Sasse, Jörg: Plasmakonzentrationen von Prolaktin, Cortisol, Trijodthyronin und Thyroxin bei Schlafentzug-Respondern unter Tryptophan-Depletion im Rahmen einer endogenen Depression

Kapitel 2. Patienten und Methoden

2.1. Patientenauswahl und Gruppeneinteilung

30 Patienten, die die im Kapitel 1.2.1. bereits erwähnten DSM-IV-Kriterien für das Vorhandensein einer depressiven Episode erfüllten und zwischen April 1995 und Februar 1996 in die Universitätsklinik für Allgemeine Psychiatrie des Allgemeinen Krankenhauses der Universität Wien aufgenommen wurden, unterzogen sich einer Nacht lang einem totalen Schlafentzug (SE) als Bestandteil ihrer antidepressiven Therapie.

Tabelle 12: Geschlechter- und Altersverteilung der Ursprungsgruppe (Anzahl N=30)

Anzahl der Männer Anzahl der Frauen Alter in Jahren (Mittelwert ± Standardabweichung [SD])
6 24 42,6 ± 15,4

Die 22 Patienten, die am Tag nach dem SE mit einer Besserung der depressiven Symptomatik reagierten und somit als Responder bezüglich des SE einzustufen waren, fanden als Ausgangsgruppe Eingang in die Studie. Sowohl unipolare (MDD, Major Depressive Disorder) als auch depressive Episoden einer bipolar affektiven Störung (BD, Bipolar Disorder) wurden in die Untersuchung eingeschlossen.

Die Studie bediente sich eines balancierten, doppelblind kontrollierten Parallelgruppendesigns. Bei der einen Untersuchungsgruppe wurde die eigentliche Tryptophan-Depletion durchgeführt (TD-Gruppe), wohingegen der Kontrollgruppe (SHAM-Gruppe, englisch „sham“: vortäuschen) zum Aminosäuretrunk zusätzlich Tryptophan verabreicht wurde. Die folgenden Graphiken sollen einen Überblick demographischer und klinischer Charakteristika der SE-Responder vermitteln.


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Abbildung 5: Geschlechterverteilung in der TD- bzw. SHAM-Gruppe

Abbildung 6: Lebensalter in der TD- bzw. SHAM-Gruppe (Mittelwert +SD)

Der t-Test (unpaired) für die Mittelwertgleichheit hinsichtlich des Lebensalters unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit ergab keinen signifikanten Unterschied (p=0,291; T=-1,084; df=20) zwischen den Gruppen.

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Abbildung 7: Gewicht in der TD- bzw. SHAM-Gruppe (Mittelwert + SD)

Der t-Test (unpaired) für die Mittelwertgleichheit hinsichtlich des Gewichts unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit ergab keinen signifikanten Unterschied (p=0,278; T=-1,123; df=16) zwischen den Gruppen.

Abbildung 8: Depressionsform (MDD/BD) in der TD- bzw. SHAM-Gruppe

(MDD: Major Depressive Disorder ; BP: Bipolar Disorder)


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Abbildung 9: Ausgangsdepressivität in der TD- bzw. SHAM-Gruppe (Mittelwert + SD)

Der t-Test (unpaired) für die Mittelwertgleichheit hinsichtlich der Ausgangsdepressivität unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit ergab keinen signifikanten Unterschied (p=0,543; T=0,619; df=20) zwischen den Gruppen.

Abbildung 10: Dauer der Krankheit in der TD- bzw. SHAM-Gruppe (Mittelwert + SD)

Der t-test (unpaired) für die Mittelwertgleichheit hinsichtlich der Dauer der Erkrankung unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit ergab keinen signifikanten Unterschied (p=0,339; T=0,979; df=20) zwischen den Gruppen.


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Abbildung 11: Dauer der jetzigen depressiven Phase (Mittelwert + SD)

Der t-Test (unpaired) für die Mittelwertgleichheit hinsichtlich der Dauer der jetzigen depressiven Phase unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit ergab keinen signifikanten Unterschied (p=0,237; T=-1,218; df=20) zwischen den Gruppen.

Um mögliche Störfaktoren im Hinblick auf eventuelle Unregelmäßigkeiten des Hormonhaushaltes bereits im Vorfeld herauszufiltern, wurde bei allen prämenopausalen Untersuchungsteilnehmerinnen ein Schwangerschaftstest vorgenommen, der durchweg negativ ausfiel. Vor Beginn der Studie untersuchte Blut- und Urinproben brachten ebenso wie das Elektrokardiogramm (EKG) und die körperliche Untersuchung keinerlei pathologische Befunde.

Über Untersuchungsablauf, mögliche Nebenwirkungen und Zielsetzung der Studie gab ein Informationsbogen Auskunft, zu dem jeder Teilnehmer Kenntnisnahme und Einverständnis mit seiner Unterschrift bestätigt hat. Die Ethikkommission der Universität Wien billigte gleichfalls Ziel und Methodik der Studie.

2.2. Kriterien zur Medikation

Die folgende Tabelle bietet eine Auflistung der vorangegangenen Medikation der Patienten in der TD- bzw. SHAM-Gruppe.


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Patient Nr. Name des Medikaments Tagesdosis in mg Medikationsfreie Tage
(bzw. drug naive)
TD

 

 

 

01 Clomipramin 100 180
02 drug-naive - -
03 drug-naive - -
04 Amitryptilin 150 14
05 Doxepin 100 10
06 drug-naive - -
07 Alprazolam 4 21
08 drug-naive - -
09 Alprazolam 2 21
10 drug-naive - -
11 drug-naive - -

 

 

 

 

SHAM

 

 

 

01 Amitryptilin 125 14
02 drug-naive - -
03 Doxepin 150 21
04 drug-naive - -
05 drug-naive - -
06 Clopentixol 25 28
07 Paroxetin 30 180
08 Citalopram 20 300
09 drug-naive - -
10 Amitryptilin 150 28
11 Propenthidyl 80 14

 

 

 

 

Um eventuell durch pharmakologische Interaktion bedingte Verzerrungen der Ergebnisse in Grenzen zu halten, waren sämtliche Teilnehmer entweder mindestens 7 Tage vor dem Untersuchungszeitraum medikationsfrei oder waren sogar noch nie vorher antidepressiv behandelt worden (drug-naive). Eine Wash-Out-Phase von 7 Tagen für antidepressive Psychopharmaka galt dabei bereits als ausreichend, wohingegen mit Fluoxetin behandelte Patienten mindestens 28 Tage medikationsfrei zu sein hatten. Gestattet wurde jedoch die Einnahme von jedweder internistischen Begleitmedikation sowie bei Bedarf maximal 10 mg Lorazepam pro Tag.


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2.3. Durchführung des Schlafentzuges (SE)

Bei allen Patienten wurde ein totaler SE mit einer Wachperiode von 39 Stunden durchgeführt. Um 07.00 Uhr des Ausgangstages (D1) wurden sie geweckt und nahmen darauf an den Aktivitäten des Stationsablaufes teil. Ab 20.00 Uhr begleitete dann eine Betreuungsperson, die sich entweder aus dem Stationsteam oder aus den Reihen der Medizinstudenten rekrutierte, die Patienten durch die Nacht. Deren Aufgabe bestand zum einen darin, das Einschlafen oder Einnicken der Patienten zu verhindern und somit eine gute Compliance zu gewährleisten, zum anderen aber auch, um das physische und psychische Befinden des Untersuchungsteilnehmers auf eventuelle Nebenwirkungen des SE hin zu überwachen. Als positive Response auf den SE galt dabei eine Senkung des Wertes im Hamilton-Depression-Rating-Score (HDRS) um mindestens 40 % um 08.30 Uhr an D2 verglichen mit dem Baseline-Score um 08.30 Uhr an D1.

Ab 07.00 Uhr am Tage nach der SE-Nacht (D2) nahmen die Patienten wieder am üblichen Stationsalltag teil, ohne daß ihnen das Nachholen des entzogenen Nachtschlafes durch ein Einnicken tagsüber gestattet war, und durften erst ab 22.00 Uhr desselben Tages zu Bett gehen.

Am Morgen des Tages nach dieser ersten wieder durchschlafenen Nacht (D3) war die Untersuchung mit der Abnahme der letzten Blutprobe und dem Rating der Depressivität beendet, woraufhin alle Patienten ihre individuelle Dosis an dem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) Paroxetin erhielten. Eine Übersicht über die Organisation des SE im Verbund mit der Tryptophan-Depletion (TD) gibt das folgende Schema.

D1 08.30 Uhr Rating,Blutentnahme, HDRS

 

 

TRP arme Diät bzw. SHAM Version

 

 

 

SCHLAFENTZUG

 

D2 08.30 Uhr Blutentnahme, HDRS-Rating

 

08.45 Uhr Einnahme von Methionin, Cystein, Arginin

 

09.00 Uhr Einnahme des Aminosäuretrunkes

 

14.00 Uhr Blutentnahme, HDRS-Rating

 

16.00 Uhr Blutentnahme, HDRS-Rating

 

 

 

 

 

 

D3 08.30 Uhr Blutentnahme, HDRS Rating

 

 

 

2.4. Durchführung der Tryptophan-Depletion (TD)

Bis zur ersten Blutentnahme an D1 mußten alle Patienten zunächst nüchtern bleiben. Im weiteren Verlauf von D1 erhielten die Untersuchungsteilnehmer dann eine spezielle TRP-arme Diät, die auf der einen Seite sowohl einen ausreichenden Proteingehalt (48g / Tag) aufzuweisen als auch eine angemessene Energiezufuhr mit 10.500 Joule / Tag bereitzustellen hatte, auf der anderen Seite jedoch nur ein Minimum an TRP mit 160 mg / Tag vorsah.


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Diese TRP-arme Diät nahmen die Patienten an den regelmäßigen Stationsmahlzeiten (Frühstück, Mittagessen und Abendbrot) zu sich, an denen zusätzlich je zwei Kapseln ausgegeben wurden, die bei der SHAM-Gruppe jeweils 500 mg TRP bzw. bei der TD-Gruppe Placebo enthielten. An D2 erfolgte um 09.00 Uhr die Indigestion des Aminosäure- (AS-) Trunkes, der in der TD-Version keinerlei TRP enthielt, für die SHAM-Gruppe hingegen mit 2,3 g TRP angereichert wurde.

Wegen des äußerst unangenehmen Geschmacks von Methionin, Cystein und Arginin verabreichte man diese AS in Kapselform bereits 15 Minuten vor der Indigestion des AS-Trunkes, der die übrigen AS in 300 ml Wasser gelöst enthielt und durch Beimischung eines Schokoladensirups geschmacklich verbessert wurde, um die Gefahr eines eventuellen Erbrechens zu minimieren.

Während des Untersuchungszeitraumes von D1 08.00 Uhr bis D2 16.00 Uhr war es den Teilnehmern untersagt, zusätzliche Nahrung zu sich nehmen, insbesondere keine Milch oder Milchprodukte. Uneingeschränkt gestattet war jedoch die Flüssigkeitszufuhr in Form von Mineralwassser. Ab D2 16.00 Uhr wurden die Patienten dann von dem o.a. Diätreglement entbunden. Eine Übersicht über die Zusammensetzung des AS-Trunkes gibt die folgende Tabelle.

Tabelle 14: Zusammensetzung des AS-Trunkes

Aminosäure

Menge in g

L-Alanin

5,5

L-Arginin

4,9

L-Cystein

2,7

Glycin

3,2

L-Isoleucin

8,0

L-Leucin

13,5

L-Lysin-monohydrochlorid

11,0

L-Methionin

3,0

L-Phenylalanin

5,7

L-Prolin

12,2

L-Serin

6,9

L-Threonin

6,9

L-Tyrosin

6,9

L-Valin

8,9

Zusätzlich für die SHAM-Gruppe :

L-Tryptophan

2,3


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2.5. Untersuchung hormoneller Parameter

Die Serumproben der Patienten wurden vom Verfasser im Labor der Psychiatrischen Universitätsklinik des Allgemeinen Krankenhauses der Universität Wien auf Prolaktin (PRL), Cortisol, Thyreotropin (TSH), Trijodthyronin (T3) sowie Thyroxin (T4) hin mit Hilfe des IMx-Analysegerätes der ABBOTT Laboratories, Diagnostics Division, ABBOTT Park, IL 60004-350, USA, untersucht.

Die IMx-Untersuchungsmethode für PRL, TSH und T3 beruht dabei auf der Technologie des Mikropartikel-Enzymimmunoassays (MEIA), dessen Reaktionsablauf für PRL hier im folgenden stellvertretend für TSH und T3 stichwortartig angegeben wird.

Probennadel-/Elektrodeneinheit pipettiert Probe und anti-PRL-beschichtete Mikropartikel in die Inkubationskammer des Reaktionseinsatzes

darr

PRL bindet an anti-PRL-beschichtete Mikropartikel und bildet einen Antigen-Antikörper-Komplex (Ag-Ak-K)

darr

Mikropartikel binden irreversibel an Glasfibermatrix

darr

Matrix wird mit Waschpuffer gespült, um ungebundenes Material zu entfernen

darr

Konjugat aus anti-PRL und alkalischer Phosphatase wird auf Matrix pipettiert und bindet mit dem Ag-Ak-K

darr

Matrix wird gewaschen, um ungebundenes Material zu entfernen

darr

4-Methylumbelliferyl-Phophat wird als Substrat der Matrix zugegeben

darr

Fluoreszierendes Produkt wird mit dem optischen System für MEIA gemessen


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Das IMx-Verfahren für Cortisol und T4 folgt dem Prinzip des Fluoreszenzpolarisations-Immunoassays (FPIA), dessen Grundzüge am Beispiel des T4 die folgende Auflistung darlegt.

Probennadel-/Elektrodeneinheit pipettiert Probe, Vorbehandlungslösung, T4-Antiserum (Antikörper) und Puffer in Vorverdünnungskammer des Probeneinsatzes

darr

Vorbehandlungslösung entfernt T4 von den Bindungsstellen am Albumin, Präalbumin und thyroxin-bindenden Globulin (TBG)

darr

Teil der Verdünnungsmischung wird zusammen mit Thyroxin-Fluorescein-Tracer in Küvette gegeben

darr

Prüfsubstanz (T4) und der markierte Tracer konkurrieren um die Bindungsstellen der Antiköpermoleküle

darr

Intensität des polarisierten fluoreszierenden Lichts wird mit dem optischen System für FPIA gemessen

Die Grenzen des Verfahrens sind sowohl durch die Empfindlichkeit, die als der Bereich definiert ist, der zwei Standardabweichungen über dem jeweiligen Kalibrator A (Konzentration 0,0 der Prüfsubstanz) liegt und somit den niedrigsten noch von Null unterscheidbaren Wert angibt, als auch durch die Richtigkeit, die sich als Korrelationskoeffizient aus dem Vergleich zwischen im Handel befindlichen Diagnostik-Kits anderer Hersteller und des IMx-Assays ergibt.

Tabelle 15: Empfindlichkeit und Richtigkeit des IMx-Assays

Hormon

Empfindlichkeit

Richtigkeit durch Korrelation

PRL

0,60 ng / ml

0,990

Cortisol

0,64µg / dl

0,976

TSH

0,02µIU/ml

0,990

T3

0,15 ng / ml

0,925

T4

1,00 µg / dl

0,947


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2.6. Anwendung statistischer Verfahren

Zur ersten Aufarbeitung wurden die nach den Hormonanalysen gewonnenen Meßwerte vom Verfasser rechnergestützt in das Programm Excel in der Version 97 SR-I der Microsoft Corporation eingegeben.

Neben der Bestimmung der Mittelwerte und Standardabweichungen erfolgte auch eine erste graphische Darstellung der Untersuchungsergebnisse. Die weiterführenden Berechnungen wurden unter Anwendung der Computersoftware SPSS / PC+, Statistical Package for Social Sciences for IBM PC Inc., Chicago - IL, USA, durchgeführt.

Zur Beurteilung der Untersuchungsergebnisse bezüglich statistischer Signifikanz eines Zeit-, Gruppen- und Gruppen-Zeit-Effekts wurde eine ANOVA (Analysis of Variance) durchgeführt, die sich der SPSS-Anwendung „Meßwiederholungen für ein lineares Modell" bediente. Als Zwischensubjektfaktor galt dabei die Gruppenvariable TD bzw. SHAM, für die Innersubjektfaktoren wurden die fünf Blutentnahmezeitpunkte (D1 08 Uhr; D2 08, 14, 16 Uhr; D3 08 Uhr) verwandt.

Das Signifikanzniveau war für alle Berechnungen unter Annahme zweiseitiger Wahrscheinlichkeit auf p le 0,05 festgelegt worden. Abweichungen von der Sphärizität sind über epsilon sowohl nach Greenhouse-Geisser als auch Huyn-Feldt korrigiert und mit in die angegeben p-Werte integriert. Um Mittelwertvergleiche eines Blutentnahmezeitpunktes innerhalb und zwischen den Untersuchungsgruppen auf eine statistische Signifikanz hin beurteilen zu können, wurden t-Tests für verbundene bzw. unverbundene Stichproben sowie der Mann-Whitney-Test durchgeführt. Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstests prüften auf Normalverteilung der Daten.


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