine stress reactivity as an important potential intermediate phenotype of anxiety given findings linking NPSR1 to dimensional and categorical anxiety. Results from both studies may converge within the framework of a multi-level model of anxiety risk, integrating neurobiological, neuroendocrine, environmental, and psychological factors that act together in a highly complex manner towards increasing or decreasing anxiety risk.…
• Die Entstehung von Angsterkrankungen ist multifaktoriell bedingt durch sowohl genetische als auch umweltbezogene Faktoren. Verschiedene Suszeptibilitätsgene von Angsterkrankungen und angstbezogenen Phänotypen konnten identifiziert werden, darunter das Serotonintransportergen (5-HTT) und das Neuropeptid S Rezeptorgen (NPSR1). Für beide Gene konnte gezeigt werden, dass sie die Reaktion auf sowohl distale als auch akute Stresserlebnisse beeinflussen können. Unter anderem legen Befunde aus Gen-Umwelt-Interaktionsstudien (GxE) nahe, dassDie Entstehung von Angsterkrankungen ist multifaktoriell bedingt durch sowohl genetische als auch umweltbezogene Faktoren. Verschiedene Suszeptibilitätsgene von Angsterkrankungen und angstbezogenen Phänotypen konnten identifiziert werden, darunter das Serotonintransportergen (5-HTT) und das Neuropeptid S Rezeptorgen (NPSR1). Für beide Gene konnte gezeigt werden, dass sie die Reaktion auf sowohl distale als auch akute Stresserlebnisse beeinflussen können. Unter anderem legen Befunde aus Gen-Umwelt-Interaktionsstudien (GxE) nahe, dass sowohl 5-HTT also auch NPSR1 mit Umwelteinflüssen interagieren, insbesondere mit traumatischen Kindheitserlebnissen, und somit unterschiedliche Ausprägungen der Angst mitbedingen. Weiterhin konnten sowohl 5-HTT als auch NPSR1 in Bezug zu veränderter Reaktivität der Hypothalamus-Hypophysen- Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) auf psychosozialen Stress hin gebracht werden, deren Funktion einen intermediären Phänotyp von psychischen Erkrankungen darstellt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde das Zusammenwirken von Varianten in sowohl dem 5-HTT als auch dem NPSR1 Gen mit distalen Stresserlebnissen, d.h. Kindheitstraumata, unter Einbezug der möglicherweise protektiven Funktion von positiven Einflussfaktoren im Sinne von erfolgreichen Bewältigungsstrategien (engl. Coping) wie der generellen Selbstwirksamkeitserwartung (GSE) untersucht. Dazu wurde GSE als Indikator für Coping-Eigenschaften („C“) als zusätzliche Ebene in einem erweiterten GxExCAnsatz eingeführt, welche je nach Ausprägung die Vulnerabilität für Angst zusätzlich mitbedingen oder aber abschwächen kann. Es zeigten sich jeweils erhöhte Angstwerte in Trägern des 5-HTTLPR/rs25531 LALA Genotyps sowie des NPSR1 rs324981 AA Genotyps, welche traumatische Ereignisse während der Kindheit erlebt hatten, aber nur bei gleichzeitig vorliegender niedriger Coping-Fähigkeit. Das Vorliegen von mindestens einem 5-HTT S/LG-Allel beziehungsweise einem NSPR1 T-Allel war hingegen mit einem Anstieg der Angstmaße mit steigender Zahl erlebter Zusammenfassung V Kindheitstraumata assoziiert unabhängig von der Ausprägung von Bewältigungsmöglichkeiten. Der zweite Teil dieser Arbeit behandelte den jeweiligen Einfluss von 5-HTT beziehungsweise NPSR1 Varianten bezüglich der neuroendokrinen, d.h. Speichelkortisol-Stressantwort auf einen akuten psychosozialen Stressor im Rahmen des Maastricht Acute Stress Tests (MAST). Es konnte ein direkter Einfluss von NPSR1, aber nicht von 5-HTT, auf die Veränderung der akuten Stressreaktivität gezeigt werden. Träger des höher aktiven NPSR1 T-Allels waren gekennzeichnet durch höhere Speichelkortisollevel in Reaktion auf den MAST im Vergleich zu Trägern des AA Genotyps. Zusammenfassend konnte in der ersten Studie ein moderierender Einfluss von GSE in Interaktion mit Kindheitstrauma und 5-HTT beziehungsweise NPSR1 im Sinne eines erweiterten GxExC-Modells des Angstrisikos gezeigt werden. Dies kann zum einen zur Entwicklung gezielter präventiver Maßnahmen und zum anderen zur Verbesserung therapeutischer Interventionen beitragen, durch welche jeweils Bewältigungsfähigkeiten im Sinne eines protektiven, resilienzfördernden Mechanismus gestärkt werden. In der zweiten Studie zeigte sich eine veränderte Funktion der HPA-Achse, welche einen Endophänotyp von stressbezogenen psychischen Erkrankungen darstellt, in Abhängigkeit von einer NPSR1 Genvariante, was die neuroendokrine Stressreaktivität als möglichen intermediären Angstphänotyp im Zusammenhang von NPSR1 Variation und dimensionaler bzw. kategorialer Angst nahelegt. Ausblickend können die Ergebnisse aus beiden Studien im Rahmen eines Mehrebenenmodells des Angstrisikos zusammenfließen, welches neurobiologische, neuroendokrine, umweltbezogene und psychologische Faktoren integriert, die auf hochkomplexe Art zusammenwirken und somit das Angstrisiko erhöhen oder herabsetzen können.…