Einfluss der Lichtexposition auf die zerebrale MAO A bei saisonal abhängiger Depression

Hintergrund: Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen zeigte in den letzten Jahren, dass subjektiv erlebte jahreszeitliche Stimmungsschwankungen wesentlich durch Veränderungen der Aktivität monoaminerger Neurotransmitter, insbesonders Serotonin, zustande kommen. Obwohl diese saisonalen Schwankungen im serotonergen System bei fast allen Menschen in gleichem Maße nachweisbar sind, kann die Lichtreduktion im Herbst/Winter eine saisonal abhängige Depression (SAD; Herbst-Winterdepression) bei anfälligen Personen provozieren. In diesem Zusammenhang wird die Auswirkungen des Lichtmangels in den dunklen Jahrezeiten auf die Monoaminooxidase A (MAO-A) betont. Die hier vorgestellte Studie bietet uns erstmals die Möglichkeit, den Einfluss eines der Schlüsselmoleküle des serotonergen Systems unter Berücksichtigung der Lichtexposition bei SAD-Patienten und Kontrollprobanden (KP) mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zu untersuchen. Zielsetzungen: (1) Unterschiede in der MAO-A-Dichte im Gehirn bei SAD-Patienten und KP festzustellen; (2) Die Auswirkungen der Jahreszeiten auf das MAO-A-spezifische Distributionsvolumen (MAO-A-DV s ) zu ermitteln; (3) Den Einfluss der Lichttherapie auf das MAO-A-DV s festzustellen. Hypothesen: (1) SAD-Patienten haben ein höheres MAO-A-DV s im Vergleich zu KP (2) PET Messungen, die im Herbst/Winter durchgeführt werden, zeigen höhere MAO-A-DV s Werte als im Frühling/Sommer. (3) Unbehandelte SAD Patienten und KP haben ein höheres MAO-A-DV s als behandelte Patienten und KP respektive, wobei behandelte Patienten stets ein höheres MAO-A-DV s zeigen als KP(4) Es besteht ein Zusammenhang zwischen Symptomschweregrad der SAD-Patienten, untersucht mittels SIGH-ADS und BDI, und dem MAO-A-DV s . Studiendesign: Randomisierte, longitudinale, doppelblinde Fall-Kontroll-Querschnittsstudie mit 24 Patienten mit SAD und 24 alters- und geschlechtsangepassten KP. Jeder Teilnehmer unterzieht sich 3 PET: Quantifizierung der MAO-A DV s im (1) Herbst/Winter vor Lichttherapie/Plazebo (2) Herbst/Winter nach Lichttherapie/Plazebo (3) Frühling/Sommer. Studiendauer 36 Monate. Methoden: Die PET werden mit dem für MAO-A hoch spezifischen Radioliganden [ 11C]harmine durchgeführt. Zusätzlich unterzieht sich jeder Studienteilnehmer einer strukturellen Magnetresonanztomographie. Die Quantifizierung des Tracers durch kinetische Modellierung wird unter Verwendung spezieller Werkzeuge der "biomedical image quantification software" PMOD 3.1 vorgenommen. Mit speziellen Photometern wird die individuelle Lichtexposition gemessen. Statistische Analyse: Das MAO-A DV s wird unter Anwendung einer voxel- und ROI-basierten Vorgehensweise quantifiziert. Um statistisch signifikante Unterschiede des MAO-A-DV s zwischen SAD Patienten und KP festzustellen, wird ein ungepaarter t-test durchgeführt. Mittels ANCOVA mit wiederholten Messungen sollen Einflüsse der Jahreszeiten und Lichttherapie auf MAO-A-DV s gezeigt werden, unter Einbezug der Lichtexpositionsdaten und psychologischen Testergebnisse. Relevanz: Es ist dies die erste prospektive Untersuchung der MAO-A bei Patienten mit SAD und KP unter Berücksichtigung der individuellen Lichtexposition und jahreszeitlichen Schwankungen. Dadurch können wir Informationen über die Auswirkungen des Lichtmangels auf die MAO-A als einer der Hauptregulatoren der serotonergen Homöostase erhalten und weitere Erkenntnisse über die Pathophysiologie der SAD gewinnen.

Die Herbst-Winter Depression ist eine häufige Erkrankung welche durch eine im Herbst und Winter auftretende und im Frühling und Sommer remittierende Symptomatik gekennzeichnet ist. Patienten mit Herbst-Winterdepression leiden häufig unter atypischen depressiven Symptomen, wie einen gesteigerten Appetit und einem vermehrten Schlafbedürfnis. Eine Vielzahl an Studien hat bereits gezeigt, dass Patienten mit nicht-saisonaler Depression Veränderungen im Serotoninsystem aufweisen. Zum Beispiel weisen diese Patienten eine erhöhte Dichte der Monoaminooxidase-A (MAO-A) im Gehirn auf. Nachdem die MAO-A für den Abbau von Serotonin verantwortlich ist, gehen erhöhte MAO-A Spiegel mit erniedrigten Serotoninspiegel einher. Außerdem wurde gezeigt, dass verschiedene Moleküle des Serotoninsystems, zum Beispiel der Serotonintransporter und der 5-HT1A-Rezeptor, saisonale und lichtabhängige Schwankungen aufweisen. Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob PatientInnen mit Herbst-Winterdepression veränderte MAO-A Spiegel im Gehirn aufweisen. Weiters wurde untersucht, ob MAO-A Spiegel im Gehirn durch Lichttherapie, welche zur Behandlung von Herbst-Winter Depression eingesetzt wird, und durch die Jahreszeiten beeinflusst werden. Zur Darstellung der MAO-A Konzentrationen im Gehirn wurde Positronenemissionstomographie eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass obwohl Patienten mit Herbst-Winter Depression keine Unterschiede im MAO-A Spiegel im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden aufwiesen, die MAO- A durch Lichttherapie herunterreguliert wurde. Weiters wurde dargestellt, dass sich die MAO-A Spiegel im Gehirn bei gesunden KontrollprobandInnen über das Jahr verändern, bei Patienten jedoch nicht. Dies ist die erste Studie welche zeigt, dass die Dichte der MAO-A im Gehirn durch die Lichttherapie beeinflusst wird. Die fehlende Veränderung der MAO-A Spiegel bei Patienten im Vergleich zu Gesunden ist mit früheren Studien, welche ein ähnliches Muster bei anderen serotonergen Molekülen darstellen, vereinbar.