1 Einleitung

• 1.1 Therapieresistenz in der Behandlung der Depression

• 1.2 Genetische Variabilität in der Pharmakokinetik von Antidepressiva

  • 1.2.1 Cytochrom-P450-Isoenzyme

  • 1.2.2 Das polymorphe Cytochrom (CYP) 2D6

  • 1.2.3 Das Cytochrom-P450-Enzymsystems im Kontext mit anderen Einflussfaktoren auf den Arzneimittelmetabolismus

  • 1.2.4 Das polymorphe Cytochrom (CYP) 2C9

  • 1.2.5 Das polymorphe Cytochrom (CYP) 2C19

• 1.3 Herleitung der Aufgabenstellung

2 Material und Methoden

• 2.1 Studiendesign

  • 2.1.1 Patientenauswahl

    • 2.1.1.1 Einschlusskriterien

    • 2.1.1.2 Ausschlusskriterien

  • 2.1.2 Stationärer Ablauf der Studie

• 2.2 Genetische Analysen

  • 2.2.1 DNA-Extraktion mittels Adsorption an Magnetpartikel

  • 2.2.2 Photometrische DNA-Quantifizierung

• 2.3 Genotypisierung

  • 2.3.1 Polymerase - Kettenreaktion

  • 2.3.2 Restriktionsfragmentlängenpolymorphismen (RFLP)

  • 2.3.3  Bestimmung der CYP2D6-Allele

  • 2.3.4 Bestimmung der CYP2C9-Allele

  • 2.3.5 Bestimmung der CYP2C19-Allele

  • 2.3.6 Material, Methoden, Ansätze und Reaktionsbedingungen für die PCR-RFLP-Tests

    • 2.3.6.1 Chemikalien, Puffer, Lösungen und Geräte für die PCR-RFLP-Tests

    • 2.3.6.2 Primer für die PCR-Reaktionen

  • 2.3.7 Übersicht über alle PCR-Reaktionen

    • 2.3.7.1 Reaktionsbedingungen im Einzelnen

  • 2.3.8 Agarosegel-Elektrophorese

    • 2.3.8.1 Chemikalien, Reagentien und Lösungen für die Agarosegel-Elektrophorese

    • 2.3.8.2 Elektrophorese

• 2.4 Sotfware und statistische Berechnungen

3 Ergebnisse

• 3.1 Häufigkeitsverteilung der CYP2D6–Polymorphismen

  • 3.1.1 Häufigkeit der CYP2D6-Genotypen

  • 3.1.2 Häufigkeitsverteilung der gefundenen SNPs (Single Nucleotide Polymo r phisms) und anderer Genvarianten

  • 3.1.3 Häufigkeitsverteilung der detektierten CYP2D6-Allele

• 3.2 Häufigkeit der CYP2C19-Genotypen

• 3.3 Häufigkeit der CYP2C9-Genotypen und CYP2C9-Allele

• 3.4 Art der diagnostizierten Depression ; Korrelation zwischen der initialen Schwere der Depression (CGI, GAS und Hamilton-Score) und der Anzahl der aktiven Allele und dem Geschlecht

  • 3.4.1 Art und Häufigkeit der ICD-Diagnosen unter 233 depressiven Patienten

  • 3.4.2 Korrelation zwischen der initialen Schwere der Depression und der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

  • 3.4.3 Korrelation zwischen der initialen Schwere der Depression und dem CYP2C19-Genotyp

  • 3.4.4 Korrelation zwischen der initialen Schwere der Depression und dem Geschlecht

• 3.5 Anzahl der verordneten Antidepressiva mit Unterscheidung zwischen CYPD6- und CYPC19-Substrate; Korrelation zwischen der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele bzw. dem CYP2C19-Genotyp und der Therapieresponse

  • 3.5.1 Über CYP2D6 und CYP2C19 verstoffwechselte Antidepressiva

  • 3.5.2 Therapieresponse in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYPD6-Allele

  • 3.5.3 Therapieresponse in Abhängigkeit vom CYP2C19-Genotyp

• 3.6 Nebenwirkungen in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

• 3.7 Langzeitresponse (Hamilton, CGI und GAS) in Abhängigkeit der aktiven CYP2D6-Allele und des CYP2C19-Genotyps

  • 3.7.1 Korrelation zwischen Langzeitresponse (CGI und GAS) und Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

  • 3.7.2 Korrelation zwischen Langzeitresponse (HDRS) und Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

  • 3.7.3 Korrelation zwischen Langzeitresponse (GAS und HDRS) und CYP2C19-Genotyp

• 3.8 Auswertung der Katamnese; Unerwünschte Nebenwirkungen und Häufigkeit der Rehospitalisation in Abhängigkeit der CYP2D6-Allel-Aktivität

  • 3.8.1 Rehospitalisation in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

  • 3.8.2 Unerwünschte Arzneimittelwirkungen in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele; Medikamentenwechsel

4 Diskussion

• 4.1 Korrelation zwischen CYP2D6-Polymorphismen und dem Krankheitsbild der Depression , ihrem Verlauf und der Therapieresponse

  • 4.1.1 Häufigkeitsverteilung von CYP2D6 im Vergleich zur gesunden kaukasischen Bevölkerung

  • 4.1.2 Häufigkeitsverteilung von CYP2C19 im Vergleich zur gesunden kaukasischen Bevölkerung

  • 4.1.3 Häufigkeitsverteilung von CYP2C9 im Vergleich zur gesunden kaukasischen Bevölkerung

  • 4.1.4 Bewertung der Häufigkeitsverteilung von Cytochrom-P450-Polymorphismen in dieser Arbeit im Vergleich zur Normalbevölkerung anhand anderer Studienergebnisse

  • 4.1.5 Schwere der Depression in Abhängigkeit von der Anzahl der CYP2D6-Allele und dem CYP2C19-Genotyp

  • 4.1.6 Schwere der Depression in Abhängigkeit vom Geschlecht

  • 4.1.7 CYP2D6-Genotyp und Therapieresponse

    • 4.1.7.1 Bewertung der Studienergebnisse und Vergleich zu anderen Studien

    • 4.1.7.2 Korrelation zwischen der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele und der Langzeitresponse

  • 4.1.8 Zusammenhang zwischen Nebenwirkungsrate und Anzahl der CYP2D6-Allele

5 Zusammenfassung

Abkürzungen

Literaturverzeichnis

Danksagung

Eidesstattliche Erklärung

Tabelle 1: CYP2D6-Substrate

Tabelle 2: Individuelle Faktoren, die die Arzneimittelwirkung beeinflussen

Tabelle 3: Inhibitoren und Induktoren von CYP2D6

Tabelle 4: Inhibitoren und Induktoren von CYP2C9

Tabelle 5: Inhibitoren und Induktoren von CYP2C19

Tabelle 6: CYP2C9-Substrate

Tabelle 7: CYP2C9-Allelnomenklatur

Tabelle 8: CYP2C19-Substrate

Tabelle 9: CYP2C19-Allelnomenklatur

Tabelle 10: Einschlussdiagnosen

Tabelle 11: Zeitschema zur Durchführung des stationären Teils der Studie

Tabelle 12: Chemikalien und Lösungen zur DNA-Extraktion mittels Adsorption an Magnetpartikel

Tabelle 13: Chemikalien für die PCR-RFLP-Tests

Tabelle 14: Geräte für die PCR-RFLP-Tests

Tabelle 15: CYP2D6-, 2C9- und 2C19-Primer

Tabelle 16: Design der PCR-RFLP-Tests für die CYP2D6-Mutationen

Tabelle 17: Design der PCR-RFLP-Tests für die CYP2C9-Mutationen

Tabelle 18: Design des PCR-RFLP-Tests für die CYP2C19*2-Mutation

Tabelle 19: PCR Nr.1: Amplifikation des gesamten CYP2D6-Gens

Tabelle 20: PCR Nr.2: Nachweis der CYP2D6-Deletion (Allel*5)

Tabelle 21: PCR Nr.3: Nachweis der CYP2D6-Duplikation (MxN)

Tabelle 22: PCR-Nr.4: Nachweis der CYP2D6-Mutation Del A2637 (*3)

Tabelle 23: PCR Nr.5: Nachweis der CYP2D6-Mutationen G>1934A (*4), DelT1795 (*6) und G>1846T (*8)

Tabelle 24: PCR Nr.6: Nachweis der CYP2D6-Mutation G>4268C (*2)

Tabelle 25: PCR Nr.7: Nachweis der CYP2D6-Mutation Del A2701-2703 (*9) und der Position C>2938T

Tabelle 26: PCR Nr. 8: Nachweis der CYP2D6-Mutation C>188T (*10)

Tabelle 27: PCR Nr.9: Nachweis der CYP2D6-Mutation C>1111T (*17)

Tabelle 28: PCR Nr. 10: Long-PCR des CYP2D6-Allels *41

Tabelle 29: PCR Nr.11: Nachweis der CYP2D6-Variante -1496C (*41)

Tabelle 30: PCR Nr. 12 und 13: Nachweis der CYP2C9-Mutationen Arg>144/Cyst (*2) und Ile>359/Leu (*3)

Tabelle 31: Auswertung der CYP2C9-Allelbestimmung

Tabelle 32: PCR Nr. 14: Nachweis der CYP2C19-Mutation G>681/A (*2)

Tabelle 33: Reagenzien und Lösungen für die Agarosegel-Elektrophorese

Tabelle 34: Häufigkeit der CYP2D6-Genotypen, die unter 200 und unter 334 depressiven Patienten detektiert wurden

Tabelle 35: Häufigkeit der CYP2D6-Genotypen unter Berücksichtigung der CYP2D6-Feinaktivität unter 200 untersuchten depressiven Patienten

Tabelle 36: Häufigkeit der detektierten CYP2D6-Mutationen unter 200 depressiven Patienten

Tabelle 37: Häufigkeit der CYP2D6-Allele unter 200 untersuchten depressiven Patienten

Tabelle 38: Häufigkeit der CYP2C19-Genotypen unter 334 depressiven Patienten

Tabelle 39: Häufigkeit der CYP2C9-Genotypen unter 334 depressiven Patienten

Tabelle 40: Häufigkeit der CYP2C9-Allele unter 334 depressiven Patienten

Tabelle 41: Art und Häufigkeit der diagnostizierten Depression unter 233 hospitalisierten Patienten anhand des ICD-Diagnose-Schlüssels

Tabelle 42: Korrelation zwischen initialer Schwere der Depression (HDRS1, GAS1 und CGI1) und Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 43: Korrelation zwischen intialer Schwere der Depression (HDRS1, GAS1 und CGI1) und CYP2C19-Genotyp

Tabelle 44: Korrelation zwischen initialer Schwere der Depression (HDRS1, GAS1 und CGI1) und Geschlecht

Tabelle 45: Anzahl der Antidepressiva-Verordnungen mit Unterscheidung zwischen CYP2D6- und CYP2C19-Substraten

Tabelle 46: Therapieresponse in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 47: Therapieresponse unter Antidepressiva-Gabe in Abhängigkeit vom CYP2C19-Genotyp

Tabelle 48: Nebenwirkungen in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 49: Auswertung der GAS und der CGI unter dem Gesichtspunkt der Langzeitresponse in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 50: Prozentuale Veränderung der ambulanten im Vergleich zu den vorhergehenden HDRS-Werten (HDRS1 und HDRS2)

Tabelle 51: Auswertung der GAS und der HDRS unter dem Gesichtspunkt der Langzeitresponse in Abhängigkeit vom CYP2C19-Genotyp

Tabelle 52: Rehospitalisation in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 53: Unerwünschte Nebenwirkungen in Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele

Tabelle 54: Übersicht über CYP2C9-Populationsstudien nach Lee et al., 2002

Abbildung 1: Zusammenspiel pharmakokinetischer und pharmakodynamischer Strukturen als Ursachen für Variabilität in der Arzneimittelwirkung (Kirchheiner et al., Habilitationsschrift)

Abbildung 2: Schema einer Polymerase-Kettenreaktion

Abbildung 3: Schematische Darstellung der PCR-Strategie, abgeleitet aus der genomischen Lage und dem molekulargenetischen Aufbau des CYP2D6, der CYP2D6-Deletion und der CYP2D6-Duplikation. Die Angabe der Fragmentlänge entspricht den bestimmten CYP2D6-Allelen

Abbildung 4: PCR-Strategie zum Nachweis des CYP2C19*2-Allels

Abbildung 5: CYP2D6-Amplifikation

Abbildung 6: CYP2D6-Deletion

Abbildung 7: CYP2D6-Duplikation

Abbildung 8: CYP2D6*3

Abbildung 9: CYP2D6 *4/*6

Abbildung 10: CYP2D6 *8

Abbildung 11: CYP2D6*2

Abbildung 12: CYP2D6 *9 und Position 2938

Abbildung 13: CYP2D6*10

Abbildung 14: CYP2D6*17

Abbildung 15: CYP2D6 Long-Amplifikationsprodukt des CYP2D6*41-Allels

Abbildung 16: CYP2D6 *41

Abbildung 17: CYP2C9*2

Abbildung 18: CYP2C9*3

Abbildung 19: CYP2C19*2

Abbildung 20: Prozentualer Abfall HDRS Tag 21 versus HDRS Tag 3 in  Abhängigkeit von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allelen

Abbildung 21: Prozentualer Abfall HDRS Tag 21 versus   HDRS Tag 3 in Abhängigkeit vom CYP2C19-Genotyp

Abbildung 22: Ambulante (3 Monate nach Medikations-/Studienbeginn)   GAS-Werte in Abhängigkeit von der Anzahl der aktivenCYP2D6-Allele

Abbildung 23: Prozentualer Abfall HDRS ambulant 3 Monate   versus 3 Tage nach Medikations-/Studienbeginn in Abhängigkeit   von der Anzahl der aktiven CYP2D6-Allele