Dokument_34.

Aus der Medizinischen Klinik 1
der
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Direktor: Prof. Dr. med. Markus F. Neurath
Untersuchungen zur Entwicklung von Depression und Angststörungen
bei Hashimoto-Thyreoiditis
Inaugural-Dissertation
zur Erlangung der Doktorwürde
der Medizinischen Fakultät
der
Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
vorgelegt von
Julia Caterina Franke
aus
Gera
Gedruckt mit Erlaubnis der
Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
Dekan:
Prof. Dr. Dr. h.c. J. Schüttler
Referent:
Prof. Dr. I. A. Harsch
Korreferent:
Prof. Dr. M. F. Neurath
Tag der mündlichen Prüfung:
12. März 2013
Inhaltsverzeichnis
1
Zusammenfassung.................................................................................. 1
2
Einleitung ................................................................................................ 3
2.1 Hashimoto-Thyreoiditis ........................................................................ 3
2.2 Hashimoto-Thyreoiditis assoziiert mit Depression und Angststörung ... 7
2.3 Die Rolle von Adenosin und Adenosin-Deaminase.............................. 8
2.4 Arbeitshypothese .............................................................................. 12
3
Patienten und Methoden ....................................................................... 13
3.1 Beschreibung des Studienkollektivs .................................................. 13
3.2 Beschreibung des Studienprotokolls ................................................. 14
3.3 Methoden .......................................................................................... 16
3.3.1 Psychometrische Tests .............................................................. 16
3.3.2 Genexpressionsanalyse ............................................................. 21
3.4 Materialien......................................................................................... 28
3.4.1 Geräte ........................................................................................ 28
3.4.2 Kits............................................................................................. 28
3.4.3 Labormaterialien ........................................................................ 29
3.4.4 Chemikalien ............................................................................... 29
3.4.5 Oligonukleotide .......................................................................... 29
3.4.6 Sonstiges ................................................................................... 30
3.5 Statistische Auswertung .................................................................... 30
4
Ergebnisse ............................................................................................ 31
5
Diskussion ............................................................................................ 49
5.1 Psychische Charakterisierung des Studienkollektivs ......................... 49
5.2 Genetische Charakterisierung des Studienkollektivs ......................... 50
5.3 Korrelationen zwischen Psychometrie der Patienten und
Stoffwechsellage der Schilddrüse ...................................................... 51
5.4 Korrelationen zwischen Psychometrie und Genetik der Patienten ..... 52
5.5 Limitationen ....................................................................................... 56
6
Literaturverzeichnis ............................................................................... 59
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................ 66
Anhang ........................................................................................................ 68
1
1
Zusammenfassung
Hintergrund und Ziele: Hashimoto-Thyreoiditis ist eng mit dem Vorliegen von
Depressionen
und
Angststörungen
assoziiert.
Möglicherweise
spielen
Veränderungen der Genexpression von Adenosin-Deaminase (ADA) und der
Adenosinrezeptoren (ADAR) in der Pathogenese eine entscheidende Rolle. Ziel
der Studie war es, diese genetischen sowie psychiatrischen Parameter bei
Patienten mit Hashimoto-Thyreoiditis zu korrelieren und Veränderungen über
einen Studienverlauf von 12 Monaten darzustellen.
Methoden: In die prospektive Studie wurden 36 Patienten, welche an
Hashimoto-Thyreoiditis erkrankt sind, sowie 21 Patienten, die an einer
euthyreoten Struma leiden und als Kontrollgruppe dienen, einbezogen. Mit Hilfe
standardisierter psychometrischer Tests (FPI, FKB-20, BDI, HAMD, STAI und
HAMA) wurden Studienkollektiv und Kontrollgruppe miteinander verglichen.
Ebenfalls erfolgte die Analyse der Genexpression von ADA und ADAR mittels
Real-Time-PCR (RT-PCR). Anschließend wurden die erhobenen Daten der
psychometrischen und genetischen Testung miteinander statistisch korreliert.
Ergebnisse und Beobachtungen: Es finden sich signifikante Unterschiede in
den Ergebnissen des BDI, HAMD und HAMA, welche auf eine erhöhte
Prävalenz von Depression und Angststörung im Studienkollektiv hinweisen.
Zudem liegt ein verändertes Persönlichkeitsprofil vor. Des Weiteren zeigen sich
die Genexpressionen der ADA und ADAR auf einem signifikant höheren Niveau
im Vergleich zu den Kontrollen. Während die Genexpression der ADA im
Studienverlauf ansteigt, fallen die Genexpression der ADAR sowie Schwere der
Depression und Angststörungen parallel dazu ab.
Praktische
Schlussfolgerungen:
Entsprechend
unserer
Hypothese,
bestätigen die Resultate dieser Studie, dass Patienten mit HashimotoThyreoiditis im Vergleich zur Kontrollgruppe erhöhte Levels von ADA und ADAR
aufweisen, was möglicherweise mit einer erhöhten Prävalenz von Depressionen
und Angststörungen einhergeht. Weiterer Studien sind nötig, um potentiell
zugrundeliegende Mechanismen zu klären und die Durchführung gezielter
Interventionen zur Beeinflussung von Depressionen und Angststörungen dieser
Patienten zu untersuchen.
2
Background and Aims: Hashimoto thyroiditis is closely associated with
depression and anxiety disorders. Changes in gene expression of adenosine
deaminase (ADA) and the adenosine receptor (ADAR) have been implied to
play a major role in its development. Therefore, the aim of the current study was
to examine the correlation of genetic and psychiatric parameters in patients with
Hashimoto thyroiditis and to examine these differences over a 12 month time
period.
Methods: Thirty six patients with Hashimoto thyroiditis and 21 patients with
euthyroid struma nodosa, serving as a control group, were included in this
prospective study. Psychometric differences between the two groups were
examined with standardized psychometric tests (FPI, FKB-20, BDI, HAMD,
STAI and HAMA). Differences in gene expression profiles of ADA and ADAR
were examined by real time polymerase chain reaction (RT-PCR). Results of
psychometric and genetic analyses were subsequently correlated by various
statistical tests.
Results: Significant differences between the Hashimoto and control group were
found in the BDI, HAMD and HAMA test, indicating an increased prevalence in
depression and anxiety in the study group. Furthermore, results of the FPI test
point towards an altered personality profile in the latter patients. Gene
expression analysis revealed significantly increased levels of ADA and ADAR in
Hashimoto patients as compared to the control group. During the course of the
study, severity of depression and anxiety decreased, while in parallel levels of
the ADA increased and those of the ADAR decreased.
Conclusions: Consistent with our hypothesis, the current study reveals
increased ADA and ADAR levels in patients with Hashimoto thyroiditis as
compared to those with struma nodosa, which may account for the increased
prevalence of depression and anxiety disorders in Hashimoto patients. Further
studies are required to elucidate any potential underlying mechanism, as well as
the feasibility and utility of targeted interventions to influence depression and
anxiety in these patients.
3
2
Einleitung
2.1
Hashimoto-Thyreoiditis
Die Hashimoto-Thyreoiditis ist eine Autoimmunerkrankung der Schilddrüse
(Autoimmunthyreopathie). Die Beschreibung des Krankheitsbildes erfolgte
erstmals im Jahre 1912 von dem in Berlin tätigen japanischen Chirurgen und
Pathologen Hakaru Hashimoto. Nach seinen Beobachtungen einer Schilddrüse
mit diffusen lymphozytären Infiltrationen, Fibrosen und parenchymalen Atrophie
bezeichnete er sie als “Struma Lymphomatosa“ [36].
Epidemiologie
In Gegenden der adäquaten Jodaufnahme stellt die Hashimoto-Thyreoiditis die
häufigste Ursache der primären Schilddrüsenunterfunktion dar. Die Prävalenz
liegt in Westeuropa bei 1-2%. Die mittlere jährliche Inzidenz beträgt vier auf
1000
Frauen
und
einer
auf
1000
Männer.
Das
mittlere
Alter
bei
Diagnosestellung liegt bei 60 Jahren und die Häufigkeit der manifesten
Hypothyreose steigt mit zunehmendem Alter an. Das Risiko einer subklinischen
Hypothyreose liegt bei weitem höher und wird mit bis zu 10% angegeben [43].
Ätiologie und Pathogenese
Die
Erkrankung
ist
durch
eine
Zerstörung
der
Schilddrüsenzellen
gekennzeichnet, für die verschiedene zelluläre und humorale Immunprozesse
verantwortlich sind. Die genauen Auslösemechanismen der Immunreaktion sind
noch weitgehend unbekannt. Wie bei den meisten Autoimmunerkrankungen
wird die Anfälligkeit für eine autoimmune Hypothyreose durch eine Kombination
von genetischen und Umweltfaktoren bestimmt. Da die Autoimmunthyreopathie
(AIT) durch ein Zusammenspiel vieler Faktoren entsteht spricht man von einer
multifaktorielle Erkrankung.
Verschieden Studien wiesen nach, dass eine Assoziation zwischen den HLAKlasse-II-Molekülen DR3, DR4 und DR5 und dem Auftreten einer AIT besteht
[69]. Jedoch ist die Datenlage dazu nicht einheitlich. Des Weiteren scheint das
zytotoxische T-Zell-Oberflächenmolekül CTLA-4 eng mit einer AIT verbunden.
Polymorphismen dieses T-Zell regulierenden Gens führen zu einer erhöhten
Produktion von Antikörpern [73]. Die beiden genetischen Zusammenhänge,
4
HLA-DR-
und
CTLA-4-
Polymorphismen,
werden
auch
bei
anderen
Autoimmunerkrankungen deutlich, dies erklärt möglicherweise eine Assoziation
mit Diabetes mellitus Typ 1 [54], Morbus Addison [71], Vitiligo [17] und
perniziöser Anämie. In einer 2004 erschienen Arbeit an einem transgenen
Mausmodell wurde erstmals gezeigt, dass ein bestimmtes Epitop der
Thyreoperoxidase (TPO) von zytotoxischen T-Lymphozyten erkannt wird. Alle
Mäuse entwickelten eine lymphozytäre Infiltration, einen Abfall des Serum-T4und Serum-T3-Spiegels sowie einen Anstieg des TSH, ähnlich wie bei
Hashimoto-Patienten [61]. Dies legt die Vermutung nahe, dass Teile der
Thyreoperoxidase das Hauptepitop der Immunreaktion darstellen.
Neben der genetischen Prädisposition sind auch Umwelteinflüsse bei der
Krankheitsentstehung von Bedeutung. Hierzu zählen die Einnahme von
Medikamenten, zum Beispiel die hochdosierte Gabe von Zytokinen, vor allem
Interferon α [52], sowie Infektionen mit Salmonellen oder Yersinien [67].
Darüber hinaus konnten ebenso Einflüsse eines Selenmangels [30] und einer
zu hohen Jodversorgung in der Bevölkerung [58] nachgewiesen werden. Alle
Aspekte gehen mit einer erhöhten Inzidenz einer AIT einher. Umstritten
hingegen ist die Wirkung von Nikotin. Neueste Studien konnten sogar
aufzeigen, dass eine negative Assoziation zwischen Antikörper-Titer und dem
Nikotinkonsum vorliegt [59].
Das lymphozytäre Infiltrat in der Schilddrüse setzt sich sowohl aus aktivierten
CD4-positiven und CD8-positiven T-Zellen als auch aus B-Zellen zusammen.
Die Destruktion der Schilddrüse wird vor allem durch CD8-positive zytotoxische
T-Zellen vermittelt, die Ihre Zielzellen entweder durch Perforin-induzierte
Zellnekrose oder Granzym-B-induzierte Apoptose zerstören. Eine lokale
Produktion von Zytokinen wie TNF, IL-1 sowie Interferon γ macht die
Schilddrüse für eine Apoptose anfälliger, vermittelt durch den Zelltod-Rezeptor
Fas, der durch jeweilige Liganden auf den T-Zellen aktiviert wird [43]. Infolge
der Stimulation der B-Helferzellen wird die Bildung von mikrosomalen
Antikörpern
beobachtet.
Diese
Antikörper
richten
sich
gegen
die
Schilddrüsenperoxidase (TPO) sowie gegen das Thyreoglobulin (Tg) und
verstärken die bereits eingeleitete Immunantwort, indem sie an Komplement
binden und direkt zytotoxisch auf die Thyreozyten wirken. So führt das Auftreten
5
zirkulierender
Antikörper
bei
einer
Autoimmunthyreopathie
zu
einer
Beeinträchtigung der normalen Schilddrüsenfunktion.
Verlauf und Symptome
Da der Autoimmunprozess die Schilddrüsenfunktion zunehmend einschränkt,
kommt es zu einer Kompensationsphase, in der durch Erhöhung des TSH ein
normaler Schilddrüsenhormonspiegel aufrechterhalten werden kann. Dieser
Zustand wird als subklinische Hypothyreose bezeichnet. Patienten in diesem
Zustand können geringe Symptome zeigen oder praktisch asymptomatisch
bleiben. Die AIT kann fokal begrenzt auftreten oder mit einer vollständigen
Zerstörung der Schilddrüse einhergehen. Dies kann zu Beginn der Erkrankung
durch die verstärkte Freisetzung präformierter Schilddrüsenhormone zu einer
Hyperthyreose führen, im Extremfall zu einer „Hashitoxikose“, und endet
schließlich
in
einer
Hypothyreose.
Der
Zustand
einer
manifesten
Schilddrüsenunterfunktion ist gekennzeichnet durch einen weiteren Anstieg des
TSH- und Abfall des freien T4-Spiegels sowie einer klinisch auffälligen
Symptomatik.
Klassische
Zeichen
einer
Hyperthyreose
sind
Tachykardie,
Diarrhoen,
Gewichtsabnahme, Nervosität, Reizbarkeit und extreme Erschöpfung. Oft
berichten Patienten auch über starke Stimmungsschwankungen, Angst- und
Panikgefühl. Hingegen ist die Hypothyreose charakterisiert durch Müdigkeit,
Abgeschlagenheit, Bradykardie, Obstipation und Kälteintoleranz. Die typischen
Merkmale schließen ein aufgedunsenes Gesicht mit ödematösen Augenlidern
sowie ein nicht-eindrückbares prätibiales Myxöden ein. Durch einen erhöhten
intradermalen Gehalt an Gykosaminoglykanen wird Wasser gebunden und führt
zu dieser Hautverdickung (Myxödem). Auch ein weiteres häufiges Symptom,
die Gewichtszunahme trotz eines schlechten Appetits, ist hauptsächlich durch
Flüssigkeitsretention in dem myxödematösen Gewebe bedingt. Weiterhin
kommt es bei beiden Geschlechtern zu einer verminderten Libido und bei
länger andauernder Erkrankung können bei Frauen Zyklusstörungen die Folge
sein. Die Prolaktinspiegel sind oft mäßig erhöht und können zu Veränderungen
der Libido beitragen bzw. die Fertilität herabsetzen [43]. Das Vollbild einer
Schilddrüsenunterfunktion kann neben den somatischen Symptomen mit einer
zunehmenden Antriebslosigkeit, Konzentrations- und Gedächtnisschwäche und
6
depressiven
Insbesondere
Verstimmungen
in
der
bis
älteren
hin
zu
völliger
Bevölkerung
birgt
Agonie
einhergehen.
eine
hypothyreote
Stoffwechsellage ein vierfach erhöhtes Risiko für Depression [11]. Neben
Depressionen werden ebenso vermehrt Angst- und Panikattacken bei
Hashimoto-Patienten beobachtet [2]. Aufgrund der Störung des Immunsystems
können weitere Befunde auftreten, wie endokrine Orbitopathie, Arthritis, Fieber,
Lymphknotenschwellung und erhöhte Leberwerte.
Diagnostik
Wegweisend für die Diagnosestellung sind Anamnese, familiärer Hintergrund
und die Beschwerden des Patienten. Bei der körperlichen Untersuchung fällt oft
eine feste, manchmal druckempfindliche Schilddrüse auf. Nach der Anamnese
und der klinischen Untersuchung ist die Ultraschalluntersuchung ein wichtiges
diagnostisches Instrument der Autoimmunthyreopathien. Im Gegensatz zu
Gesunden, ist das Schilddrüsenparenchym typischerweise inhomogen und
diffus echoarm. Das Schilddrüsenvolumen ist in der Regel vergrößert, die
atrophische Verlaufsform kann jedoch durch eine Verkleinerung der gesamten
Schilddrüse (< 6 ml) gekennzeichnet sein.
Anhand der Laborwerte kann in 95% der Fälle ein erhöhter anti-TPO-AK-Titer
und zu 70% ein erhöhter Tg-AK-Titer nachgewiesen werden. Da die
hypophysäre Freisetzung des Thyreoidea-stimulierenden Hormons (TSH) der
zentrale Regulationsmechanismus ist, spiegelt der basale TSH-Wert indirekt die
aktuelle Hormonsekretion wider. Zur genauen Bestimmung der Versorgung der
Körperperipherie mit Schilddrüsenhormonen sollten die freien Hormone, fT3
und fT4, herangezogen werden, da ihr überwiegender Anteil im Plasma an
Proteine gebunden ist. Freies T3 und –T4 sind im Falle einer manifesten
Hypothyreose deutlich erniedrigt, während das TSH erhöht ist.
Die Feinnadelpunktion ist nur in seltenen Fällen notwendig, zum Beispiel um
maligne Neoplasien der Schilddrüse als Differentialdiagnose auszuschließen.
Auch die Szintigraphie spielt bei der Diagnosestellung einer HashimotoThyreoiditis eine untergeordnete Rolle. Durch eine erniedrigte Aufnahme der
Testsubstanz
Technetium-99m-Pertechnetat
Organfunktion aufgezeigt [41].
wird
die
eingeschränkte
7
Therapie
Eine Therapie, die auf die Ursachen abzielt, steht zurzeit nicht zur Verfügung.
Bei der Therapie der AIT werden in erster Linie die Symptome bekämpft.
Bereits bei eine subklinischen oder einer euthyreoten Autoimmunhypothyreose
kann eine Hormonsubstitution begonnen werden [56]. Meist wird eine
Monotherapie mit L-Thyroxin gegenüber der T3/T4-Kombinationstherapie
bevorzugt [34]. Doch es gibt auch Studien, die einen Vorteil in der
Kombinationstherapie sehen, da dieser der physiologischen Ausschüttung der
Schilddrüse
entspricht
[7].
Aufgrund
unterschiedliche
genetischer
Veränderungen im Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone, zum Beispiel die
periphere Hormonkonversion betreffend, sollte eine individuell angepasste
frühzeitige Substitution erfolgen [60]. Im Falle eine Hashitoxikose kann der
Einsatz von Thyreostatika notwendig werden. Zunehmende Bedeutung in der
Therapie hat das Spurenelement und Antioxidans Selen. Verschiedene Studien
weisen auf eine Verbesserung des Autoimmunprozesses und eine Senkung der
Antikörper-Konzentration hin [70]. Noch nicht etabliert, aber als Alternative
anzusehen,
ist
die
Radiojodtherapie
[68].
Die
Anwendung
von
Immunsuppressiva oder Cortison, wie bei anderen Autoimmunerkrankungen,
konnten bis jetzt noch keine Therapieerfolge erbringen.
2.2
Hashimoto-Thyreoiditis assoziiert mit Depression und Angststörung
Seit vielen Jahren ist der enge Zusammenhang zwischen Erkrankungen der
Schilddrüse und affektiven Störungen gut bekannt. Sowohl epidemiologische
Daten, als auch funktionelle Untersuchungen weisen darauf hin. Insbesondere
die enge Beziehung zwischen der autoimmunen Hashimoto-Thyreoiditis und
Erkrankungen des depressiven Formenkreises konnte in mehreren Studien
nachgewiesen werden. In einer zufällig ausgewählten Gruppe von 222
Patienten wurden SD-Antikörper und Depressivität untersucht [10]. Hier fand
sich
ein
hoch
signifikanter
Zusammenhang
zwischen
TPO-AK
und
Depressionen sowie Angststörungen. In einer darauf folgenden Studie mit einer
ausgewählten Gruppe von euthyreoten Hashimoto-Patienten war das Ergebnis
noch deutlicher [9]. Als Vergleichsgruppen dienten dabei ebenfalls euthyreote
Struma-Patienten bzw. zwei bezüglich Alter und Geschlecht angepasste
8
Kontrollgruppen. Anders als erwartet, konnte keine Assoziation zwischen der
Schilddrüsenfunktion und den genannten psychiatrischen Erkrankungen
gefunden werden. Hierfür können unterschiedliche Erklärungen herangezogen
werden. Affektive Störungen und autoimmune Reaktionen scheinen in einem
gleichen
immunologisch-endokrinologischen
System
begründet
zu
sein.
Außerdem kann auch ohne bestehende Hypothyreose, wie sie in der
Routineblutuntersuchung definiert ist, eine Insuffizienz der Schilddrüse aufgrund
zirkulierender Antikörper angenommen werden. Des Weiteren kann das
Auftreten von anti-TPO-AK als Prädiktor einer zukünftig entstehenden
Hypothyreose angesehen werden [63].
In einer anderen aktuellen Studie konnte der Zusammenhang zwischen
Hypothyreoidismus und Depressionen sowie Angststörungen gezeigt werden.
94 hypothyreote Patienten wurden untersucht, wobei eine signifikante Erhöhung
hinsichtlich psychiatrischer Erkrankungen und Angst nachgewiesen werden
konnte [2]. Schon 1995 hatte Cleare et al. den Zusammenhang von
Depressionen und Schilddrüsenunterfunktion auf neuroendokriner Ebene klären
können [14].
2.3
Die Rolle von Adenosin und Adenosin-Deaminase
Verschiedene Therapien bzw. Therapieansätze bei affektiven Störungen zeigen
Effekte, welche in Zusammenhang mit dem Adenosin-Stoffwechsel stehen.
Zum Beispiel die elektrokonvulsive Therapie und die Schlafentzugstherapie, die
bei Depressionen angewandt werden, führen zu einer Anpassung der
Neuromodulation von Adenosin [4]. Der seit langen praktizierte Einsatz und die
nachgewiesene Wirksamkeit von trizyklischen Antidepressiva bei Depressionen
und Panikstörungen greifen ebenfalls in den Adenosin-Kreislauf ein. Diese
Antidepressiva
verhindern
eine
neuronale
Aufnahme
von
Adenosin
(Rezeptorantagonisten) und bewirken eine erhöhte Adenosinkonzentration im
synaptischen Spalt, wobei durch die Aktivierung des Adenosinrezeptor A1 die
neuroprotektiven Eigenschaften von Adenosin vermittelt werden [18] [28].
Der Stoffwechsel des endogenen Nukleotids Adenosin, ein Purin-Molekül, steht
folglich im Mittelpunkt. Adenosin kommt im Wesentlichen in niedrigen
Konzentrationen außerhalb der Zelle vor, kann aber in Folge von metabolischen
9
Störungen wie Ischämie oder Hypoxie dramatisch einsteigen. Nach der
Freisetzung
von
Adenosin
Oberflächenrezeptoren
und
kommt
Interaktion
es
zu
mit
entsprechenden
unterschiedlichsten
biologischen
Wirkungen. Man unterscheidet 4 Subtypen des Adenosinrezeptors: A1, A2a,
A2b und A3 [27], von denen jeder einen spezifischen Liganden bindet und eine
gesonderte Aufgabe erfüllt.
Abb.
1:
Schematische
Darstellung
der
Adenylatzyklase-gekoppelten
Adenosinrezeptoren nach Christa E. Müller.
Adenosinrezeptor
A1
aktiviert
das
Gi-Protein
und
inhibiert
dadurch
die
Adenylatzyklase. Somit wird die Produktion von zyklischem AMP (cAMP) aus ATP
gehemmt.
Adenosinrezeptor A2a aktiviert das Gs-Protein und dadurch die Adenylatzyklase.
Diese verwandelt ATP in cAMP, welches als sekundärer Botenstoff dient.
Mehreren Studien konnten die Adenosinrezeptoren A1 sowie A2a mit
Depressionen und Angststörungen in Verbindung bringen. Um die Bedeutung
dieser
Rezeptoren
vollständig
zu
verstehen
und
seine
Funktionen
nachvollziehen zu können, ist eine genaue Kenntnis der Lokalisation der
Rezeptoren wichtig. Der Adenosinrezeptor A1 ist vor allem im Gehirn
exprimiert, dem Hippocampus, dem Kleinhirn und dem Kortex. A1 wird vom
Gen ADORA1 kodiert, welches auf dem Chromosom 1, Genort 1q32.1, liegt.
Beide Rezeptoren gehören zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren.
Das ADORA2A-Gen, welches für den Adenosinrezeptor A2a kodiert, liegt auf
dem Chromosom 22, Genort 22q11.23. Die Rezeptoren sind in den dopaminerg
10
innervierten Gebieten wie Substantia Nigra, Putamen, Nucleus Caudatus,
Nucleus accumbens und dem olfaktorischen Tuberkulum exprimiert [45].
Alle Rezeptoren, mit Ausnahme des A1-Rezeptor, sind auch auf menschlichen
und
tierischen
T-Lymphozyten
exprimiert
und
scheinen
einen
immunsuppressiven Effekt zur Regulation der Immunantwort auf Erreger von
außen zu besitzen [62]. Insbesondere mit der Entdeckung der Erkrankung SCID
(severe combined immune deficiency), welcher ein Mangel an AdenosinDeaminase zugrunde liegt, ist das Interesse an dem Neuromodulator Adenosin
und seinem Metabolismus hoch. Adenosin ist nicht nur in der Pathogenese von
Erkrankungen mit Immundefiziten und der Regulation von Immunprozessen von
Bedeutung,
sondern
verhindert
auch
Thrombozytenaggregation
und
Inflammation bei Entzündungsprozessen [16]. Die Konzentration von Adenosin
wird reguliert durch Katalyse der Adenosin-Deaminase und Phosphorylierung
der Aminokinase. Im Falle einer Schwäche der Adenosin-Deaminase kommt es
zur Sättigung der Kapazität der Aminokinase und zum Anstieg der
Adenosinkonzentration.
In
Folge
dessen
führt
die
Akkumulation
von
Deoxyadenosin, einem DNA-Abbauprodukt, zur Erhöhung von deoxyATP.
Dadurch wird die DNA-Synthese eingeschränkt sowie Apoptose-Prozesse
eingeleitet [40].
Die Adenosin-Deaminase wird zytosolisch und ebenfalls oberflächen-assoziiert
auf T-Lymphozyten exprimiert. Es ist ein Enzym, welches irreversibel die
hydrolytische
Deaminierung
von
Adenosin
zu
Inosin
sowie
von
2´Deoxyadenosin zu 2`Deoxyinosin unter Abspaltung von NH3 katalysiert.
Abb. 2: Theoretisches Model der humanen Adenosin-Deaminase. Grafik aus der
Datenbank EMBL-EBI (European Bioinformatics Institute)
11
Das Gen der Adenosin-Deaminase (ADA) ist auf dem langen Arm des
Chromosom 20 an der Stelle 12q-13q.11 lokalisiert [46]. Es existieren 3
Isoenzyme der ADA: ADA-1, ADA-2/1 und ADA-2/2, wobei nach Schätzungen
ein nur sehr geringer Anteil der Bevölkerung Träger des ADA-2 Genotypes ist
[29]. Die Adenosin-Deaminase greift in Stoffwechselwege ein, welche
nachweislich für die Entstehung von Depressionen verantwortlich sind. Es
katalysiert den Abbau des Neuromodulators Adenosin, welches im gesamten
zentralen
Nervensystem,
vorwiegend
im
Hippocampus,
Striatum
und
Neokortex, die Ausschüttung von Dopamin, GABA, Glutamat, Acetylcholin,
Serotonin und Noradrenalin inhibiert [5]. Vor allem geringe Konzentrationen von
Serotonin und Noradrenalin führen zum Auftreten depressiver Symptomatik.
Zum anderen besitzt die ADA eine enorm wichtige Funktion für die Regulierung
des Immunsystems. Sie unterstützt dabei die Reifung und Funktionsfähigkeit
der B- und T-Zelllinien [33]. Gerade diese Zelllinien führen zu der
charakteristischen
Entzündungsreaktion
bei
Hashimoto-Thyreoiditis.
Des
Weiteren gewährleistet die ADA durch den Abbau von Adenosin eine normale
Entwicklung der Immunantwort [20]. Dies könnte einer der zugrunde liegende
Mechanismen für das Auftreten von Depressionen und Angststörungen im
Rahmen einer Autoimmunthyreopathie sein.
12
2.4
Arbeitshypothese
Die Untersuchungen sollen ein Risikokollektiv für die Entwicklung und den
Verlauf von affektiven Störungen und Angststörungen näher charakterisieren.
Patienten, die unter Hashimoto-Thyreoiditis leiden,
wurden hinsichtlich
genetischer Polymorphismen sowie psychiatrisch mittels standardisierter
psychometrischer
Testung
untersucht.
In
der
psychopathologischen
Untersuchung wurde neben dem allgemeinen Befund eine ausführliche
testpsychologische
Persönlichkeitsuntersuchung
sowie
insbesondere
auf
Depressivität und Angst eingegangen. Die genetische Prädisposition für die
Entwicklung von affektiven- und Angststörungen wurde durch die Analyse der
Genexpression von Adenosin-Deaminase (ADA) und Adenosinrezeptor (ADAR)
im Blut untersucht. Es fanden 3 Untersuchungen im Abstand von jeweils 6
Monaten statt, so dass psychische sowie genetische Veränderungen im Verlauf
dargestellt werden können. Ziel dieser Arbeit soll sein, die Ergebnisse aus
beiden Teilbereichen anschließend statistisch auszuwerten und bezüglich
bestehender Zusammenhänge zu korrelieren. Als Kontrollen dienen Patienten
mit einer Struma nodosa, welche einmalig zu Beginn der Studie untersucht
wurden. Es wurden dabei folgende Arbeitshypothesen aufgestellt:

Deutlich überdurchschnittlich viele Patienten, die an einer autoimmunen
Schilddrüsenstörung
erkrankt
sind,
leiden
zum
Zeitpunkt
der
Untersuchungen an einer affektiven Störung oder Angsterkrankung oder
entwickeln dies im Studienverlauf.

Ebenfalls unterscheiden sie sich in der Ausprägung verschiedener
Persönlichkeitsparameter im Vergleich zu der Kontrollgruppe.

Ein Zusammenhang zwischen Hashimoto-Thyreoiditis und dem Vorliegen
spezifischer Autoantikörper sowie einer hypothyreoten Stoffwechsellage
wird angenommen.

Es finden sich Unterschiede in der Genexpression von ADA und ADAR
zwischen Studienkollektiv und Kontrollgruppe sowie in Verlauf innerhalb
des Studienkollektivs.
13
3
Patienten und Methoden
3.1
Beschreibung des Studienkollektivs
An der vorliegenden Studie nahmen insgesamt 57 Personen teil, die in
Studienpopulation und Kontrollgruppe unterteilt wurden. 36 Patienten, die an
Hashimoto-Thyreoiditis erkrankt sind, dienten als Studienpopulation.
Die Geschlechterverteilung in den Gruppen ist nicht ausgeglichen. In beiden
Gruppen sind deutlich weniger Männer als Frauen vertreten. Der Frauenanteil
liegt bei 76,2% und 91,67%. Das mittlere Alter der Hashimoto-Patienten beträgt
44,2 Jahre und ihre mittlere Erkrankungsdauer liegt bei 2,3 Jahren. 31 der 36
Patienten (86,1%) behandeln ihre Erkrankung mit der Einnahme von L-Thyroxin
mit einer durchschnittlichen Substitutionsdosis von 106,5 g. Aufgrund dieser
Substitutionstherapie befinden sich fast alle Patienten in einer euthyreoten
Stoffwechsellage. Lediglich bei 2 Patientinnen fanden sich Schilddrüsenwerte,
die auf eine subklinische Hypothyreose deuten. Bei der Studienpopulation lag
zum Zeitpunkt der Befragung bereits eine diagnostizierte Depression in 28%
der Fälle und/oder eine Angststörung in 19% der Fälle vor.
Als Kontrollgruppe dienten 21 Patienten mit der Diagnose einer euthyreoten
Struma.
Hashimoto
Struma
Frauen-Anteil
33 (91,67 %)
16 (76,2 %)
Männer-Anteil
3 (8,33 %)
5 (23,8 %)
Alter
44,2 Jahre
50,4 Jahre
Erkrankungsdauer
2,3 Jahre
10,7 Jahre
Substitutionsdosis
106,5 g L-Thyroxin
__________
Stoffwechsellage
2/36 hypothyreot
euthyreot
Depressionen
10 (27,8 %)
4 (19 %)
Angststörungen
7 (19,4 %)
2 (9,5 %)
Tab. 1: Erhobene Daten der Patienten
14
Um die Homogenität innerhalb der Studiengruppen zu gewährleisten und
eventuell störende Faktoren auszuschließen, wurden folgende Ein- und
Ausschlusskriterien definiert:
Einschlusskriterien sind Alter zwischen 18 und 80 Jahren, sowie die Diagnose
einer
Hashimoto-Thyreoiditis
bzw.
einer
euthyreoten
Struma
bei
den
Kontrollpatienten. Eine Vorbehandlung mit Thyreotropika für eine Dauer von bis
zu
6
Monaten
bei
Patienten
mit
Hashimoto-Thyreoiditis
ist
möglich.
Ausschlusskriterien sind andere schwerwiegende psychiatrische Erkrankungen
als Depressionen, Angst- und Panikstörungen wie Schizophrenie, Demenz und
Abhängigkeitserkrankungen. Schwerwiegende internistische Erkrankungen wie
Herzinsuffizienz, schwere arterielle Hypertonie, andere endokrinologische
Erkrankungen, die nicht die Schilddrüse betreffen, sowie Tumorerkrankungen in
der Vorgeschichte führen ebenfalls zum Ausschluss.
Aufklärung und Ethikkommission
Den Probanden wurde Informationsmaterial ausgehändigt und die Einzelheiten
der Studie vor Beginn ausführlich erläutert. Sie erklärten nach genauester
Prüfung und Bedenkzeit schriftlich ihr Einverständnis.
Das Studienprotokoll wurde vom Ethikausschuss der Friedrich-AlexanderUniversität Erlangen-Nürnberg geprüft und genehmigt.
3.2
Beschreibung des Studienprotokolls
Die Rekrutierung der Patienten erfolgte über die Medizinische Klinik 1, die
Psychiatrische Klinik und die Nuklear- und Strahlenklinik der FAU ErlangenNürnberg.
Die
Studienpopulation
setzt
sich
aus
Hashimoto-Patienten
zusammen, die sich in regelmäßiger Betreuung durch PD Dr. Harsch befinden.
Als Kontrollgruppe dienen Struma-Patienten, die ebenfalls ein- oder mehrmalig
innerhalb der Medizinischen Klinik 1 untersucht wurden.
Klinische Charakterisierung der Patienten
Anamnestisch wurden Daten zu Nikotin- und Alkoholkonsum, Vorerkrankungen
jeglicher Art, familiäre Vorbelastung, Bildungsstatus, Familienstand und
regelmäßige
Medikamenteneinnahme erfragt. Des Weiteren wurde ein
15
ausführlicher internistischer Befund erhoben. Neben einem Routinelabor
(Elektrolyte,
Leber-
/
Nierenparameter,
Blutbild,
Gerinnung,
Entzündungsparameter) wurden die Schilddrüsenwerte (TSH, fT3, fT4) sowie
die Schilddrüsen-Autoantikörper (TPO, Tg, initial TRAK) abgenommen. Zum
Ausschluss anderer schwerer endokrinologischer Erkrankungen wurden initial
zusätzlich Cortisol, ACTH, PTH, HbA1c sowie FSH und LH bestimmt.
Dementielle
Erkrankungen
konnten
mit
Hilfe
des
DemTec-Tests
ausgeschlossen werden.
Psychische Charakterisierung
Alle Studienteilnehmer wurden gebeten einen Fragenkatalog, der sieben
Einzeltests
beinhaltet,
auszufüllen.
Während
der
neuropsychologischen
Testung mittels der Fragebögen konnte eine geschulte studentische Hilfskraft
bei Fragen und Problemen weiterhelfen. Das Persönlichkeitsprofil der Patienten
wurde durch den FPI erfasst. Der Grad der affektiven Störung sowie der
Angststörung konnte mit Hilfe von BDI, HAMA und HAMD ermittelt werden.
Außerdem wurden Fragen zum Körperbild (FKB-20), zur Angst (STAI) und eine
visuelle Analogskala bezüglich Müdigkeit, Stimmung, Leistungsfähigkeit und
Ängstlichkeit ausgewertet. Die einzelnen Tests werden nachfolgend ausführlich
beschrieben, die Fragebögen sind im Anhang aufgeführt.
Zwei Verlaufsuntersuchungen fanden jeweils nach 6 Monaten statt.
Genetische Charakterisierung
Zur Ermittlung genetischer Polymorphismen wurden den Patienten zu jedem
Untersuchungstermin jeweils 20 ml EDTA-Blut und 10 ml Serum abgenommen
und unmittelbar nach Abnahme bei -80°C tiefgefroren. Es wurden folgende
möglicherweise an der Entstehung affektiver– und Angststörung beteiligte Gene
untersucht: ADA und ADAR.
Anschließend
wurden
die
Ausprägungen
klinisch/psychiatrischen Befund korreliert.
dieser
Gene
mit
dem
16
3.3
Methoden
3.3.1
Psychometrische Tests
3.3.1.1
Visuelle Analogskala (VAS)
Als internationaler Standard für die Beurteilung subjektiver Empfindungen, die
nicht gemessen werden können, wird die visuelle Analogskala verwendet. Wie
im Rahmen dieser Arbeit kann das Ausmaß von Müdigkeit, Stimmung,
Leistungsfähigkeit und Ängstlichkeit, welche die Patienten empfinden, auf einer
horizontalen Linie eingetragen werden. Als verbale Anker dieser Linie dienen
zum Beispiel „keine Müdigkeit“ und „stärkste Müdigkeit“. Da die visuelle
Analogskala eine 100 mm lange horizontale Linie darstellt, kann beim Auslesen
der VAS die Position des gesetzten Kreuzes in einen Wert zwischen 0 und 100
übertragen werden [1].
3.3.1.2
Das
Freiburger Persönlichkeitsinventar (FPI-R)
Freiburger
Persönlichkeitsinventar
liefert
eine
individuelle
und
vergleichende Beschreibung von Patienten hinsichtlich der Ausprägung
wichtiger Persönlichkeitsdimensionen. Der Test beinhaltet 138 Fragen, die
jeweils mit „stimmt“ oder „stimmt nicht“ beantwortet werden können, wobei sich
Item 1 nur auf die Anleitung bezieht. Das FPI wird ausgewertet, indem die
individuellen
Itembeantwortungen
(Lebenszufriedenheit,
soziale
Gehemmtheit,
Erregbarkeit,
Beschwerden,
Gesundheitssorgen,
bezüglich
der
Orientierung,
Aggressivität,
Standardskalen
Leistungsorientierung,
Beanspruchung,
Offenheit)
und
der
körperliche
Zusatzskalen
(Extraversion, Emotionalität) ausgezählt werden. Die Anzahl der Punkte ergibt
einen Rohwert pro Skala. Um den Vergleich zwischen Skalen und Personen zu
erleichtern sowie bezüglich der Alters- und Geschlechts-abhängigkeit einiger
Skalen empfiehlt sich, die Rohwerte in Standardwerte (Stanine) umzuwandeln.
Diese neunstufigen individuellen Stanine-Werte geben Grobnormen und dienen
anschaulich als Grundlage der Testinterpretation. So ist ein Stanine-Wert von 4
bis 6 in 54% der Fälle zu erwarten und im unauffälligen Normbereich
einzuordnen [25].
17
3.3.1.3
Beck-Depressions-Inventar (BDI)
Beim BDI handelt es sich um ein Selbstbeurteilungsinstrument zur Erfassung
der Schwere depressiver Symptomatik. Es kann außerdem als “ScreeningInstrument“ zur Auswahl depressiv auffälliger Patienten eingesetzt werden,
dient aber nicht zur Diagnosestellung einer Depression. Der Fragebogen
besteht aus 21 Gruppen von Aussagen, mit deren Hilfe typisch depressive
Symptome
abgefragt
werden.
Die
Items
beinhalten
unter
anderen
Unzufriedenheit, Schuldgefühle, Selbstmordimpulse, sozialer Rückzug und
Isolierung, Schlafstörungen oder Libidoverlust. In einfachen Sätzen werden
diese Symptome in aufsteigender Schwere und zunehmender Beeinträchtigung
von 0 = nicht vorhanden bis 3 = starke Ausprägung beschrieben. In jeder
Gruppe geht die am höchsten zählende Aussage in den Summenwert, der
zwischen 0 und 63 schwanken kann, ein. Bei Item S ist zu beachten, dass
dieses Item mit 0 zu bewerten ist, wenn der Zusatzfrage zugestimmt und somit
eine Gewichtsabnahme bewusst erzielt wurde. Folgende Werte können als
Normen bzw. als Cut-Off-Werte angesehen werden: Eine Summe unter 11
Punkten ist unauffällig; Werte zwischen 11 und 17 Punkten weisen auf eine
milde bis mäßige Ausprägung depressiver Symptome hin; als klinisch relevant
gilt ein Punktewert von 18 und darüber. Damit liegt dieser Grenzwert zwei
Standardabweichungen über dem Mittelwert der gesunden Probandengruppe
und nahe dem Mittelwert depressiver Patienten [37].
3.3.1.4
Fragebogen zum Körperbild (FKB-20)
Der Fragebogen zum Körperbild kann im klinischen und nichtklinischen Bereich
zur Diagnostik von Körperbildstörungen eingesetzt werden. Des Weiteren dient
er zur Erfassung subjektiver Aspekte bezüglich des Körpererlebens, dabei
werden
Bewegung,
Vitalität,
Attraktivität
und
subjektive
Stimmigkeit
thematisiert. Inhaltlich werden zwei Dimensionen in unabhängigen Skalen
erfasst. Die erste Skala des FKB-20, „Ablehnende Körperbewertung“, beinhaltet
verschiedene Facetten zur Bewertung des eigenen Körpers. Die zweite Skala,
„vitale
Körperdynamik“,
beschreibt
die
wahrgenommene
körperliche
Gesundheit, Kraft und Aktivität. Beide Skalen bestehen jeweils aus 10 Items,
18
die durch eine 5-stufige Beurteilung von „trifft nicht zu“ bis „trifft völlig zu“
beantwortet werden. Je nach Summenwert in den einzelnen Skalen werden die
Testpersonen anhand von Vergleichsgruppen in Prozentränge eingestuft. Diese
Vergleichswerte und die Ergebnisse zur Gütekontrolle wurden an Patienten
einer psychosomatischen Universitätsklinik (N=405), an Medizinstudierenden
(N=141) und an Sportstudierenden (N=208) ermittelt [15].
3.3.1.5
State-Trait-Angstinventar (STAI)
Die deutsche Fassung des State-Trait-Angstinventars, bestehend aus zwei
unabhängigen Selbstbewertungsskalen, dient zum einen der Erfassung der
Zustandsangst (State-Angst) und zum anderen der Erfassung von Angst als
Eigenschaft (Trait-Angst). Die Angst als Zustand ist definiert als ein emotionaler
Zustand, der gekennzeichnet ist durch Anpassung, Besorgtheit, Nervosität,
innere Unruhe und Furcht vor zukünftigen Ereignissen sowie eine erhöhte
Aktivität des autonomen Nervensystem [65]. Demgegenüber bezieht sich die
Angst als Eigenschaft oder Ängstlichkeit auf relativ stabile individuelle
Unterschiede in der Neigung, Situationen als bedrohlich zu bewerten und
hierauf mit einem Anstieg der Zustandsangst zu reagieren. In unsere Studie
wurde nur die State-Angstskala ausgewertet, da sie sich bei LängsschnittUntersuchungen
für
die
Verlaufsbeschreibung
der
Zustandsangst
in
Abhängigkeit von internen und externen Einflüssen eignet. Die StateAngstskala des STAI besteht aus 20 Fragestellungen, mit denen der Proband
beschreiben soll, wie er jetzt in diesem Moment fühlt. Zehn Feststellungen sind
in Richtung Angst, zehn weitere in Richtung Angstfreiheit formuliert. Die
Beantwortung erfolgt aus einer 4-stufigen Skala mit Intensitätsangaben von „1 =
überhaupt nicht“ bis „4 = sehr“. Gemäß der Definition stellt der Summenwert
aller Items ein Maß für die Intensität der Zustandsangst dar. Dabei entspricht
ein Wert von 20 dem Nichtvorhandensein und ein Wert von 80 der maximalen
Ausprägung dieses Gefühls [51].
19
3.3.1.6
Die
Hamilton Depression Scale (HAMD)
HAMD
ist
das
international
am
weitesten
verbreitete
Fremdbeurteilungsverfahren zur Einschätzung des Schweregrades einer
Depression. Es handelt sich nicht um ein Diagnoseinstrument und sollte daher
nur bei Patienten mit bereits diagnostizierter depressiver Störung angewandt
werden. Die Hamilton Depression Scale besteht aus insgesamt 21 Symptomen
oder Symptomkomplexen, wobei ausschließlich die ersten 17 Items Einfluss auf
den Skalensummenwert haben. Die 4 zusätzlichen Variablen tragen wegen
ihrer Seltenheit nicht zum Schweregrad der Depression bei, sondern
charakterisieren den Typ der Depression näher. Das Graduierungssystem
beschreibt elf Symptome bezüglich Ihres Vorhandensein mit 3 Abstufungen von
“0 = fehlt“ bis “2 = deutlich vorhanden“. Zehn weitere Symptome werden
qualitativ bezüglich ihrer Intensität 5-stufig mit “0 = fehlt“ bis “4 = extrem“
differenziert. Damit ist ein quantitatives Maß des Schweregrades der
Erkrankung zur Verfügung gestellt. Zu berücksichtigen ist, dass Item 18a
(Tagesschwankungen) nicht in die Summenbildung eingeht. Der Summenwert
und damit der Schweregrad variiert zwischen 0 bis 52 Punkten bei der 17-ItemVersion und 0 bis 64 Punkten bei der 21-Item-Version. Dabei gelten
Skalenwerte ≤ 7 Punkte als asymptomatisch und Werte ≥ 15 Punkte als deutlich
auffällig.[12].
3.3.1.7
Hamilton Anxiety Scale (HAMA)
Die Hamilton Anxiety Scale dient der Beurteilung des Schweregrades von
Angst, unabhängig welcher Ursache sie entsteht. Die Skala wird nicht als
Diagnoseinstrument
Angststörungen
eingesetzt,
unterscheiden
da
sie
kann,
nicht
zwischen
sondern
eignet
verschiedenen
sich
zur
Verlaufsbeschreibung bei Patienten. Außerdem findet sie Anwendung bei
anderen psychischen Störungen, wie zum Beispiel bei Depressionen, bei denen
das Phänomen Angst begleitend auftritt. Die 14 Items der HAMA beinhalten
sowohl 7 psychische Angstsymptome (Item 1-6,14) als auch 7 somatische (Item
7-13). Mit Hilfe eine 5-stufigen Schweregradskala, von 0 = nicht vorhanden bis
4= sehr stark, werden die Item einheitlich beurteilt. Die Einschätzung erfolgt im
20
Rahmen eines Interviews mit dem Patienten, in dem die einzelnen
Symptomenkomplexe exploriert werden, ausgenommen Item 14, das sich auf
die beobachtete Verhaltensweise während der Befragung bezieht. Der
Gesamtwert wird additiv zusammengefasst und spiegelt den Schweregrad der
Angst wider. Aufgrund von Vergleichsdaten aus zahlreichen Studien und
unterschiedlichen Stichproben gelten Werte größer 13 als Hinweis auf klinisch
bedeutsame Angst. Die Ausprägung der somatischen und der psychischen
Angst kann jeweils getrennt ausgewertet werden [13].
21
3.3.2
Genexpressionsanalyse
3.3.2.1
Vorbereitungen
Um ein sauberes und kontaminationsfreies Arbeiten zu ermöglichen, ist das
Sterilisieren aller verwendeter Gefäße, Pipettenspitzen und Eppendorf-Cups
erforderlich. Hierfür wurden die Materialien für 30 Minuten bei 125°C
autoklaviert und anschließend im Heißluftschrank bei ca. 70°C getrocknet.
3.3.2.2
RNA-Extraktion
Um die Expression der betreffenden Gene bestimmen zu können, wurde eine
Real-Time-PCR durchgeführt. Hierfür wurde aus den Blutproben mit Hilfe des
RNeasy Mini Kit (Quiagen) RNA nach Angaben des Herstellers isoliert (siehe
Tab. 2).
Die RNeasy Kits dienen der Isolierung von Gesamt-RNA aus kleinen Mengen
an Ausgangsmaterial. Sie ermöglichen die Isolierung von bis zu 100µg GesamtRNA aus tierischen Zellen und Gewebe. Die Technologie des Verfahrens
kombiniert die selektiven Bindungseigenschaften einer Siliciagel- Membran mit
der schnell und einfach durchzuführenden Mikrozentrifugationstechnik. Die
RNA in Gewebeproben ist nach Entnahme nicht geschützt und unterliegt einem
schnellen Abbau, so dass die Probe in Gegenwart eines RNase inhibierenden
oder denaturierenden Reagenz aufgeschlossen und homogenisiert werden
muss. Die Probe kann auch schockgefroren und bei -70°C gelagert werden.
Das biologische Ausgangsmaterial (hier: Vollblut) wird zunächst lysiert und in
einem stark denaturierenden Guanidinisothiocynat (GITC) enthaltenden Puffer
homogenisiert. Durch diesen werden die RNasen sofort inaktiviert und die
Isolierung einer intakten RNA gewährleistet. Ein kompletter Aufschluss von
Zellwänden sowie Zell- und Organellmembranen ist absolut notwendig, um
sämtliche in der Probe vorhandene RNA freizusetzen. Ein unvollständiger
Zellaufschluss führt zu einer deutlich reduzierten Ausbeute. Durch die
Homogenisation wird die Viskosität des Zelllysats, das nach dem Aufschluss
vorliegt,
reduziert.
Bei
der
Homogenisation
werden
hochmolekulare
genomische DNA und andere hochmolekulare Zellbestandteile gesichert.
Hierfür kommen QIAshreder Spinsäulen zum Einsatz. Durch die Zugabe von
22
Ethanol werden optimale Bindungsbedingungen hergestellt und die Probe wird
dann auf die RNeasy Mini Säule aufgetragen. Die Gesamt-RNA bindet an die
Membran, während die übrigen Substanzen effizient ausgewaschen und somit
abgetrennt werden. Die qualitativ hochwertige RNA wird abschließend mit
RNase-freiem Wasser eluiert. Mit Hilfe der RNeasy Methode können RNAMoleküle mit einer Länge von über 200 Nukleotiden isoliert werden.
Zelllyse, RNA-Denaturierung und Inaktivierung der RNase:
 500µl Blut mit 1ml QIAZOL Lysepuffer mischen
 5 min bei RT stehen lassen
 200µl Chloroform dazu, 10 sec. Vortexen
 2-3 min stehen lassen
 15 min bei 13000 rpm zentrifugieren
 Wässrige Phase (obere Phase) in ein neues Tube überführen
 Gleiches Volumen (600µl) 70% Ethanol dazu, mischen
Binden der RNA an der Siliciagel-Membran der RNeasy Mini Säule:
 700 μl in eine RNeasy Mini Säule auf einem 2ml Sammelröhrchen geben
 15s bei 14 000rpm zentrifugieren; Durchfluss verwerfen
 Vorgang so lange wiederholen, bis die ganze Lösung über die Säule gelaufen
ist
Waschen:
 700 μl RW1-Puffer auf die Rneasy Mini Säule geben
 15s bei 14 000rpm zentrifugieren; Durchfluss verwerfen
 500 μl RPE-Puffer auf die RNeasy Mini Säule geben
 15s bei 14 000rpm zentrifugieren; Durchfluss verwerfen
 500 μl RPE-Puffer auf die RNeasy Mini Säule geben
 2min bei 14 000rpm zentrifugieren; Durchfluss verwerfen
Eluation:
 die RNeasy Mini Säule in ein neues 1,5ml Sammel-Cup geben
 30μl RNase-freies Wasser direkt auf die Siliciagel-Membran geben
 1min bei ≥ 10000rpm zentrifugieren; die Säule verwerfen
Tab. 2: Protokoll RNeasy Mini Kit
Die RNA wurde anschließend mittels UV-Spektroskopie bei 260 nm bestimmt
(BIO-Photometer, Eppendorf).
23
3.3.2.3
Reverse Transkription
Isolierte einzelsträngige RNA wird mit Hilfe der Reversen Transkriptase in
komplementäre DNA (cDNA) nach folgendem Schema umgeschrieben.
Abb. 3: Schema der reversen Transkription
Mit dem iScript cDNA Synthesis Kit (BIO-RAD) wurde nach zugehörigem
Protokoll die reverse Transkription durchgeführt (siehe Tab. 3). Oligo-desoxyThymidin-(dT) Primer und Random-Hexamere binden dabei an die RNA und
erlauben der RNA-abhängigen DNA-Polymerase (Reverse Transkriptase) hier
anzusetzen. Anhand der Trinukleotide (dNTPs) wird die RNA nun fortlaufend in
cDNA umgeschrieben, die folglich dem DNA-Abschnitt entspricht, der für die
eingesetzte mRNA codiert. Der cDNA fehlen im Vergleich zur DNA lediglich die
Introns.
Im Anschluss wurde dieses Gemisch etwa 45 Minuten im iScript Gerät (Perkin
Elmer, BIO-RAD) in 4 Schritten nach folgendem Protokoll inkubiert.
24
Reaktionsansatz:
In ein 200 μl Thin Wall Tube:
 4 μl 5x iScript™ Reaction Mix (Oligo-(dT)-Primer; Hexamer-Primer;
dNTPs)
 1 μl iScript™ Reverse Transcriptase (RNase H+)
 1µg RNA mRNA-Probe in 15µl Nuclease Free Water geben
 Gesamtvolumen 20µl
Thermo-Cycler-Programm:
 5 min bei 25°C (Annealing-Phase)
 30 min bei 42°C (Extensions-Phase)
 5 min bei 85°C (Denaturierungs-Phase)
 Temperatur anschließend auf 4°C halten
Tab. 3: Protokoll iScript cDNA Synthesis Kit
Die fertige cDNA wurde im Anschluss zur Durchführung der Real Time PCR
gleich weiterverarbeitet oder bei -20°C tiefgefroren.
3.3.2.4
Die
Real-Time-Polymerasekettenreaktion
quantitative
Real-Time-PCR
ist
eine
Amplifizierungsmethode
für
doppelsträngige Nukleinsäuren, die auf dem Prinzip der herkömmlichen
Polymerasekettenreaktion (PCR) beruht und darüber hinaus die Möglichkeit der
Quantifizierung der Menge der ursprünglich vorhandenen DNA-Moleküle bietet.
Zur Quantifizierung wird die Fluoreszenzentwicklung eines interkalierenden
Farbstoffes oder eines Fluoreszenz-markierten Oligonukleotids in Echtzeit
gemessen, die im exponentiellen Teil der Reaktion proportional mit der Menge
des PCR-Produkts ansteigt. Die Quantifizierung der Startmenge des PCRProdukts basiert bei allen Systemen auf der Berechnung des FluoreszenzSchwellenwertes, dem so genannten Threshold-Cycle (CT-Wert). Der CT-Wert
ist
jener
PCR-Zyklus
bei
dem
die
Reporterfluoreszenz
die
Hintergrundfluoreszenz signifikant übersteigt. Aus diesem Grund beruht die
Quantifizierung der DNA-Menge nicht auf absoluten Mengen an PCR-Produkt,
sondern auf der Kinetik der PCR-Reaktion.
25
Zur Durchführung der quantitativen Real-Time-PCR wurde ein Gemisch aus
Absolute SYBR Green Fluorescein Mix (Thermo Scientific) und jeweils zu
analysierenden Primer zusammen mit der zuvor synthetisierten cDNA in 96-well
Platten pipettiert (siehe Tab. 4).
Reaktionsansatz (auf Eis pipettiert):
 12,5 μl Absolute SYBR® Green Flour (2x)
 2µl Primer (QIAGEN)
 8,5 μl H₂O
 1 μl Template (cDNA)
 Reaktionsansatz in eine 96-Well PCR-Platte pipettieren
 mit einer optischen Folie sorgfältig verschließen und in den iCycler
platzieren
Tab. 4: Protokoll Absolute Blue QPCR SYBR Green Fluorescein Mix
Die quantitative Polymerasekettenreaktion wurde in zwei Stunden in einem
iCycler (BIO-RAD), bestehend aus einem Thermocycler und einer optischen
Einheit, durchgeführt (siehe Tab. 5). Der Absolute SYBR Green Supermix ist
ein
zweifach
konzentrierter
ready-to-use
Mix,
bestehend
aus
dem
Reaktionspuffer (MgCl2), den Oligonukleotiden dNTPs und dTTP, sowie dem
Startenzym Thermo-Start DNA-Polymerase. Dieses Enzym wird nach einem
Denaturierungsschritt bei 95°C über 3 Minuten aktiviert. Wie bei der
herkömmlichen PCR werden hier in jedem Zyklus die DNA-Doppelstränge
denaturiert und es entstehen zwei Einzelstränge (Denaturierung). An diese
lagern sich die Primer-Oligonukleotide an (Annealing) und mit Hilfe der DNAPolymerase wird der komplementäre Strang durch Anlagerung von dNTPs
(Elongation) repliziert.
26
iCycler Protokoll zur RT-PCR:
Vorgang
Anzahl
Temperatur
Dauer
Enzyme activation
1x
95,0°C
15 min
Zyklus
40 x
95,0°C
15 s
Annealing
64,0°C
30 s
Elongation
72,0°C
30 s
Denaturierung
Fluoreszenzmessung nach jedem Zyklus
Erstellung der Schmelzkurve
Denaturierung
1x
95°C
30 s
Starting temp.
1x
60°C
30 s
Melting Step (+0,5°C pro Zyklus)
80x
60°C
10 s
Halten der Temperatur
1x
16,0°C
∞
Tab. 5: iCycler Protokoll zur RT-PCR
Zur zeitgleichen Bestimmung (Real-Time-PCR) der Menge an PCR-Produkten
ist dem Reaktions-Mix ebenfalls der Fluoreszenzfarbstoff SYBR Green Fluor
beigefügt,
ein
Cyanin-Farbstoff
der
selektiv
an
die
entsprechende
doppelsträngige DNA bindet, wodurch sich seine Fluoreszenzintensität
vervielfacht. Im iCycler wird der DNA-Fluoreszenzfarbstoff-Komplex durch
blaues Licht aus einer internen Lichtquelle (Wellenlänge  = 498 nm) angeregt
und gleichzeitig seine emittierte grüne Fluoreszenz (Wellenlänge = 522 nm)
detektiert. Die Fluoreszenz korreliert somit quantitativ mit der Akkumulation
amplifizierter DNA-Moleküle (Templates). Durch die iCycler iQ Optical System
Software wird schließlich die Fluoreszenz gegen die Zykluszahl dargestellt.
Es wird die Zykluszahl zu Beginn der exponentiellen Wachstumsphase (LogPhase) bestimmt, wenn die Fluoreszenz signifikant die Schwelle der
Hintergrundsignale übertrifft (CT-Wert). Dieser ist abhängig vom Vorhandensein
des Ziel-Gens in der eingesetzten cDNA und besitzt dadurch Aussagekraft über
die quantitative mRNA-Expression der Probe.
Um externe Störfaktoren zu normalisieren, wurde in jedem Versuch und für jede
cDNA-Probe
als
Referenz-Gen
GAPDH
(Glycerinaldehyd-3-phophat-
Dehydrogenase) als interner Standard mitgeführt und die ermittelten Werte für
27
die Ziel-Gene relativ zu dem Expressionslevel dieser internen Kontrolle
angegeben.
Für jede Probe wurde also der CT-Wert des Referenzgens von dem jeweiligen
CT-Wert
des
untersuchten
Gens
subtrahiert
(CT=CTgen-CTgapdh).
Unterschiede in der Expression, gemessen am Referenzgen, wurden über
folgende Formel berechnet:
Fold expression = 2
– [∆CT Probe x - ∆CT Kontrolle]
28
3.4
Materialien
3.4.1 Geräte
Geräte
Hersteller
iCycler iQ
BIO-Rad, München
Photometer, BIO-Photometer
Eppendorf AG
Zentrifuge 5415R
Eppendorf AG
Vortex Genie 2, Model G-560E
Scientific Industries, Inc., New
York, USA
Autoclav H1 clave HV-85
Wolf
iScript, Perkin Elmer
BIO-Rad
ICycler Thermal Cycler
BIO-Rad
3.4.2 Kits
Kit
Hersteller
RNeasy Lipid Tissue Mini Kit:
Quiagen GmbH
Rneasy Mini Spin Columns;
Collection Tubes (1,5ml, 2ml);
Puffer RTL;
Puffer RW1;
Puffer RPE- Konzentrat;
RNase-freies Wasser
iScript cDNA Synthesis Kit:
BIO-Rad AG
iScript Reaction Mix (Oligo-(dT)-Primer, HexamerPrimer, dNTPs)
iScript Reverse Transcriptase (Rnase H+)
Nuclease Free H₂O
Absolute QPCR SYBR Green Fluorescein Mix:
Thermo-Start DNA Polymerase,
Reaktionspuffer (MgCl₂),
Oligonukleotide,
SYBR Green Fluor
Thermo Scientific
29
3.4.3 Labormaterialien
Produkt
Hersteller
Eppendorf- Cups, 1,5ml
Eppendorf AG, Hamburg
Pipetten Eppendorf Research
Eppendorf AG
2,5l; 10l; 100l; 1000l
Pipetten Eppendorf Research Pro
Eppendorf AG
5-100l
Pipettenspitzen
1-10l
Gilson
10-100l
Eppendorf AG
100-1000l
Eppendorf AG
96-well PCR-Platte
PegLab, Erlangen
PCR-Strip
PegLab
Thin Wall Tubes, 200l
PegLab
3.4.4 Chemikalien
Bezeichnung
Zusammensetzung/
Hersteller
Konzentration
Ethanol
600l
Merck
Chloroform
200l
Merck
Lysepuffer
1ml
Qiagen, Hilden
RPE-Puffer
500l
Qiagen, Hilden
Restriktionsenzyme
3.4.5 Oligonukleotide
PCR-Primer
ADA
ADAR
GAPDH
Quanti Tect Primer Assay, Quiagen
30
3.4.6 Sonstiges
iCycler iQ Optocal System Software, Version 3.1.7050
BIO-Rad AG
iCycler iQ Real Time PCR Detection System
iCycler iQ Optical Tape
3.5
Statistische Auswertung
Die
Erfassung
und
Auswertung
der
Daten
erfolgte
mittels
des
Computerprogramms SPSS für Windows (Version 15.0: SPSS Inc.; Chicago,
IL). Die Signifikanz (p) wurde mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit kleiner 5 %
definiert (p  0,05). Die Normalverteilung von Daten wurde mit der Methode
nach Kolmogorov-Smirnov Korrektur getestet. Zur Beurteilung signifikanter
Unterschiede zwischen den Gruppen kam der Mann-Whitney-Test zum Einsatz.
Die Schilddrüsenparameter und Antikörper werden ebenso wie die Fragebögen
zum einen univariant (parametrisch oder nicht-parametrisch) sowie in
Verbindung mit den genetischen Variablen in multivarianten Modellen analysiert
(MANOVA). Hierfür fanden die Korrelationen nach Pearson für stetige Variablen
und die Korrelation nach Spearman-Rho für nicht-stetige Variablen Anwendung.
Schließlich konnten mit Hilfe des Wilcoxon-Tests die Ergebnisse innerhalb einer
Gruppe über den Zeitverlauf dargestellt werden.
31
4
Ergebnisse
Entsprechend der Fragestellung dieser Arbeit werden nachfolgend die
klinischen, psychiatrischen sowie genetischen Unterschiede zwischen dem
Studienkollektiv und der Kontrollgruppe dargestellt. Anschließend wird auf
Korrelationen
zwischen
der
Schilddrüsenstoffwechsellage
und
der
Psychometrie sowie Genetik der Patienten Bezug genommen. Die Entwicklung
der Parameter über den Studienverlauf wird abschließend ebenfalls graphisch
aufgezeigt. Im Rahmen der Studie wurden insgesamt drei Untersuchungen im
Abstand von jeweils sechs Monaten durchgeführt, so dass psychische und
genetische Veränderungen im Verlauf der Erkrankung dargestellt werden
können. Die erhobenen Befunde der ersten Untersuchungen, also zu Beginn
der Studie, sind mit dem Zusatz A gekennzeichnet. Entsprechend sind die
Befunde der zweiten Untersuchungen, welche nach sechs Monaten erfolgte, mit
B und Daten der dritten Untersuchungen nach insgesamt zwölf Monaten mit C
markiert.
Vergleich Studienkollektiv mit Kontrollgruppe zum Zeitpunkt A
Um signifikante Unterschiede zwischen Hashimoto- und Kontrollgruppe zu
verdeutlichen, wurde bei zwei unabhängigen Stichproben ein Vergleich mit Hilfe
des Mann-Whitney-Tests möglich.
Bei Auswertung des ersten Datensatzes zu Studienbeginn (Zeitpunkt A) betrug
das mittlere Alter des Studienkollektivs 44,2 Jahre sowie die mittlere
Erkrankungsdauer
2,3
Jahre
(Median
1
Jahr;
Range:
0-10
Jahre).
Dementsprechend lag die Dauer der Schilddrüsenhormonersatztherapie in
einem ähnlichen Zeitrahmen, präzisere Daten liegen jedoch nicht vor. Dagegen
ergab sich in der Kontrollgruppe ein mittleres Alter von 50,4 Jahre sowie eine
mittlere Erkrankungsdauer von 10,7 Jahren (Median 5 Jahre; Range: 0-40
Jahre). Weitere Unterschiede finden sich in der Geschlechterverteilung in
beiden Gruppen, wo sich männliche Probanden deutlich unterrepräsentiert
zeigen.
32
Abb. 4: Alter der Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten (rechts). Daten
sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
Abb. 5: Erkrankungsdauer der Struma-Patienten (links) und der Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwerte ± Standardfehler (SEM).
33
Abb. 6: Geschlechterverteilung der Struma-Patienten (links) und der HashimotoPatienten (rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwerte ± Standardfehler (SEM).
Anhand der visuellen Analogskalen (VAS) ist bei Hashimoto-Patienten eine
schlechtere Stimmung (p=0,024), sowie eine verminderte Leistungsfähigkeit
(p=0,002) gegenüber der Kontrollgruppe zu erkennen.
Abb. 7: Stimmung bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten (rechts).
Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
34
Abb. 8: Leistungsfähigkeit bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
Zudem zeigen sich signifikante Unterschiede in Bezug auf die Stoffwechsellage
der Schilddrüse. Die TSH-Werte in der Hashimoto-Gruppe sind signifikant
niedriger, als die in der Struma-Gruppe (p=0,01). Ebenso ist fT4 deutlich höher
als in den Kontrollen (p=0,038).
Abb. 9: TSH in mU/l bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten (rechts).
Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
35
Abb. 10: fT4 in ng/l bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten (rechts).
Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
Im Rahmen des durchgeführten Freiburger Persönlichkeitsinventar (FPI) fallen
des Weiteren Unterschiede bezüglich der geringeren Lebenszufriedenheit
(p=0,064), der angegebenen körperlichen Beschwerden (p=0,022) und der
erhöhten Emotionalität (p=0,054) innerhalb der Hashimoto-Gruppe ins Auge.
Diese Patienten geben signifikant mehr körperliche Beschwerden an, als die
Probanden der Kontrollgruppe.
Abb. 11: Körperliche Beschwerden bei Struma-Patienten (links) und HashimotoPatienten (rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
36
In den übrigen Parametern des FPI wurden keine weiteren signifikanten
Unterschiede zwischen den Gruppen deutlich (Daten nicht angezeigt).
Mögliche Assoziationen zwischen der Bewertung des eigenen Körperbildes und
Hashimoto-Thyreoiditis konnten mittels des FKB-20 nicht belegt werden. Es
zeigten sich
zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede
(FKB_AKB: p=0,134; FKB_VKD: p=0,113) (Daten nicht dargestellt).
Um nachzuweisen, ob die zugrundeliegende Studienpopulation vermehrt unter
Depressionen leidet, wurden das Beck-Depressions-Inventar (BDI) und die
Hamilton Depression Scale (HAMD) eingesetzt. Hinsichtlich der Auswertung
des BDI wurden zwischen den Gruppen signifikante Unterschiede deutlich. Die
Summenwerte des BDI innerhalb der Hashimoto-Patienten sind signifikant
höher, als die der Struma-Patienten (p=0,004). Dabei korreliert die Höhe der
Summenwerte mit der Schwere der Depressivität.
Abb. 12: BDI Summenwerte bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
Ebenso weisen die Ergebnisse der Hamilton Depression Scale (HAMD)
eindeutige Unterschiede zwischen den Gruppen auf. Auch hier spiegeln die
Summenwerte die Schwere der Depression wider und sind innerhalb der
Hashimoto-Gruppe signifikant höher als die der Kontrollgruppe (p=0,002).
37
Abb. 13: HAMD Summenwerte bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
Um
die
Studienpopulation
hinsichtlich
des
Zusammenhangs
zwischen
Hashimoto-Thyreoiditis und Angststörungen zu prüfen, wurde das State-TraitAngstinventar (STAI) und die Hamilton Anxiety Scale (HAMA) angewandt. Die
HAMA beschreibt sowohl Angaben zur somatischen Angst als auch Angaben
zur psychischen Angst. In beiden Fällen erreichen die Patienten aus der
Hashimoto-Gruppe signifikant
höhere Summenwerte als Patienten
der
Kontrollgruppe (HAMA_somatische Angst: p=0,002; HAMA_psychische Angst:
p=0,001). In diesem Testverfahren korrelieren die Summenwerte ebenfalls mit
der Schwere der Angsterkrankung.
38
Abb. 14: HAMA Summenwerte der somatischen Angst bei Struma-Patienten (links)
und
Hashimoto-Patienten
(rechts).
Daten
sind
präsentiert
als
Mittelwert
±
Standardfehler (SEM).
Abb. 15: HAMA Summenwerte der psychischen Angst bei Struma-Patienten (links)
und
Hashimoto-Patienten
(rechts).
Daten
sind
präsentiert
als
Mittelwert
±
Standardfehler (SEM).
Der STAI besteht aus zwei Einzeltestungen, wobei der STAI_state die
Zustandsangst sowie der STAI_trait die Angst als Eigenschaft beschreibt. Die
Ergebnisse des STAI_state zeigen zwischen den Gruppen keine signifikanten
Unterschiede (p=0,441) (Daten nicht dargestellt). Der STAI_trait kam in dieser
Untersuchung nicht zur Anwendung.
39
Das Patientenkollektiv wurde darüber hinaus auch auf genetische Unterschiede
hinsichtlich der Genexpression von Adenosin-Deaminase (ADA) und der
Adenosinrezeptoren (ADAR) untersucht. Hierbei werden hoch signifikante
Unterschiede zwischen den Gruppen deutlich (p=0,000), wobei in der Gruppe
des Studienkollektivs signifikant höhere Genexpressionen beider untersuchter
Enzyme festgestellt werden konnten.
(594,848)
(0,067)
Abb. 16: ADA Genexpression bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
(1122,644)
(0,002)
Abb. 17: ADAR Genexpression bei Struma-Patienten (links) und Hashimoto-Patienten
(rechts). Daten sind präsentiert als Mittelwert ± Standardfehler (SEM).
40
Zusammenhang zwischen Stoffwechsellage der Schilddrüse und Psychometrie
der Patienten
Weiterhin wurde nach signifikanten Korrelationen zwischen verschiedenen
Parametern innerhalb der Hashimoto-Gruppe zum Ausgangszeitpunkt A
gesucht. Hierbei wurden die Korrelationen nach Pearson für stetige Variablen
sowie
die Korrelation nach Spearman-Rho für nicht-stetige Variablen
angewandt.
Eindeutige Zusammenhänge zwischen der Stoffwechsellage der Schilddrüse
und der Ausprägung einer Depression, welche durch erhöhte Summenwerte im
BDI oder HAMD sichtbar wird, können nicht gefunden werden. Auch
Angststörungen, welche durch erhöhte STAI- oder HAMA-Summen auffallen,
korrelieren nicht mit den Schilddrüsen-Parametern TSH, fT3 oder fT4. Als
Ausnahme erscheinen die Korrelationen zwischen den Parametern TSH und
VAS Leistungsfähigkeit (p=0,005; r=0,490) sowie TSH und psychischer Angst
(HAMA) (p=0,037; r=0,376). Ebenfalls fällt eine Korrelation zwischen fT4 und
VAS Ängstlichkeit mit p=0,034 und r=0,417 auf. Eine Assoziation zwischen der
Höhe der AK-Titer von Thyreoglobulin (Tg) oder Thyreoidperoxidase (TPO) und
den Summenwerten der durchgeführten psychometrischen Tests kann nicht
gefunden werden.
Abb. 18: Punktwolke und Regressionsgerade (r=0,49) zur Darstellung des
Zusammenhangs zwischen Leistungsfähigkeit und TSH in mU/l bei HashimotoPatienten zum Zeitpunkt A.
41
Abb. 19: Punktwolke und Regressionsgerade (r=0,376) zur Darstellung des
Zusammenhangs zwischen psychischer Angst und TSH in mU/l bei HashimotoPatienten zum Zeitpunkt A.
Abb. 20: Punktwolke und Regressionsgerade (r=0,417) zur Darstellung des
Zusammenhangs zwischen Ängstlichkeit und TSH in mU/l bei Hashimoto-Patienten
zum Zeitpunkt A.
Anders stellt sich dies bei der hoch signifikante Korrelation zwischen der
Genexpression von ADA und ADAR mit p=0,000 und r=1,000 dar. Die
Regressionsgerade verdeutlicht den linearen Zusammenhang, welcher sich
über den zeitlichen Verlauf nach 6 sowie nach 12 Monaten ebenfalls fortsetzt.
42
Abb.
21:
Punktwolke
und
Regressionsgerade
(r=1,0)
zur
Darstellung
des
Zusammenhangs zwischen der Genexpression von ADA und ADAR bei HashimotoPatienten zum Zeitpunkt A.
43
Verlauf der Parameter über die Zeitpunkte nach 6 Monaten (B) und nach 12
Monaten (C) innerhalb des Studienkollektivs
Eine weitere Fragestellung dieser Arbeit war es, den Verlauf und die
Entwicklung der Schilddrüsenparameter, der psychometrischen Tests sowie der
Genexpression zu beurteilen. Um diese Werte innerhalb des Studienkollektivs
über den Zeitverlauf von einem Jahr darzustellen, kam der Wilcoxon-Test zum
Einsatz.
Dieser
dient
dem
nicht-parametrischen
Vergleich
von
zwei
unabhängigen Variablen, basierend auf den Rangreihen der absoluten
Wertepaardifferenzen. Hierbei zeigen sich einige signifikante Unterschiede zu
den
jeweiligen
Untersuchungszeitpunkten.
Nachfolgend
sind
diejenigen
Parameter dargestellt, welche sich über den gesamten Studienverlauf
signifikant verändern. Als Vergleich sind die Ergebnisse unserer Kontrollgruppe
zum Ausgangszeitpunkt (A) mit aufgeführt.
Der Parameter Emotionalität, welcher bei Hashimoto-Patienten sehr stark
ausgeprägt ist und mit Hilfe des Freiburger Persönlichkeits-Inventar ermittelt
wurde, fällt signifikant nach 6 Monaten (B) und 12 Monaten (C) im Vergleich
zum Ausgangszeitpunkt (A) ab (p=0,01), bleibt jedoch zu jeder Zeit über dem
Wert der Kontrollgruppe (Struma-Patienten).
Abb. 22: Emotionalität bei Struma-Patienten (ganz links) und bei Hashimoto-Patienten
zum Ausgangszeitpunkt (Hashimoto_A) sowie nach 6 Monaten (Hashimoto_B) und 12
Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als Mittelwerte ± Standardfehler
(SEM).
44
Des Weiteren fallen die Summenwerte des Beck-Depressions-Inventar (BDI)
(p=0,006) und der Hamilton Depression Scale (HAMD) hoch signifikant
(p=0,000) innerhalb der ersten 6 Monate. Nach insgesamt 12 Monaten
Studienverlauf zeigt der Summenwert des HAMD nochmals eine signifikant
Veränderung im Vergleich zum Zeitpunkt B und sinkt in der Hashimoto-Gruppe
weiter ab (p=0,018).
Abb. 23: BDI Summenwerte bei Struma-Patienten (ganz links) und bei HashimotoPatienten
zum
Ausgangszeitpunkt
(Hashimoto_A)
sowie
nach
6
Monaten
(Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als Mittelwerte
± Standardfehler (SEM).
45
Abb. 24: HAMD Summenwerte bei Struma-Patienten (ganz links) und bei HashimotoPatienten
zum
Ausgangszeitpunkt
(Hashimoto_A)
sowie
nach
6
Monaten
(Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als Mittelwerte
± Standardfehler (SEM).
Zudem sind ebenfalls die Summenwerte der somatischen (p=0,001) und
psychischen (p=0,000) Angst in Rahmen der Hamilton Anxiety Scale (HAMA)
über den gesamten Studienverlauf signifikant rückläufig.
Abb. 25: HAMA Summenwerte der somatischen Angst bei Struma-Patienten (ganz
links) und bei Hashimoto-Patienten zum Ausgangszeitpunkt (Hashimoto_A) sowie nach
6 Monaten (Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als
Mittelwerte ± Standardfehler (SEM).
46
Abb. 26: HAMA Summenwerte der psychischen Angst bei Struma-Patienten (ganz
links) und bei Hashimoto-Patienten zum Ausgangszeitpunkt (Hashimoto_A) sowie nach
6 Monaten (Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als
Mittelwerte ± Standardfehler (SEM).
Keine signifikanten Veränderungen ergeben sich hingegen im Stait-TraitAngstinventar (STAI), in welchem die Summenwerte nur minimal absanken
(p=0,737) und im Fragebogen zum Körperbild (FKB_AKB: p=0,077; FKB_VKD:
p=0,656)(Daten nicht dargestellt).
Darüber hinaus weisen die Ergebnisse zur Analyse der Genexpressionen von
ADA und ADAR signifikante Veränderung im Verlauf der Studienbeobachtung
im Vergleich zur Baseline (A) auf. Die Genexpression der Adenosin-Deaminase
(ADA) ist nach 6 Monaten Studienzeit höher ausgeprägt (p=0,005) und zeigt
nach 12 Monaten nochmals einen signifikanten Anstieg (p=0,018). Die
Genexpression der dazugehörigen Rezeptoren (ADAR) hingegen sinken nach 6
Monaten (p=0,002) sowie nach 12 Monaten (p=0,003) im Vergleich zum
Ausgangszeitpunkt A auf einem signifikanten Niveau.
47
Abb. 27: ADA Genexpression bei Struma-Patienten (ganz links) und bei HashimotoPatienten
zum
Ausgangszeitpunkt
(Hashimoto_A)
sowie
nach
6
Monaten
(Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als Mittelwerte
± Standardfehler (SEM).
Abb. 28: ADAR Genexpression bei Struma-Patienten (ganz links) und bei HashimotoPatienten
zum
Ausgangszeitpunkt
(Hashimoto_A)
sowie
nach
6
Monaten
(Hashimoto_B) und 12 Monaten (Hashimoto_C). Daten sind präsentiert als Mittelwerte
± Standardfehler (SEM).
48
Zusammenfassend stellt sich heraus, dass die Genexpression von ADA
kontinuierlich ansteigt, während die Expression von ADAR parallel dazu abfällt.
Die Summenwerte der psychometrischen Tests zeigen sich ebenfalls
mehrheitlich fallend, jedoch stets auf einem höheren Level der Ausprägung von
Angst und Depression als die Werte der Kontrollgruppe. Die Korrelationen
zwischen den psychometrischen Tests und der Genetik zeigen bezüglich der
Adenosin-Deaminase einen umgekehrt proportionalen linearen Zusammenhang
sowie einen direkt proportional linearen Zusammenhang bezüglich der
Adenosinrezeptoren.
49
5
Diskussion
5.1
Psychische Charakterisierung des Studienkollektivs
Es existiert eine zunehmende Anzahl von Literatur, die darauf hinweist, dass
ein enger Zusammenhang zwischen Hashimoto-Thyreoiditis und Erkrankungen
des affektiven Formenkreises sowie Angststörungen besteht. Ziel unsere Studie
war es diese Hypothese zu belegen und zu untersuchen in welcher Form sich
dieser
Zusammenhang
äußert.
Dazu
analysierten
wir
Patienten-
und
Kontrollgruppe bezüglich der Ausprägung von Depressivität und Angst sowie
unterschiedlicher
Persönlichkeitsparameter
mit
Hilfe
verschiedener
psychometrischer Tests.
Bereits anhand der visuellen Analogskalen (VAS) lässt sich ein erster und
zugleich relevanter Eindruck abbilden, in welchen subjektiven Empfindungen
sich Studienkollektiv und Kontrollgruppe unterscheiden. Vor allem Stimmung
und Leistungsfähigkeit sind bei Hashimoto-Patienten deutlich reduziert.
Außerdem konnte durch den Freiburger-Persönlichkeitsinventars (FPI) ermittelt
werden, dass Patienten der Hashimoto-Gruppe ihre Lebenszufriedenheit
wesentlich niedriger einstufen als die der Struma-Gruppe. Es ist nachgewiesen,
dass
ein
schlechterer
Gesundheitszustand
mit
einer
erniedrigten
„Lebenszufriedenheit“ einhergeht [6]. Entsprechend dazu geben die HashimotoPatienten signifikant mehr „körperliche Beschwerden“ an als die StrumaPatienten. Auch durch den Parameter „Emotionalität“ zeigt sich, dass
Hashimoto-Patienten deutlich emotionaler, labiler, empfindlicher, ängstlicher
und mit mehr Problemen behaftet sind als die dazugehörige Kontrollgruppe.
Die Patienten beider Gruppen weisen mehrheitlich (94,4% der HashimotoPatienten sowie 100% der Struma-Patienten) eine euthyreote Stoffwechsellage
auf. Panicker et al. beschreibt in seiner Studie die Einflüsse der Konversion von
T4 zum biologisch aktiven T3 im Gehirn und erklärt dadurch die Unterschiede
im Wohlbefinden der Patienten trotz euthyreoter Stoffwechsellage und
unabhängig der peripheren Serumhormonlevels. Dabei spielen genetische
Polymorphismen der DIO2 (Deiodinase2) eine wesentliche Rolle, so dass
Patienten mit einer autoimmun bedingten Hypothyreose von einer kombinierten
T3/T4-Substitution profitieren können [57]. In den übrigen Parametern des FPI
werden keine weiteren Unterschiede zwischen Patientenkollektiv und Kontrollen
50
deutlich. Es zeigen sich ebenfalls keine Differenzen in „Gehemmtheit“ oder
„Aggressivität“.
Wie schon von mehreren Studien nachgewiesen werden konnte, leiden
Hashimoto-Patienten vermehrt unter Depressionen [9]. Um zu bestätigen, dass
die zugrundeliegende Studienpopulation diese Komorbidität aufweist, wurden
das Beck-Depressions-Inventar (BDI) und die Hamilton Depression Skala
(HAMD) eingesetzt. In beiden Tests verdeutlichen die über die Norm erhöhten
Summenwerte eine klinisch ausgeprägte depressive Symptomatik bei den
Hashimoto-Patienten. Unserer Ergebnisse bestätigen somit die These von
Fountoulakis et al., welcher 2004 ebenfalls den Zusammenhang zwischen
autoimmunen
Schilddrüsenerkrankungen
und
unipolaren
Depressionen
nachwies [26].
Um die Studienpopulation auf den Zusammenhang zwischen HashimotoThyreoiditis
und
Angststörungen
zu
prüfen,
wurden
das
State-Trait-
Angstinventar (STAI) und die Hamilton Angst Skala (HAMA) angewandt. Bereits
2002 wies Carta et al. eine höhere Inzidenz von Panikstörungen bei Patienten
mit autoimmunen Schilddrüsenerkrankung nach [8]. Ein vermehrtes Auftreten
von Angststörungen in der Hashimoto-Gruppe konnte mittels des STAI nicht
festgestellt werden. Jedoch konnten mit Hilfe des HAMA signifikante
Zusammenhänge
zwischen
Hashimoto-Thyreoiditis
und
Angststörungen,
sowohl in der somatischen als auch psychischen Angst, dargestellt werden.
5.2
Genetische Charakterisierung des Studienkollektivs
Die Resultate unserer Untersuchungen zeigen eine signifikant höhere ADAAktivität
bei
Hashimoto-Patienten
als
bei
den
Kontrollen
zum
Ausgangszeitpunkt. Dies entspricht im Wesentlichen den Ergebnissen von
Yolac Yarpuz et al., welcher ebenfalls die Aktivität der Adenosin-Deaminase in
Patienten mit Panik- und Angststörungen untersuchte. Er kam zu dem
Ergebnis, dass Patienten mit Panikstörungen signifikant höhere Levels dieses
Enzyms aufwiesen als die Kontrollen [72]. Patienten mit Depression waren im
Rahmen diese Untersuchung jedoch nicht eingeschlossen. Ebenso sprechen
die
Forschungsergebnisse
von
Herken
et
al.
für
signifikant
erhöhte
51
Genexpressionen der Adenosin-Deaminase in Patienten mit Angststörungen
sowie in Patienten mit Depressionen [38] [39].
Der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Depressionen und der ADAAktivität weist jedoch Wiedersprüche auf. Elgün et al. konnte eine signifikant
inverse Korrelation zwischen Höhe der ADA und Schwere der Depressionen
nachweisen. Je geringer sich die ADA-Aktivität zeigte, desto stärker waren die
Symptome der Depression ausgeprägt [23]. Dies spiegelt sich im zeitlichen
Verlauf unserer Studie mit fallenden Summenwerten im BDI und HAMD bei
steigender
ADA-Genexpression
wider.
Allerdings
können
die
extrem
unterschiedlich hohen ADA-Aktivitäten zwischen Hashimoto-Patienten und den
Kontrollen zum Ausgangszeitpunkt unserer Studie damit nicht erklärt werden.
Fakt ist, dass die Adenosin-Deaminase eine wesentliche Rolle im zellulären
Immunsystem spielt und dass Veränderungen der Genexpression auf eine
Beeinträchtigung der Funktion des Immunsystems hindeuten, wie dies im
Rahmen der Hashimoto-Thyreoiditis zu sein scheint.
5.3
Korrelationen
zwischen
Psychometrie
der
Patienten
und
Stoffwechsellage der Schilddrüse
Neben dem Nachweis einer erhöhten Prävalenz von affektiven Störungen
und/oder Angststörung war eine wichtige Fragestellung unserer Arbeit
eventuelle Korrelationen zwischen dem Auftreten von Hashimoto-Thyreoiditis
spezifischen Antikörpern (Tg-, TPO-AK) und dem Ausmaß der Ausprägung
dieser Symptome zu identifizieren. Die Studie von Carta et al. (2004) wies in
Patienten mit Depressionen sowie in Patienten mit Angststörungen signifikant
erhöhte anti-TPO-Antikörpertiter nach [10]. Dieser Zusammenhang kann durch
die vorliegende Arbeit nicht bestätigt werden. Methodische Fehler bei der
Bestimmung der Antikörper in den verschiedenen Laboratorien scheinen
aufgrund gut standardisierter Assays unwahrscheinlich. Allerdings können die
Antikörpertiter
im
Verlauf
der
Erkrankung
unter
Einnahme
einer
Hormonsubstitution wieder auf ein Normalniveau absinken [53]. In unserem
Studienkollektiv
fanden
sich
vor
allem
Patienten
mit
einer
kurzen
Erkrankungsdauer (Median 1 Jahr), wobei bereits 86,1% mit L-ThyroxinPräparaten behandelt wurden. In dieser Zeit kann es zu einer Normalisierung
52
der Antikörpertiter gekommen sein. Daten über den 1-Jahres-Verlauf der
Antikörpertiter liegen nicht vor, da die Konzentrationen von Tg- und TPO-AK nur
zu Studienbeginn bestimmt wurden.
Ebenso kann die von uns aufgestellte Hypothese eines Zusammenhanges
zwischen der hypothyreoten Stoffwechsellage der Patienten und dem Auftreten
einer Depression oder Angststörung, wie von Almeida et al. 2007 publiziert,
nicht unterstützt werden [2]. 94,4% des Studienkollektivs befanden sich
aufgrund
der
Schilddrüsenhormonersatztherapie
in
einer
euthyreoten
Stoffwechsellage. Daher zeigten sich signifikant erniedrigte TSH- sowie erhöhte
fT4-Werte innerhalb des Studienkollektivs. Jedoch wurden keine eindeutigen
Korrelationen zwischen den Parametern einer Hypothyreose (TSH, fT3, fT4)
und erhöhten Summenwerten in den psychometrischen Tests gefunden. Dies
bestätigt die von Carta et al. geäußerte Vermutung, dass Depression und
Angststörungen
bei
Hashimoto-Patienten
nicht
nur
Folge
eines
Hypothyreoidismus sind [9]. Auch andere Studien konnten die Assoziation von
affektiven Störungen und Autoimmunerkrankungen der Schilddrüse nicht auf
eine hypothyreote Stoffwechsellage zurückführen [24] [26].
Die
Korrelationen
zwischen
den
Parametern
Leistungsfähigkeit
bzw.
psychischer Angst und TSH sowie Ängstlichkeit und fT4 sind zwar auf dem
Niveau von p≤0,05 signifikant, aufgrund des geringen Korrelationskoeffizient
von r=0,3 bis 0,5 jedoch nicht aussagekräftig. Die Ergebnisse stellen
wahrscheinlich eher zufällig entstandene Zusammenhänge dar, da eine hohe
Anzahl an Parametern miteinander verglichen wurde.
5.4
Korrelationen zwischen Psychometrie und Genetik der Patienten
Adenosin und die Adenosin-Deaminase sind in die Aktivierung der TLymphozyten und die Entwicklung einer normalen zellulären Immunantwort
involviert und nehmen somit ebenfalls eine Schlüsselstellung bei der
Entwicklung einer Autoimmunthyreopathie ein [20]. Deshalb war es Ziel unserer
Studie zu untersuchen, welche Unterschiede in der Genexpression der
Adenosin-Deaminase
(ADA)
und
der
Adenosinrezeptoren
(ADAR)
bei
Hashimoto-Thyreoiditis Patienten vorliegen und wie diese in Beziehung zu den
psychischen Veränderungen korrelieren.
53
Adenosin-Deaminase
Im Verlauf unserer Studie kann ein kontinuierlicher Anstieg der ADA im
Studienkollektiv beobachtet werden. Parallel dazu sind die Summenwerte der
psychometrischen Tests rückläufig. Dies weist auf eine merkliche Reduzierung
der
depressiven
Symptomatik
und/oder
Angststörung
innerhalb
des
Studienkollektivs hin. Das heißt, je höher ADA desto niedriger ist die Schwere
der Depression und desto niedriger die Ausprägung der Angststörung. Diese
Resultate stimmen mit den Studien von Herken et al. überein. Die
Forschungsgruppe um Herken wies ebenfalls bei einem ähnlich großen
Kollektiv mit Depressionen [39] und mit Panikattacken [38] eine erhöhte ADAAktivität nach. Nach dem Einsatz einer 8-wöchigen antidepressiven Therapie
nahm in beiden Studien die ADA-Aktivität der Patienten zu. Die Erklärung auf
molekularer Ebene kann lauten, je höher die ADA-Aktivität, desto geringer ist
die Adenosin-Konzentration im synaptischen Spalt. Serotonin und Noradrenalin
werden nicht inhibiert und somit kommt deren antidepressive Wirkung zur
Geltung. Auch die Wirkungsweise neuerer Antidepressiva und Anxiolytika
erzielt eine Erhöhung der Serotonin- und Noradrenalin-Konzentration im
synaptischen Spalt oder verhindert einen Abbau dieser Monoamine durch
Inhibition [48]. Innerhalb unseres Studienkollektivs wird hingegen nur eine
Patientin (2,78%) zu Studienbeginn mit Antidepressiva behandelt. Inwieweit
eine antidepressive Therapie im weiteren Verlauf erfolgt ist nicht dokumentiert.
Andere Erklärungen für den Rückgang der Depressivität und Angst der
Hashimoto-Patienten während des Studienverlaufes können im Rahmen der
Hormonersatztherapie und der Krankheitsbewältigung zu finden sein. Wie
bereits
erwähnt
nehmen
86,1%
aller
Patienten
zu
Studienbeginn
Schilddrüsenhormone ein. Aufgrund der kurzen Krankheitsdauer unseres
Studienkollektivs (Median 1 Jahr) kann davon ausgegangen werden, dass die
Hormonsubstitution ebenfalls erst kurze Zeit erfolgt und eine Wirkung im Sinne
einer Verbesserung der depressiven und Angstsymptomatik im Studienverlauf
greift. Des Weiteren können Bewältigungsstrategien (Coping) eine Rolle
spielen, d.h. Art des Umganges mit einem als bedeutsam und schwierig
empfundenen
Lebensereignis
oder
einer
Lebensphase,
chronischen Erkrankungen der Fall sein kann [66].
wie
dies
bei
54
In unserer Arbeit analysierten wir neben der Genexpression der AdenosinDeaminase (ADA) auch die der Adenosinrezeptoren (ADAR). Beide Enzyme
korrelieren linear und hoch signifikant zum Ausgangszeitpunkt. Über den
gesamten Beobachtungszeitraum der Studie kommt es zu einem Abfall der
ADAR während die ADA weiter ansteigt. Dies bedeutet, dass eine lineare,
umgekehrt
proportionale
Korrelation
besteht.
Entsprechend
des
Regelkreislaufes wird Adenosin durch eine erhöhte Expression der AdenosinDeaminase abgebaut und nachfolgend die Adenosinrezeptoren vermindert
exprimiert. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte keine Unterscheidung zwischen
den verschiedenen Adenosinrezeptoren. Da Adenosin an verschiedenen
Rezeptoren, den inhibierenden A1- und den vermittelnden A2a-Rezeptor, wirkt,
ist es möglich, dass abhängig von der Rezeptoraffinität zum Substrat
unterschiedliche Konzentrationen gegenteilige Wirkungen hervorrufen können.
Adenosin A1-Rezeptor
Im Falle des Adenosinrezeptor A1, eines präsynaptischen Rezeptor, welcher
Adenosin bindet und somit die Freisetzung mehrerer Neurotransmitter wie
Serotonin oder Dopamin, vermindert, kann aufgrund einer mangelnden
Adenosin-Verfügbarkeit ein antidepressiver Effekt hervorgerufen werden.
Ebenfalls besitzt der Adenosinrezeptor A1 bei Antagonistenbindung eine
depressionslösenden Wirkung [55]. Auf der anderen Seite können A1Rezeptoren auch eine hemmende Wirkungen auf NMDA-Rezeptoren haben,
deren Aktivierung wiederum an der Entstehung von Depressionen beteiligt sind
[64].
Hohoff et al. untersuchten den Genpolymorphismus des Adenosinrezeptors A1
A1AR_716T/G hinsichtlich seines Einflusses auf die Veränderung des
Angstniveaus. Es zeigte sich durch die Einnahme von Amphetaminen, deren
Wirkung durch das Adenosin-System vermittelt wird, eine Zunahme der
Ängstlichkeit, jedoch keinen signifikanten Zusammenhang [42]. Auch andere
Arbeitsgruppen um Deckert et al. konnten keine signifikanten Assoziationen
zwischen Angststörungen und Polymorphismen auf dem A1-Rezeptorgen
finden
[19].
Weitere
Studien
müssen
folgen
und
zeigen,
welche
Polymorphismen des Adenosinrezeptors A1 einen relevanten Einfluss auf das
Angstniveau und die Depressivität haben.
55
Adenosin A2a-Rezeptor
Anders stellt sich dies bei der Assoziation zwischen Polymorphismen des
Adenosinrezeptors A2a und Angststörungen dar. Hier konnte ein signifikanter
Zusammenhang zwischen dem Vorliegen des 1083T-Allel und 1083T/TGenotyps mit einer erhöhten Inzidenz von Panikattacken gefunden werden [19].
Weitere Analysen der Genpolymorphismen des A2a-Rezeptors lieferte die
Arbeitsgruppe um Alsene et al., welche eine signifikante Assoziation zwischen
Koffeingenuss und Ängstlichkeit bei den Genpolymorphismen 1976CT sowie
2592CTis nachwies [3]. Beide Studien unterstützen die Hypothese, dass der
A2a-Adensosinrezeptor für eine Disposition von Angststörungen verantwortlich
ist. Hinsichtlich dessen ist die individuelle genetische Ausprägung in Bezug auf
den A2a-Rezeptor von Bedeutung, die nicht in jeder ethischen Population gleich
verteilt ist. Während Studien innerhalb der westliche Bevölkerung diesen
Zusammenhang vermuten lassen [35], kann in keiner Studie mit Probanden
asiatischer Herkunft diese Assoziation bestätigt werden [50].
Die Assoziation zwischen dem Adenosin-System und Depressionen entwickelte
sich zuerst aufgrund von Beobachtungen innerhalb von Tiermodellen. Diese
zeigten, dass Adenosin und seine Analoga ein ruhiges bis sedierendes
Verhalten bei den Tieren bewirkten. Mit steigenden Adenosin-Levels stieg
ebenfalls die Zeit der Immobilisierung der Ratten bis hin zu Schock-ähnlichen
Zuständen [44]. Für die Fähigkeit des Adenosin-Systems Depressionen
regulieren zu können, spricht weiterhin die Feststellung, dass klassische
Antidepressiva diese Adenosin-induzierte Immobilisierung der Ratten in den
Tests umkehren konnten [49]. Ebenfalls El Yacoubi et al. zeigte, dass die
genetische Inaktivierung von Adenosin A2a-Rezeptoren sowie A2a-RezeptorAntagonisten einen antidepressiven Effekt in Tiermodellen bewirken [22] [21].
Auf der anderen Seite konnten antidepressive Effekte auch durch selektive A1und A2a-Adenosinrezeptor-Agonisten (CHE und DPMA) im Tiermodell
nachgewiesen werden [47]. Dies kann durch die von A2a-Rezeptoren
ausgelöste Inhibition von NMDA-Rezeptoren erklärt werden [31]. Zudem führen
Agonisten des Adenosinrezeptors A2a zu einer vermehrten Ausschüttung von
Serotonin, was nachweislich antidepressiv wirkt [55].
56
5.5
Limitationen
Die Fehlerquellen innerhalb des Studienkollektivs, welches sich aus 36
Patienten, die an Hashimoto-Thyreoiditis leiden, und 21 Personen mit der
Diagnose einer Struma nodosa zusammensetzt, können vielfältig sein.
Zum einen ist die Geschlechterverteilung im gesamten Kollektiv nicht
ausgeglichen. Männer sind mit 14,04% deutlich unterrepräsentiert. Diese
Verteilung spiegelt allerdings die Geschlechterverteilung der HashimotoPatienten in der Bevölkerung wieder, in der Frauen 7-10-mal häufiger erkranken
als
Männer
[43].
Ebenfalls
im
Altersmittelwert
unterscheiden
sich
Patientenkollektiv (44,2 Jahre) und Kontrollgruppe (50,2 Jahre), was durch das
unterschiedliche Manifestationsalter der Erkrankungen zu begründen ist. Von
der Hashimoto-Thyreoiditis sind vor allem Frauen in der 40./ 50. Lebensdekade
betroffen.
In
dieser
kommt
es
zusätzlich
häufig
zur
Ausprägung
prämenopausaler und menopausaler Beschwerden, welche die empfundene
Symptomatik verstärken können. Mit zunehmendem Alter häufen sich zudem
vermehrt Komorbiditäten, was die Sensibilität gegenüber der eigenen
Gesundheit zusätzlich steigert. Auch dies könnte Einfluss auf die Parameter
haben, die im Rahmen der psychometrischen Tests untersucht wurden.
Gleiches gilt für die nicht einheitliche Dauer der Hashimoto-Erkrankung
innerhalb des Patientenkollektivs. Aufgrund der geringen Fallzahlen konnte
keine konklusive und aussagekräftige Subgruppenanalyse zwischen Patienten
mit kurzer Anamnese, die sich ggf. in einem akuten Schub der Erkrankung
befinden
(einschließlich
klinischer
und/oder
psychischer
Zeichen
einer
Hypothyreose), und Patienten, deren Diagnosestellung bereits mehrere Jahre
zurückliegt, durchgeführt werden.
Des Weiteren kann das Wohlbefinden der Patienten aufgrund der Behandlung
mit L-Thyroxin variieren. Es gibt keine vollständigen Angaben über die Dauer
der
Behandlung
sowie
individuelle
unterschiedliche
Dosierungen
der
medikamentösen Therapie. 5 der 36 Hashimoto- Patienten nehmen keine
Schilddrüsenhormone ein, 8 weitere Patientinnen hingegen substituieren
zusätzlich zu Levothyroxin (T4) auch Liothyronin (T3) um den körperlichen
und/oder psychischen Symptome einer Hypothyreose entgegenzuwirken. Fast
alle Patienten befinden sich daher in einer euthyreoten Stoffwechsellage.
57
Schließlich ist zu erwähnen, dass ein Teil des Patientenkollektivs Mitglieder von
Selbsthilfegruppen sind. Diese unterliegen möglicherweise einem deutlich
höheren Leidensdruck durch die regelmäßige Auseinandersetzung mit der
Erkrankung. Während sich Patienten mit einer Struma nodosa durch ihre
Erkrankung nicht eingeschränkt fühlen und die Entwicklung psychiatrischer
Komorbiditäten unwahrscheinlicher scheint.
Die Patienten sollten unter anderen auch Angaben über zurückliegende oder
noch andauernde Depression und Angsterkrankungen machen (siehe Tabelle
1). Inwieweit diese Diagnosen von entsprechend ausgebildetem Fachpersonal
gestellt wurde, kann nicht eindeutig sichergestellt werden. Um objektiv eine
dieser Erkrankungen zu diagnostizieren, wurden in unserer Studie die
Testkataloge zu BDI, HAMD, HAMA und STAI eingesetzt.
Es sind ebenfalls in der Auswahl und der Durchführung dieser Tests einige
Fehlerquellen zu finden. HAMD und HAMA sind Skalen zur Verlaufsbeurteilung
einer bereits diagnostizierten Depression bzw. Angststörung. Sie fanden jedoch
auch bei Patienten ohne diese Diagnose, zum Beispiel in der Kontrollgruppe,
Anwendung.
Der
verwendete
STAI_state
beschreibt
zudem
nur
die
Zustandsangst und reicht zur Diagnosestellung einer Angststörung allein nicht
aus. Der zweite Teil des STAI, der STAI_trait, beschreibt zusätzlich die Angst
als Eigenschaft und war nicht Bestandteil des Fragenkatalogs unserer Studie.
Mit Hilfe der visuellen Analogskalen (VAS) wird die Ausprägung von subjektiven
Empfindungen dargestellt. Wie bei anderen Skalentypen kann der Halo-Effekt
sowie eine Tendenz zur Mitte festgestellt werden, vor allem wenn mehrere
Items mittels VAS bewertet werden [32]. Ein weiteres Problem bei
Wiederholungsmessungen mittels visuellen Analogskalen ist, einzuschätzen ab
welchem Wert Änderungen als bedeutsam und nicht nur als zufällige
Streuungen anzusehen sind.
Zusammenfassend finden sich signifikante Unterschiede in den Ergebnissen
des BDI, HAMD und HAMA, welche auf eine erhöhte Prävalenz von Depression
und Angststörung im Studienkollektiv hinweisen. Zudem liegt ein verändertes
Persönlichkeitsprofil vor. Des Weiteren zeigen sich die Genexpressionen der
ADA und ADAR auf einem signifikant höheren Niveau im Vergleich zu den
Kontrollen. Während die Genexpression der ADA im Studienverlauf ansteigt,
58
fallen die Genexpression der ADAR sowie die Schwere der Depressivität und
Angststörung innerhalb des Studienkollektivs parallel dazu ab. Weiterer Studien
sind nötig, um potentiell zugrundeliegende Mechanismen zu klären und die
Durchführung gezielter Interventionen zur Beeinflussung von Depressionen und
Angststörungen dieser Patienten zu untersuchen.
59
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66
Abkürzungsverzeichnis
ADA
Adenosin-Deaminase
ADAR
Adenosinrezeptor
AIT
Autoimmunthyreopathie
AK
Antikörper
AKB
Ablehnendes Körperbild
AMP
Adenosinmonophosphat
ATP
Adenosintriphosphat
BDI
Beck-Depressions-Inventar
cAMP
cyclic adenosine monophosphate (zyklisches
Adenosinmonophosphat)
cDNA
komplementäre DNA
CTLA-4
Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4
DNA
Deoxyribonucleic acid (Desoxyribonukleinsäure)
DNS
Desoxyribonukleinsäure
EDTA
Ethylendiamin-Tetraacetat
et al.
et altera
FKB-20
Fragebogen zum Körperbild
FPI
Freiburger Persönlichkeits-Inventar
fT3
freies Trijodthyronin
fT4
freies Tetrajodthyronin
GABA
Gamma-aminobutyric acid
GAPDH
Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase
GITA
Guanidinisothiocynat
HAMA
Hamilton Anxiety Scale
HAMD
Hamilton Depression Scale
HLA
Human Leukocyte Antigen
IL-1
Interleukin 1
INF
Interferon
L-Thyroxin
Levothyroxin
mRNA
messenger Ribonukleinsäure
NMDA
N-Methyl-D-Aspartat
p
probability (Wahrscheinlichkeit)
67
PCR
Polymerase chain reaction
r
Regressionsgerade
RNA
ribonucleic acid (Ribonukleinsäure)
rpm
revolutions per minute (Umdrehungen pro Minute)
rT3
Raumtemperatur
rt-PCR
real-time PCR
SCID
severe combined immune deficiency
STAI
State-Trait-Angstinventar
T3
Trijodthyronin
T4
Tetrajodthyronin
TBG
Thyroxin bindendes Globulin
Tg
Thyreoglobulin
TNF
Tumor necrosis factor (Tumornekrosefaktor)
TPO
Thyreoperoxidase
TSH
Thyroidea-Stimulating-Hormon
TRAK
Thyreotropin-Rezeptor-Autoantikörper
UV
Ultraviolett
VAS
Visuelle Analogskala
VKD
Vitale Körperdynamik
68
Anhang
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80