In jüngerer Zeit wurde in der neuroendokrinologischen Forschung das Phänomen eines Hypocortisolismus bei verschiedenen Störungen, die mit Stress assoziiert sind, beschrieben. Insbesondere bei der Posttraumatischen Belastungsstörung (PTSD) wurde eine verringerte adrenale Aktivität berichtet. Aber auch bei Patienten mit verschiedenen körperlichen Beschwerden wurden ähnliche neuroendokrine Veränderungen gefunden. Dazu zählen unter anderem das Fibromyalgiesyndrom (FMS) und chronische Unterbauchbeschwerden (CUBB). Die Mechanismen, welche dem Hypocortisolismus zugrunde liegen, sind bislang sowohl für die PTSD als auch für stressabhängige körperliche Beschwerden nicht abschließend geklärt. Weiterhin besteht Unklarheit darüber, inwieweit eine Vergleichbarkeit dieser Mechanismen zwischen den verschiedenen Störungsbildern besteht. Die Entstehung und Aufrechterhaltung dieser Erkrankungen scheinen somit ein sehr komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren darzustellen. Andererseits weisen die Überlappungen hinsichtlich symptomatologischer, psychologischer und endokrinologischer Variablen zwischen PTSD, FMS und CUBB auf die Existenz störungsübergreifender Subgruppen hin. In der vorliegenden Studie wurden psychologische und endokrinologische Auffälligkeiten bei PTSD, FMS und CUBB weiter untersucht. Vorrangiges Ziel war, zu überprüfen, inwieweit störungsübergreifende Subgruppen mit vergleichbaren psychoendokrinologischen Auffälligkeiten bestehen. Insgesamt wurden 59 Patientinnen mittels verschiedener endokrinologischer Tests untersucht und mit 30 gesunden Kontrollfrauen verglichen. Mit einer Clusteranalyse konnten drei unabhängige störungsübergreifende Subgruppen identifiziert werden, die sich hinsichtlich ihrer Reaktionen in den endokrinologischen Tests unterschieden. Es konnte somit gezeigt werden, dass es sich bei den untersuchten Störungsgruppen weder um eine Störungsfamilie mit identischen endokrinen Auffälligkeiten noch um isolierte, d.h. distinkte, von einander unabhängige Erkrankungen handelt. Vielmehr scheinen störungsübergreifende Subgruppen zu bestehen. Weitere Studien sollten die gefunden Muster replizieren und gegebenenfalls erweitern.
Studien zeigen, dass sowohl die genetische Prädisposition als auch Umweltfaktoren zu häufigen Erkrankungen - wie Schmerzerkrankungen oder psychiatrischen Störungen - beitragen. Molekulargenetische Studien legen nahe, dass ein Teil der Erblichkeit in häufigen genetischen Varianten zu finden ist. Die Untersuchung des Zusammenwirkens dieser Faktoren kann das Verständnis der Ätiologie dieser Erkrankungen erweitern, und neue Präventions- und Behandlungsansätze hervorbringen. In der vorliegenden Arbeit werden vier Studien präsentiert, in denen Umwelt- und genetische Risikofaktoren für psychische Erkrankungen und Schmerz untersucht wurden: In der ersten Studie (Kapitel II) wurden mögliche Wirkmechanismen von etablierten Risikofaktoren für psychiatrische Störungen " das Aufwachsen und Leben in städtischer Umgebung " mit bildgebenden Verfahren untersucht. Einen möglichen Mechanismus stellt der erhöhte soziale Stress in städtischer Umgebung dar. In dieser Studie unterliefen zwei Stichproben von gesunden Probanden zwei verschiedene soziale Stressparadigmen für die Anwendung im fMRT, wovon eines im Rahmen dieser Doktorarbeit entwickelt wurde (ScanSTRESS). Hierbei zeigte sich eine erhöhte Amygdalaaktivität bei Probanden, welche aktuell in der Stadt lebten, während die Aktivität des perigenualen anterioren Cingulums mit dem Aufwachsen in der Stadt assoziiert war. Diese Befunde legen nahe, dass die akute Stressverarbeitung durch Umweltfaktoren in sensiblen Phasen der Entwicklung des Nervensystems beeinflusst wird. In der zweiten Studie (Kapitel III), wurde die Modulierung des Einflusses der städtischen Umwelt auf die Stressverarbeitung durch eine Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP; rs324981) im Gen, welches für den Neuropeptid S (NPS) Rezeptor kodiert (NPSR1), untersucht. In einer Stichprobe, welche das ScanSTRESS-Paradigma absolvierte, konnte gezeigt werden, dass rs324981 " in Interaktion mit städtischem Aufwachsen " die Aktivität der rechten Amygdala beeinflusste. Diese Resultate legen nahe, dass das NPS-System in der menschlichen Stressreaktion involviert ist, und diese in Interaktion mit Umweltfaktoren beeinflusst. In der dritten Studie (Kapitel IV), wurde der Effekt der genetischen Variation von NPSR1 auf die zentralnervöse und endokrine Stressverarbeitung weitergehend untersucht. Da sowohl die Stressregulation, als auch psychiatrische Störungen stark geschlechtsspezifische Ausprägungen aufweisen, wurde die Interaktion von genetischer Variation in NPSR1 mit dem Geschlecht berücksichtigt. Hierfür wurde eine Stichprobe von 277 Probanden mit dem Trierer Sozialen Stresstest (TSST) und eine Stichprobe von 65 Probanden mit dem ScanSTRESS-Paradigma untersucht. Die Analyse zeigte die geschlechtsspezifische Assoziation einer Allel-Kombination (Haplotyp) von drei funktionalen SNPs (rs2530547, rs324981 und rs727162) mit der Cortisolantwort auf den TSST, und einen geschlechtsspezifischen Effekt von rs324981 auf die zentralnervösen Aktivierungsmuster. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Geschlecht die Effekte von genetischer Variation im NPS-System auf die Stressregulation moduliert. In der vierten Studie (Kapitel V), wurde der Einfluss der genetischen Prädisposition und Umweltfaktoren auf chronischen Schmerz nach einer Amputation untersucht. Hierfür wurde eine Studie an 122 Individuen durchgeführt, bei welchen zwei Gliedmaßen amputiert wurden. Das Auftreten und die Intensität von sowohl Phantom- als auch Stumpfschmerzen zeigten einen starken Zusammenhang mit der Ausprägung des selben Schmerztyps zwischen den beiden amputierten Körpergliedern, es waren aber nur moderate Zusammenhänge zwischen den beiden Schmerzarten zu beobachten. Dieses Ergebnis legt den Einfluss von sowohl spezifischen, als auch gemeinsamen (potentiell genetischen) Risikofaktoren für beide Schmerztypen nahe.
Die Somatisierungsstörung, Zustände zahlreicher wechselnder körperlicher Beschwerden, die nicht durch medizinische Befunde erklärbar sind, stellt eine häufige und gravierende, dennoch bisher kaum untersuchte psychische Erkrankung dar. Weitgehend unbekannt sind die Ursachen und der Entstehungsprozess. Die Arbeit geht der Frage nach, welche Merkmale für Patienten mit Somatisierungsstörung charakteristisch sind und deshalb als störungsspezifische persönliche Risikofaktoren in Betracht kommen. 110 Patienten in stationärer psycho-therapeutischer Behandlung wurden untersucht. Die Resultate zeigen bei Patienten mit Somatisierungsstörung im Vergleich zu Patienten mit anderen, vorwiegend ängstlich-depressiven psychischen Störungen vermehrte Schwierigkeiten im Erkennen und Benennen von Gefühlen (Alexithymie), eine stärker ausgeprägte Überzeugung, unkalkulierbaren äußeren Einflüssen unterworfen zu sein (fatalistisch-externale Kontrollüberzeugungen) und eine Abweichung im System der hormonellen Stressregulation (Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achsen-Funktion). Weiter ergaben sich Hinweise auf eine Veränderung im Zusammenspiel der Großhirn-Hemisphären (funktionelle hemisphärische Lateralität) bei der Gesamtheit der untersuchten Patienten im Vergleich zu Gesunden. Darüber hinaus konnte eine befriedigende Zuverlässigkeit (Retest-Reliabilität) der verwendeten Methode der Cortisolbestimmung festgestellt werden.
Benzodiazepine und Neuroleptika werden in der klinischen Praxis effektiv in der Behandlung verschiedener Angststörungen eingesetzt. Trotz ihrer weiten Verbreitung wurden ihre Effekte auf die physiologische Komponente (v. a. die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden Achse (HHNA) und das sympatho-adrenomedulläre System (SAM)) der Stress- und Angstreaktion bisher allerdings wenig gut untersucht. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es deshalb, die Effekte zweier prominenter anxiolytischer Substanzen, Alprazolam (Benzodiazepin) und Flupentixol (Neuroleptikum), auf die Aktivierung der HHNA und des SAM durch einen reinen psychogenen Stressor, den Trier Sozial Stress Test (TSST), zu untersuchen. Studienteilnehmer waren 69 junge, gesunde Männer, die eine bzw. drei Stunden vor dem TSST entweder 1mg Alprazolam, 0.5mg Flupentixol oder ein entsprechendes Placebo-Präparat oral einnahmen. Vor und nach dem TSST wurden verschiedene Blut- und Speichelproben zur Bestimmung von ACTH, Cortisol, Noradrenalin, Adrenalin, Prolaktin und Wachstumshormon entnommen, zudem wurden Herzfrequenz, Blutdruck und Körpertemperatur erfasst. Über Fragebögen bewerteten die Probanden ihr aktuelles psychisches Wohlbefinden. Nach der Einnahme von Alprazolam war eine deutlich verminderte Aktivierung der HHNA in Reaktion auf den TSST zu beobachten, während Parameter des SAM unbeeinflusst blieben. Auf den entsprechenden Fragebogenskalen schätzten sich die Probanden nach Alprazolam- im Vergleich zur Placebo-Einnahme deutlich müder ein, zudem zeigten sich stimmungsstabilisierende Eigenschaften von Alprazolam, da Probanden nach Alprazolam-Einnahme eine geringere Beeinträchtigung der guten Stimmung durch den TSST erlebten. Nach der Einnahme von Flupentixol vor dem TSST unterschieden sich die Probanden in keinem der erhobenen Parameter signifikant von der Placebo-Kontrollgruppe, lediglich die Blutkonzentrationen der Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin waren signifikant erhöht. Diese Daten verdeutlichen rasch einsetzende und auf die verschiedenen Komponenten der Stressreaktion differentiell wirkende Effekte von Alprazolam, während Effekte von Flupentixol auf die physiologischen Komponenten der Stressreaktion möglicherweise erst nach längerer Einnahme zu beobachten sind.