Franconian Longitudinal Study of Anorexia Nervosa in Adolescents (FRALANA): Die Veränderung und Aussagekraft von (Neuro-) Peptiden im Behandlungsverlauf
Creators: name: Krämer, Josef
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024

description: Hintergrund und Ziele Essstörungen wie Anorexia nervosa (AN) mit einer Prävalenz von 0.5 bis 2 % in Europa und einem Höhepunkt im Alter von 13 bis 18 Jahren (Campbell und Peebles, 2014) sind weit verbreitete psychiatrische Störungen. Die unbefriedigende Rückfallquote bei Jugendlichen mit AN beträgt 45 % nach der Erstbehandlung (Steinglass et al., 2022, Steinhausen et al., 2008). Darüber hinaus hat die psychische Belastung von Kindern und Jugendlichen infolge der COVID-19-Pandemie erheblich zugenommen (Ravens-Sieberer et al., 2022). Die pathophysiologischen Grundlagen von Essstörungen sind noch nicht hinreichend geklärt, obgleich von einer multifaktoriellen biopsychosozialen Ätiologie ausgegangen werden kann. Allerdings hat die ätiologische Forschung erhebliche biologische Beiträge zur Entwicklung und Aufrechterhaltung von Essstörungen gezeigt. Studien zur Funktion von Neuroendokrinen, Neuropeptiden und Neurotransmittern bei Patientinnen mit AN und Bulimia nervosa (BN) weisen auf Störungen dieser Systeme hin (Yoshimura et al., 2015, Kaye, 2008, Kaye et al., 2000). Auch gastrointestinale und periphere endokrine Signale haben entscheidende Auswirkungen auf das Essverhalten, welches durch chronischen Stress beeinflusst werden kann (Culbert et al., 2016). Laut Studienlage sind Peptidtyrosinspiegel (PYY) bei AN im Vergleich zu Kontrollen erhöht (Prince et al., 2009, Sedlackova et al., 2011, Seidel et al., 2021), jedoch gab es auch widersprüchliche Beobachtungen reduzierter und auch normaler PYY-Spiegel bei AN (Prince et al., 2009, Tam et al., 2020). In Studien wurde untersucht, ob Ghrelin über seine Verbindungen zu akutem Stress mit dysreguliertem, insbesondere restriktivem Essverhalten zusammenhängen kann (Hilterscheid and Laessle, 2015). Leptin korreliert positiv mit der Fettmasse und Gewichtszunahme während der Behandlung (Misra et al., 2005b, Misra and Klibanski, 2014b). Neuropeptid Y (NPY) befindet sich dabei im Hypothalamus, wo es vermutlich eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle der Nahrungsaufnahme spielt (Félétou et al., 2006). Diese Behauptung wird durch Studien belegt, die zeigen, dass die akute Verabreichung von NPY in den Hypothalamus oder in die Hirnventrikel zu einer erhöhten Nahrungsaufnahme führt. Die NPY-Spiegel im Hypothalamus korrelieren zeitlich mit der Nahrungsaufnahme und sind als Reaktion auf Energiemangel deutlich erhöht (Félétou et al., 2006). Diese Studie soll neue Erkenntnisse über den Verlauf von Blutparametern während einer stationären Behandlung liefern und zusätzliche Vergleiche und Schlussfolgerungen mit gesunden Personen ermöglichen. Die Ergebnisse können ebenfalls dazu beitragen, dass Einflussfaktoren auf die Blutwerte und Zusammenhänge mit der AN-Psychopathologie gefunden werden. In der vorliegenden prospektiven Kohortenstudie wird der Unterschied von Sexualhormonen und (Neuro) Peptiden im Zusammenhang mit Appetit, Sättigung (Ghrelin, Neuropeptid Y (NPY), PYY) und Gewichtszunahme (Leptin) zwischen einer von AN betroffenen und einer gesunden Kontrollgruppe im Behandlungsverlauf untersucht. Methoden Die prospektive Kohortenstudie umfasste weibliche Jugendliche im Alter zwischen 10 und 18 Jahren. Die Teilnehmerinnen der AN-Gruppe hatten eine AN-Diagnose gemäß ICD-10-Kriterien (F50.0 oder F50.1) und einen Body-Mass-Index (BMI) &lt; 10. BMI-Altersperzentile bei Studieneinschluss. Die Probanden der gesunden Kontrollgruppe (KG) wurden durch ein ausführliches Anamnesegespräch ausgewählt. Zu allen Zeitpunkten (Aufnahme t1, Erreichen der 10. BMI-Altersperzentile als zusätzlicher Messzeitpunkt beim Übergang zum Normalgewicht t2, Entlassung t3, Katamnese nach 6 Monaten t4) beantworteten die Teilnehmer Fragebögen und es wurde eine Blutprobe für Biomarkeranalysen entnommen. In Varianzanalysen (t1-t3) und t-Tests (t4) wurden die Gruppenunterschiede zwischen AN und KG analysiert. Bei der KG wurde nur bei t1 Blut entnommen. Innerhalb der AN-Kohorte wurde die klinische Relevanz der Biomarkerveränderungen anhand von Korrelationen mit klinischen Inventaren untersucht. Ergebnisse In dieser Studie gab es einen signifikanten Unterschied zwischen der AN-Gruppe und der KG für die Spiegel von PYY und Leptin. Während es bei Leptin einen Interaktionseffekt zwischen Gruppe und Messzeitpunkt (t1-t3) gab, hatte der Messzeitpunkt keinen Einfluss auf die Ergebnisse von PYY. Bei Ghrelin gab es keinen Unterschied zwischen den Gruppen, aber einen signifikanten Interaktionseffekt zwischen Gruppe und Messzeitpunkt. Dies zeigte, dass sich die erhöhten Ghrelinwerte bei t1 in der AN-Gruppe bis t3 denen der Kontrollgruppe angenähert hatten. Für NPY konnte weder ein Unterschied zwischen den Gruppen noch ein Interaktionseffekt zwischen Gruppe und Messzeitpunkt festgestellt werden. Bei der Nachuntersuchung waren die PYY- und Leptin-Werte der AN-Patientinnen signifikant höher (PYY) bzw. niedriger (Leptin) als die t1-Basalwerte der gesunden Kontrollprobandinnen. Die NPY- und Ghrelinspiegel waren bei der Nachuntersuchung mit den t1-Basalwerten der gesunden Kontrollpersonen vergleichbar. Bei der Korrelation zwischen Biomarker und Essstörungs-Symptomatik war der Zusammenhang für Ghrelin statistisch signifikant. Fazit Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Leptin und Ghrelin als Prädiktoren und Verlaufsparameter eine wichtige Rolle in der AN-Diagnose und -Therapie spielen und als Routineparameter erhoben werden sollten. NPY und PYY hingegen haben aufgrund ihres vielfältigen Einflusses und ihrer Verflechtung mit anderen Regulationsmechanismen nur eine begrenzte Bedeutung. Unter Berücksichtigung aller Ergebnisse dieser Studie kann gefolgert werden, dass in zukünftigen Untersuchungen neben den Blutparametern auch die Intensität der Bewegung während der Behandlung im Vordergrund stehen sollte und dass auch für PYY einheitliche Assays verwendet werden. Dabei sollte der Fokus auf die Herkunft der erhöhten PYY-Werte gelegt werden. Auch zirkadiane Schwankungen, Nahrungsmengen und Nahrungszusammensetzungen sollten berücksichtigt werden. Der Leptin-Verlauf müsste auch mit der Trainingsintensität in Verbindung gebracht werden. Darüber hinaus wären weitere Folgetermine wünschenswert, um einen langfristigen Verlauf zu evaluieren. Weiterhin sollte zudem untersucht werden, ob Biomarker als Prädiktoren für einen Rückfall der AN verwendet werden können und aus den hier gewonnenen Daten Ansätze für Therapien abgelesen oder bestätigt werden könnten.
description: Background and aims Eating disorders such as anorexia nervosa (AN) with a prevalence of 0.5 and 2 % in Europe and a peek between the age of 13 and 18 years (Campbell and Peebles, 2014) are common psychiatric disorders.The unsatisfactory relapse rate in adolescents with AN is 45 % after initial treatment (Steinhausen et al., 2008, Steinglass et al., 2022). In addition, the psychological distress of children and adolescents has increased significantly as a result of the COVID-19 pandemic (Ravens-Sieberer et al., 2022). The pathophysiological mechanisms of eating disorders have not been sufficiently clarified yet, although a multifactorial biopsychosocial etiology can be assumed. However, etiological research has shown significant biological contributions to the development and maintenance of eating disorders. Studies on the function of neuroendocrines, neuropeptides and neurotransmitters in patients with AN and bulimia nervosa (BN) indicate disorders of these systems (Kaye, 2008, Kaye et al., 2000, Yoshimura et al., 2015). Intestinal hormones and neuropeptides have crucial effects on eating behavior, which can be influenced by chronic stress inherent in eating disorders (EDs) (Culbert et al., 2016). Furthermore, and peptide tyrosine (PYY) and levels are increased in AN compared to controls (Prince et al., 2009, Sedlackova et al., 2011, Seidel et al., 2021, Mehler and Brown, 2015), but there have been conflicting observations of reduced and also normal PYY levels in AN (Prince et al., 2009, Tam et al., 2020). Studies are investigating whether ghrelin, through its links to acute stress, may be related to dysregulated, especially restrictive eating (Hilterscheid and Laessle, 2015). The level of the hormone leptin, which plays an important role in the regulation of the energy balance, is significantly lower in AN than in control subjects. Leptin correlates positively with fat mass and weight gain is associated with an increase in leptin (Misra et al., 2005b, Misra et al., 2005a, Misra and Klibanski, 2014a). In this study, compared to previous studies, the differences between sex hormones and neuropeptides (grehlin, leptin, neuropeptide Y (NPY)/PYY) between AN patients and healthy controls at baseline, during and after inpatient treatment are investigated in a prospective cohort study design. Neuropeptide Y (NPY) is thereby located in the hypothalamus, where it is thought to play a key role in controlling food intake (Félétou et al., 2006). This assertion is supported by studies showing that acute administration of NPY to the hypothalamus or brain ventricles results in increased food intake. NPY levels in the hypothalamus are temporally correlated with food intake and are markedly elevated in response to energy deprivation (Félétou et al., 2006). This will provide new insights into the course of blood parameters during inpatient treatment and allow additional comparison and conclusions to be drawn with healthy individuals. Methods The prospective cohort study included female adolescents between the ages of 10 and 18 years. Participants in the AN group had an AN diagnosis according to ICD-10 criteria (F50.0 or F50.1) and a weight &lt; 10th BMI age percentile at study inclusion. Subjects in the healthy control group (CG) were selected through a detailed medical history interview. At all time points (admission t1, attainment of 10th BMI age percentile as additional measurement point at transition to normal weight t2, discharge t3, catamnesis at 6 months t4), participants answered questionnaires and a blood sample for biomarker analyses was taken. In the CG, blood was drawn only at t1. In analyses of variance (t1-t3) and t tests (t4) AN vs. CG group differences were analyzed. Within the AN cohort, the clinical relevance of biomarker changes was examined in correlations with clinical self-report inventories. Results In this study, there was a significant difference between the AN group and the control group for blood levels of PYY and leptin. While there was an interaction effect between group and time (t1 through to t4) for leptin, time did not affect the results of PYY. For ghrelin, there was no difference between groups, but there was a significant interaction effect of group and time. This showed that elevated ghrelin levels at t1 in the AN group had reached the same level as in the control group. For NPY, neither a difference between groups nor an interaction effect between group and time could be found. At follow-up, the PYY and leptin levels of AN patients were significantly higher (PYY) and lower (leptin) than the t1 basal levels of healthy controls. The levels of NPY and ghrelin were comparable to the t1 basal levels of healthy controls at follow-up. The correlation between biomarkers and eating disorder symptoms was statistically significant for ghrelin. Conclusion In summary, leptin and ghrelin play an important role in AN diagnosis and therapy as predictors and progression parameters. NPY and PYY, on the other hand, have only limited significance due to their manifold influence and linkage to other regulatory mechanisms. Considering all the results of this study, it can be concluded that future studies should focus not only on the blood parameters but also on the intensity of movement during treatment and that uniform assays should be used for PYY, among other things. Here, the focus should be on the origin of the increased PYY values. Circadian fluctuations, food quantities and food compositions should also be taken into account. Leptin progression should also be related to exercise intensity. In addition, further follow-up appointments would be desirable to evaluate a long-term course. It should be examined whether biomarkers could be used as predictors for relapse of AN. Furthermore, approaches for therapies could be read or confirmed from the data obtained here.