Veränderung der Expression von mTOR, Orexin 1 und NGF bei Patienten mit akuter Suizidalität

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2015-03-26
Issue Year
2015
Authors
Fleischmann, Johanna
Editor
Abstract
  1. Background Suicide is a significant public health issue and a major cause of death throughout the world. Although approximately 90 % of individuals who attempt suicide meet criteria for a psychiatric disorder, there is some support for a predisposition to suicidality independent of associated psychiatric disorders. Studies initially focused on specific personality traits of the suicidal attempters (impulsive-aggressive, fear-associated and neurotic). Additionally, various genes, neurotransmitters and metabolic products of -among a variety of others- the serotonergic, dopaminergic and noradrenergic system as well as the hypothalamic-pituitary-adrenal-axis have been examined. The aim of this study was to examine several aspects of cellular homeostasis focusing on differences in the mRNA expression of mTOR, Orexin 1 and Nerve Growth Factor (NGF) between suicidal individuals and a healthy control group, involving clinical variables as well as various neuropsychological test results.

  2. Methods The mRNA was extracted by using the PAXgene™ Blood RNA System (QIAgen GmbH for PreAnalytix) using full blood drawn at the same time in the morning on admission to a psychiatric ward due to suicidality. Controls were age and sex matched and blood was drawn at the same time in the mornings. The cDNA was synthesized by using the iScript™ cDNA Synthesis Kit Protocol (BioRad). Through quantitative real time PCR the cDNA was amplified, whereby primers for mTOR, NGF, Orexin 1 and β-Aktin as reference gen were employed. By using an agarose gel electrophoresis, the specifity of the PCR product was ascertained. The clinical variables and the neuropsychological test results were gathered through questionnaires.

  3. Results Comparison of patients and control groups demonstrated a significant difference in the expression of all three markers (mTOR p ≤ 0,000, Orexin 1 p ≤ 0,035, NGF p ≤ 0,000) with a significantly reduced expression in the patient group. No correlation of the expression with the intensity of an actual wish to die was observed. mTOR displayed several significant differences between matched groups as well as significant correlations with different variables. Orexin 1 and NGF reacted rather specifically with only two significant correlations for Orexin 1 (patients versus control group, certain versus uncertain in social contacts [SCL-90-R]) and three for NGF (patients versus control group, certain versus uncertain in social contacts [SCL-90-R], correlation with the scale neuroticism of HPI). There were no observable differences in relation to age and sex.

  4. Conclusions This study provides some support for changes, independent of psychiatric disorders, in the expression of mTOR, Orexin 1 and NGF in patients with acute suicidal tendencies in their recent past. In order to better differentiate and interpret these results further studies are necessary, focusing on expression patterns in a larger sample taking into account longitudinal aspects as well as clinical variables also examining epigenetic aspects of this complex phenomenon.

Abstract
  1. Hintergrund und Ziele Suizidalität stellt weltweit ein signifikantes Gesundheitsproblem und eine der führenden Todesursachen dar. Obwohl circa 90 % der Suizidenten an einer psychiatrischen Erkrankung leiden, wird angenommen, dass eine unabhängige Prädisposition für Suizidalität vorliegen könnte. Erste Untersuchungen fokussierten zunächst bestimmte Charaktermerkmale der Suizidenten (impulsiv-aggressiv, angst-assoziiert und neurotisch). Des Weiteren wurden verschiedene Aspekte des Themas auf unterschiedlichen Wegen untersucht. Hierbei wurden z.B. Gene, die im Hirnstoffwechsel eine Rolle spielen, Neurotransmitter und Stoffwechselprodukte unter anderem des serotonergen, dopaminergen und noradrenergen Systems sowie die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse untersucht. Die vorliegende Studie untersucht verschiedene Aspekte der zellulären Homöostase, hierbei also die Expression einzelner Peptide wie mTOR, Orexin 1 und Nerve Growth Factor (NGF) im peripheren Blut von Menschen mit akuter Suizidalität, die sich akut in stationärer psychiatrischer Behandlung befanden im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe unter Einbeziehungen klinischer Variablen sowie verschiedener neuropsychologischer Testergebnisse.

  2. Methoden Die RNA-Isolierung erfolgte durch das PAXgene™ Blood RNA System (QIAgen GmbH for PreAnalytix). Die cDNA wurde mit Hilfe des iScript™ cDNA Synthesis Kit Protokoll (BioRad) hergestellt. Mittels quantitativer real time PCR wurde die cDNA amplifiziert, wobei spezifische Primer für mTOR, NGF und Orexin 1 sowie β-Aktin als Referenzgen eingesetzt wurden. Durch eine Agarosegelelektrophorese wurde die Spezifität der PCR überprüft. Die klinischen und neuropsychologischen Variablen wurden mittels allgemein validierter Fragebögen erhoben.

  3. Ergebnisse und Beobachtungen Im Gruppenvergleich Patienten versus Kontrollpersonen zeigte sich ein signifikanter Unterschied der Expression aller drei Marker (mTOR p = 0,000, Orexin 1 p = 0,035, NGF p = 0,000) im Sinne einer verminderten Expression in der Patientengruppe. Es bestand keine Korrelation der Expression mit der Stärke des Suizidwunsches. mTOR zeigte in verschiedenen Gruppenvergleichen signifikante Unterschiede und Korrelationen. Orexin 1 reagierte mit nur zwei (Patienten versus Kontrollen, unsicher versus sicher im Sozialkontakt [SCL-90-R]), NGF mit nur drei Signifikanzen (Patienten versus Kontrollen, unsicher versus sicher im Sozialkontakt [SCL-90-R], Korrelation mit der Skala Neurotizismus des HPI) eher spezifisch. Es ergaben sich keine alters- oder geschlechtsspezifischen Unterschiede.

  4. Schlussfolgerungen Die vorliegende Studie gibt Hinweise auf von einer psychiatrischen Krankheit unabhängige Veränderung der Expressionen von mTOR, Orexin 1 und NGF bei Patienten mit akuter Suizidalität in der unmittelbaren Vorgeschichte. Zur weiteren Differenzierung und Interpretation dieser Ergebnisse sind weitere Studien notwendig, die sowohl auf die Beeinflussung der genannten Expressionsmuster durch klinische Variablen, den Verlauf der Erkrankung aber auch auf Veränderung der Genexpression sowie epigenetische Phänomene ausgerichtet sind.

DOI
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