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Medizinische Universität Graz    

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Bibliografische Informationen
 Microstructural Changes detected with DTI in bipolar disorder  
 Hintergrund und Ziele

Die bipolare affektive Störung ist eine schwerwiegende psychische Erkrankung mit hoher klinischer, sozialer und wissenschaftlicher Relevanz. Sie ist durch eine ausgeprägte Symptomatik mit teils erheblichen psychosozialen und forensischen Konsequenzen gekennzeichnet. Aufgrund ihrer klar definierbaren diagnostischen Identität stellt sie ein besonders geeignetes Krankheitsmodell für die Erforschung neurobiologischer Grundlagen psychischer Erkrankungen dar. Aktuelle Forschungsansätze umfassen unter anderem genetische, endokrine, inflammatorische sowie funktionelle und strukturelle bildgebende Verfahren.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mithilfe einer weiterführenden Methode der strukturellen Bildgebung mikrostrukturelle Veränderungen der weißen Substanz bei Patient:innen mit bipolarer Störung zu untersuchen und diese mit klinischen Verlaufsparametern sowie systemischen inflammatorischen Markern in Beziehung zu setzen. Hierzu wurde eine Kohorte von 107 Patient:innen mit bipolarer Störung und 57 gesunden Kontrollpersonen untersucht. A priori wurden drei Hypothesen formuliert: (I) Patient:innen mit bipolarer Störung weisen im Vergleich zu gesunden Kontrollen Bereiche mit verminderter mikrostruktureller Integrität der weißen Substanz auf. (II) Die Konzentration systemischer inflammatorischer Marker steht in Zusammenhang mit dem Krankheitsverlauf. (III) Mikrostrukturelle Veränderungen des Gehirns sind mit systemischen Entzündungsmarkern assoziiert.



Methoden

Die Datenerhebung erfolgte im Rahmen der BIPFAT-Studie (Bipolar Disorder and Fat Metabolism), in der neben umfangreichen demographischen und klinischen Daten auch verschiedene biologische Marker, darunter metabolische und inflammatorische Parameter sowie genetische und epigenetische Daten, erhoben wurden. Zusätzlich erfolgte eine hochauflösende strukturelle Bildgebung des Gehirns mittels 3-Tesla-MRT unter Verwendung mehrerer Sequenzen.

Die Aufbereitung der Diffusions-Tensor-Bildgebungsdaten (DTI) erfolgte mit der DTI-Fit-Funktion der FSL-Software. Anschließend wurde eine voxelbasierte statistische Analyse der fraktionellen Anisotropie (FA) mittels Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) durchgeführt, um gruppenspezifische Unterschiede sowie Zusammenhänge mit inflammatorischen Parametern zu identifizieren.



Ergebnisse

Die TBSS-Analyse zeigte bei Patient:innen mit bipolarer Störung im Vergleich zu gesunden Kontrollen eine signifikante Reduktion der FA in einem ausgedehnten Cluster des Corpus callosum, das sowohl anteriore als auch posteriore Anteile umfasste. Die Ergebnisse waren für Alter und Geschlecht korrigiert. Die Lokalisation der betroffenen Areale lag überwiegend in den kommissuralen Fasern des Forceps major und minor.

Bezüglich der inflammatorischen Marker zeigte sich bei weiblichen Patientinnen ein signifikanter positiver Zusammenhang zwischen der Anzahl manischer und depressiver Episoden sowie den hsCRP- und IL-6-Werten (p = 0,03; n = 88). Bei männlichen Patienten konnten keine entsprechenden Zusammenhänge festgestellt werden. Ebenso ergab sich weder bei Frauen noch bei Männern eine signifikante Korrelation zwischen Krankheitsdauer und inflammatorischen Markern. Zwar zeigten einzelne Voxelcluster Assoziationen zwischen verminderter FA und erhöhten hsCRP- bzw. IL-6-Werten, diese erreichten jedoch nach Post-hoc-Korrektur keine statistische Signifikanz. Die betreffenden Cluster waren überwiegend in der linken Hemisphäre lokalisiert.



Diskussion

Die nachgewiesenen mikrostrukturellen Veränderungen der weißen Substanz unterstützen bestehende Annahmen, dass strukturelle Konnektivitätsstörungen eine zentrale Rolle in der Pathophysiologie der bipolaren Störung spielen. Die prominente Beteiligung des Corpus callosum als zentrale interhemisphärische Schaltstelle steht im Einklang mit früheren Studien und unterstreicht die Robustheit der Ergebnisse.

Die geschlechtsspezifischen Zusammenhänge zwischen inflammatorischen Markern und Krankheitsverlauf weisen auf eine potenzielle Bedeutung immunologischer Mechanismen insbesondere bei weiblichen Patientinnen hin. Die fehlende direkte signifikante Assoziation zwischen Inflammation und mikrostrukturellen Veränderungen schließt eine biologische Relevanz nicht aus, da die beobachteten Trends auf eine möglicherweise bedeutsame Beziehung hindeuten. Zukünftige Studien mit größeren Stichproben und longitudinalem Design sind erforderlich, um diese Zusammenhänge weiter zu klären.  
 Bipolare affektive Störung; DTI  
 
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Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Queissner, Robert; Dr.med.univ.
Betreuende Einrichtung / Studium
  Universitätsklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie
 UO 790 202 Dr.-Studium der medizin. Wissenschaft; Humanmedizin  
Betreuung / Beurteilung
  Reininghaus, Eva; Univ.-Prof. Priv.-Doz. Dr.med.univ.et scient.med. MBA
  Kapfhammer, Hans-Peter; Univ.-Prof. Dr.med.univ. Dr.phil.
  Birner, Armin; Priv.-Doz. DDr.