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Stress gilt als zentrales Gesundheitsrisiko des 21. Jahrhunderts und wird in der Forschung als multidimensionales Konstrukt auf psychologischer und biologischer Ebene untersucht. Wäh-rend die subjektive Wahrnehmung von Stress nicht mit der biologischen Stressreaktivität zu-sammenhängen muss, ist der negative Einfluss stressassoziierter biologischer Prozesse auf Wohlbefinden und Gesundheit gut belegt. Bereits im Grundschulalter zeigen Kinder eine mit Erwachsenen vergleichbare Stressbelastung und gesundheitliche Folgen, Bewältigungsstrategien sind in diesem Alter allerdings noch nicht vollständig entwickelt. Präventionsprogramme im Grundschulalter sollen Kinder in ihren sich entwickelnden Stressbewältigungsfähigkeiten fördern, wobei sowohl emotionsfokussierte und problemorientierte Ansätze als auch soziale Unterstützung wichtige Faktoren darstellen könnten.
Das einleitende Literatur-Review evaluiert bisherige Stresspräventionsstudien und verdeutlicht, dass zwar die Wirksamkeit und Anwendbarkeit von mehrfaktoriellen Stresspräventionsprogrammen im Rahmen psychometrischer Erhebungen gezeigt werden konnten, biologische Prozesse in der Forschung bisher allerdings nicht erhoben und außer Acht gelassen wurden.
Die empirische Untersuchung in Studie 1 zeigt, dass eine multidimensionale psychobiologische Betrachtungsweise sinnvoll ist, indem sowohl die Psychometrie, als auch psychobiologische Prozesse der Stressreaktion miteinbezogen und die Auswirkungen von Stressprävention auf den verschiedenen Ebenen untersucht wurden. Zwei Kurzinterventionen wurden dazu miteinander verglichen und ihre Wirkung auf psychophysiologischen Ebenen (z.B. Kortisol, α-Amylase und Herzrate) in einem Prä-Post Design geprüft. Eine statistisch signifikante Abnahme psychophysiologischer Stressreaktivität, sowie stressassoziierter psychologischer Symptome verdeutlichte die multidimensionale Wirksamkeit von Stressmanagementtrainings.
Studie 2 wurde im Rahmen der Covid-19-Pandemie entworfen. Die in Studie 1 trainierten Kinder wurden mittels Online-Fragebogenerhebung mit einer Kontrollgruppe hinsichtlich ihrer Stressbelastung verglichen. Die Ergebnisse zeigten eine geringere Belastung und vermehrte günstige Bewältigungsstrategien trainierter Kinder im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Diese Ergebnisse heben die Relevanz einer multidimensionalen Betrachtung kindlichen Stresses hervor. Es wurde gezeigt, dass Stresspräventionsprogramme auf den unterschiedlichen Ebenen der Stressreaktion wirken und sogar in gesamtgesellschaftlichen Krisensituationen stresspro-tektiv wirken können. Zukünftige Studien sollten Stresspräventionen im Grundschulalter psychophysiologisch evaluieren und deren Wirkung in Längsschnittstudien beurteilen, um das Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen zu verbessern.
Stressinduzierte Veränderungen gastrointestinaler Peptidhormone könnten eine biologische Grundlage für Überessen und einen Faktor bei der Entstehung von Adipositas darstellen. Darum wurden die Veränderungen der Plasmakonzentrationen von Ghrelin und Peptid YY (PYY) durch akuten Stress bei 85 adipösen und normalgewichtigen Frauen untersucht. Im Vergleich zu normalgewichtigen Frauen hatten adipöse Frauen eine geringere pre- als auch postprandiale Ghrelin-Sekretion. Darüber hinaus fiel auch der postprandiale Ghrelin-Abfall bei den adipösen Frauen geringer aus als bei der normalgewichtigen Vergleichsgruppe. Akuter Stress inhibierte die PYY-Sekretion in beiden Gruppen. Außerdem wurde der Effekt von akutem Stress auf das Essverhalten erfasst. Stress inhibierte die Nahrungsaufnahme in beiden Gruppen.
To determine stress-related influences on obesity, the eating behaviour of 100 overweight and normal weight children was investigated in the laboratory and in everyday life. A controlled repeated measures design was used for the laboratory study with stress vs. non-stress as one repeated factor. The eating style was measured by recording cumulative eating curves with a universal eating monitor. Stress eating during everyday life was measured by questionnaire. In everyday life, the amount of protein, carbohydrate, and fat as well the total amount of energy in each meal were analysed. The eating style after stress-induction in the laboratory did not differ between weight groups. However, in everyday life, overweight children more often pretended to eat when feeling stressed, than did normal weight children. The "stress eating" was more pronounced for children, who have high restraint scores. Overweight children didn`t ingest neither more calories nor fat, carbohydrate or protein. Stress-related eating behaviour in everyday life may be part of the development and maintenance of overweight in children. However, if the availability of food is limited and the environment is structured, stress-protective ressources of overweight children may help them to control their eating behaviour.
Ausgehend von einem multifaktoriellen biopsychosozialen Modell zur Entstehung und Aufrechterhaltung primärer Kopfschmerzen bei Kindern und Jugendlichen wurden n= 170 Mädchen im Alter von 12-17 Jahren hinsichtlich verschiedener stressbezogener Determinanten untersucht. Es wurde davon ausgegangen, dass sich Mädchen mit wiederkehrenden Kopfschmerzen sowohl in einem kontrollierten, messwiederholten Laborexperiment hinsichtlich ihrer physiologischen Reaktionen (Muskelspannung, Cortisolausschüttung) auf akuten Stress hin wie auch in der Cortisolaufwachreaktion im häuslichen Setting von einer gesunden Kontrollgruppe unterscheiden. Diese Annahmen konnten nach statistischer Auswertung der Studienergebnisse unter Kontrolle der familiären Schmerzbelastung und psychischen Stressbelastung jedoch nicht bestätigt werden. Somit kann nicht von einer dysregulierten Aktivität der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse ausgegangen werden, die eine zentrale Rolle in der biologischen Stressantwort spielt und auch die Schmerzverarbeitung mit beeinflusst. Ebenso wenig liegt bei Mädchen mit Kopfschmerzen eine erhöhte basale oder stressbedingte Muskelspannung im Kopf- und Schulterbereich vor. Lediglich auf subjektiver Ebene deutete sich ein tendenziell höheres Empfinden von Anspannung in Ruhephasen an. Auf psychologischer Ebene hingegen zeigte sich erwartungskonform eine höhere Stress-vulnerabilität bei den Mädchen mit Kopfschmerzen. Außerdem wurde bei ihnen der vermehrte Einsatz emotionsregulierender Stressbewältigungsstrategien, wie Ruhe und Entspannung, aber auch destruktiv-ärgerbezogenes Verhalten und Denken, bezogen auf soziale und leistungsbezogene Stresssituationen beobachtet. Auch unterschieden sie sich hinsichtlich der familiären Schmerzbelastung, körperlichen und psychischen Stress-symptomatik und Depressivität sowie Ängstlichkeit von der Kontrollgruppe. Sie zeigten durchweg höhere Ausprägungen auf diesen Variablen, die sich als signifikante Prädiktoren für Kopfschmerzen herausstellten. Die Verknüpfung von physiologischen Reaktionsmaßen mit der Stressverarbeitung zeigte, dass die Nutzung von konstruktiv-palliativer Emotionsregulation umso stärker ist, je höher der stressbedingte Anstieg der Cortisolausschüttung und der Muskelaktivität in der Frontalisregion ausfällt. Je stärker also die körperliche Reaktion auf Stress, umso mehr versuchen jugendliche Mädchen sich zu entspannen und auszuruhen.
Im querschnittlichen Vergleich zwischen 10- bis 18-jährigen Mädchen mit Major Depression und gleichaltrigen gesunden Probandinnen wiesen die depressiven Mädchen mehr Probleme, mehr körperliche und psychische Stresssymptome, erhöhte Cortisolsekretion sowie eine ungünstigere Stressverarbeitung auf. Im Längsschnitt zeigte sich die Bedeutsamkeit von psychischer Stressbelastung und der Einfluss von Bewältigungsstrategien auf den Verlauf der Depression.
Zurzeit werden gesundheitliche Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf den Menschen kontroversiell diskutiert. Die vorliegende Arbeit untersuchte mögliche Auswirkungen auf Befindlichkeit und psychische Variablen in zwei Studien. Es zeigte sich ein Trend bei einer Variable, es gab jedoch keine signifikanten Effekte. Bei den nicht-experimentellen Befunden wiesen Anrainer von Mobilfunksendeanlagen (self-rater) höhere psychische Belastung auf.
In der vorliegenden Arbeit wurden die regulatorischen Regionen der Gene für den Kaliumchloridtransporter 3 (KCC3, SLC12A6) und den Glukokortikoidrezeptor (NR3C1) untersucht. Hierbei handelt es sich um Gene, die bereits mit psychiatrischen Erkrankungen assoziiert worden sind. Die Promotorregionen beider Gene wurden in Abhängigkeit von bereits in der Literatur beschriebenen DNA-Polymorphismen und unter besonderer Berücksichtigung epigenetischer DNA-Modifikationen mittels bisulfitspezifischer Sequenzierung und Luciferase-Assay funktionell charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, dass DNA-Polymorphismen und epigenetische Veränderungen der Erbinformation - letztere können in Abhängigkeit unterschiedlicher Lebenserfahrungen entstehen - funktionelle Relevanz für die Promotoraktivität der untersuchten Gene haben. Strukturelle und modifikatorische DNA-Variationen sowie Gen-Umwelt Wechselwirkungen beeinflussen somit die Genregulation und können unter bestimmten Bedingungen krankheitsrelevant werden.
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.
Erschöpfung ist ein prominentes, unspezifisches Symptom mit vielfältigen Begleitsymptomen (z. B. Schmerzen, Schlafstörungen, Reizbarkeit, Niedergeschlagenheit). Gängige Konzepte erschöpfungsbezogener Erkrankungen und Syndrome werden häufig in Bezug auf ihre Differenzierungskraft oder Struktur kritisiert. Die Ursachen für die Entstehung von Erschöpfung sind vielfältig und die Behandlung kann nur mit gründlicher Differentialdiagnostik erfolgen. Anhand adaptionsbezogener Stressmodelle kann die Entstehung von Erschöpfung beschrieben und in drei Formen eingeteilt werden (I: reversibel, II: prädispositioniert und III: emotional-dysregulativ). Poststress-Symptome (z. B. "Wochenend-Migräne", "UrlaubsInfekte") stellen möglicherweise eine Erschöpfungsform dar, welche durch eine zentrale Entleerung der Noradrenalin-Spiegel bedingt ist. In der vorliegenden Arbeit wurden die Verlässlichkeit der Neuropattern-Erschöpfungsskala, sowie der Zusammenhang von Erschöpfung, Stress, dem Langzeit-Gesundheitsstatus und Poststress-Symptomen geprüft. Hierzu wurden Daten ambulanter und stationärer Patienten und Mitarbeitern verwendet, die an einer randomisierten klinischen Studie zur Neuropattern-Diagnostik teilnahmen. Zusätzlich wurden Daten von gesunden Personen zur Erhebung einer Normstichprobe verwendet. Die Neuropattern-Erschöpfungsskala zeigte sich als reliables und valides Maß. Sie war Indikator für direkte, indirekte und intangible Gesundheitskosten (z. B. erhöhte Arzt-, Therapeutenbesuche, Medikamenteneinnahme und Arbeitsunfähigkeit, reduziertes psychisches und physisches Wohlbefinden). Es zeigte sich, dass sowohl Stress, als auch Erschöpfung den Gesundheitszustand über den Verlauf von zwölf Monaten vorhersagt. Bemerkenswert ist, dass der Zusammenhang zwischen Stress und dem Langzeit-Gesundheitszustand vornehmlich durch Erschöpfung vermittelt wurde. Schließlich wurde die Prävalenz von Poststress-Symptomen bei gesunden Personen (2.9%), ambulanten (20%) und stationären Patienten (34,7%) bestimmt. Auch hier war nicht Stress der stärkste Prädiktor für das Auftreten von Poststress-Symptomen, sondern Erschöpfung. Modelle der psychophysiologischen Stressreaktion können die Entstehung von Erschöpfung erklären und die Diagnostik und Behandlung stressbezogener Gesundheitsstörungen verbessern. Die vorgestellte Neuropattern-Erschöpfungsskala ist dabei ein verlässliches und für die Praxis gut geeignetes Instrument, welches zur Indikation und Validierung präventiver und therapeutischer Maßnahmen eingesetzt werden kann. Je nach Erschöpfungsform bieten sich verschiedene Maßnahmen des regenerativen, instrumentellen oder kognitiven Stressmanagements, Nahrungsergänzungsmittel und Pharmakotherapie an.
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.