Major depresyon hastalarında elektrokonvülzif tedavinin (EKT) beynin fonksiyonel bağlantılarına ve serum bdnf düzeylerine etkisi ile bunların arasındaki ilişkiler
The effects of electroconvulsive therapy on brain functional connections and serum BDNF levels and the relationships of these in patients with major depressive disorder
Yazar: BEYDA GÜLER
Danışman: DOÇ. DR. AKİF ASDEMİR
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Psikiyatri Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Beyin = Brain ; Depresif bozukluk-majör = Depressive disorder-major ; Elektrokonvülsif tedavi = Electroconvulsive therapy ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors

Özet:
Amaç: Major depresyon; görülme sıklığı yüksek olan, yaşam kalitesini düşüren, kronikleşme ve intihar gibi ciddi sonuçları olabilen heterojen bir hastalıktır. Hem major depresyonun etyopatogenezinde hem de Elektrokonvulzif terapi (EKT)'nin etki mekanizmasında, hala aydınlatılamamış noktalar bulunmaktadır. Son yıllarda depresyonda nörotrofik faktörlerin araştırılması hız kazanmıştır. Özellikle Beyin-kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) santral sinir sisteminde en yaygın bulunan ve etkileri en iyi tanımlanan nörotrofik faktördür. Nöroplastisitede önemli rol oynayan BDNF'nin depresyonun etiyolojisi, tanısı ya da tedavisinde biyolojik bir gösterge olarak kullanılabileceği ileri sürülmüştür. Depresyon etiyopatogenezi ve tedavi yanıtı ile alakalı önem kazanan diğer bulgular dinlenim durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (resting-state fMRI = rsfMRI) çalışmalarından elde edilmektedir. Yapısal görüntüleme araştırmalarında depresyonda rolü olduğu gösterilmiş olan pek çok kortikal ve limbik yapının fonksiyonel aktivasyon düzeylerinde ve aralarındaki fonksiyonel bağlantılarda değişiklikler bulunmaktadır. Depresyon hastalarında halen bilinen en etkin tedavi yöntemi olan EKT'nin de hem periferik BDNF düzeyleri üzerine hem de beynin fonksiyonel bağlantılarına etkili olduğu bilinmekle birlikte, literatürde işlevsel bağlantıların değerlendirildiği nörogörüntüleme araştırmaları ile serum BDNF çalışmalarının birlikte yapıldığı başka bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, depresyonda EKT ile beyin fonksiyonel bağlantıları ve serum BDNF düzeylerindeki değişim ve aralarındaki ilişkinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Metot: Bu çalışmaya 18-60 yaşları arasında major depresyon tanılı, olağan tedavi sürecinde EKT yapılan 8 hasta ile 12 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. Hasta grubunda EKT'den 2-3 gün önce ve tedaviden 2-3 gün sonra olmak üzere iki kez, sağlıklı kontrollere ise bir kez Hamilton Depresyon Derecelendirme Ölçeği (HAM-D), Hamilton Anksiyete Derecelendirme Ölçeği (HAM-A) uygulanmış; aynı zamanlarda serum BDNF düzeyleri ölçülmüş ve rsfMRI çekimleri yapılmıştır.
Bulgular: Hasta grubunda EKT sonrasında öncesine göre serum BDNF düzeyinde artış saptanmış ancak EKT öncesi, sonrası ve kontroller 3 grup olarak beraber değerlendirildiğinde serum BDNF düzeyleri arasında anlamlı fark saptanmamıştır. Hastalarda tedavi ile serum BDNF düzeyleri ile klinik iyileşme arasında korelasyon görülmemiştir. Kontrol grubu ile hastaların EKT öncesi rsfMRI bulguları karşılaştırıldığında medial frontal korteksin sağ ve sol parasingulat girus, anterior singulat korteks (ACC) ve subkallosal korteks ile; subkallosumun ACC ve medial frontal korteks ile; sağ serebellumun prekuneus ve bilateral lingual girus ile bağlantıları kontrol grubunda belirgin düzeyde yüksek olup hasta grubunda bu bağlantılar azalmıştır. Hasta grubunda EKT sonrası rsfMRI bulguları tedavi öncesi ile karşılaştırıldığında salience network (SN)'nin ACC ve rostrolateral prefrontal korteks (PFK) noktalarının prekuneusla arasındaki bağlantılar tedavi öncesine göre daha düşük bulunmuştur. Yine merkezi yürütücü ağ (central executive network = CEN) sağ dorsolateral prefrontal korteks (DLPFK)'in ACC ve sol parasingulat girus ile bağlantısı tedavi sonrasında öncesine göre düşük bulunmuştur. EKT sonrasında bağlantılarındaki bu azalma ile hem HAM-D hem de HAM-A puanlarındaki düşüş arasında pozitif korelasyon, BDNF düzeylerindeki artışla ise negatif korelasyon saptanmıştır.
Sonuç: Bu çalışmanın sonuçları, frontal ve limbik bölgeler arasındaki fonksiyonel bağlantı farklılıklarının etiyopatogenezde rol oynayabileceğini ve depresyon hastalarında tedaviye yanıt ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir; çünkü medial frontal korteks, singulat korteks yapıları ve serebellum fonksiyonel bağlantılarındaki değişiklikler EKT ile düzelmiştir ve EKT sonrası DLPFK, ACC, rostrolateral PFK bağlantılarındaki değişiklikler klinik yanıt ile ilişkili bulunmuştur. Ayrıca EKT ile fonksiyonel bağlantılarda meydana gelen bu değişiklikler serum BDNF düzeylerindeki değişikliklerle korelasyon göstermektedir. EKT ile hasta grubunda serum BDNF düzeyinde artış gösterilmiş olmakla birlikte klinik yanıt ile korelasyon olmayışı ve kontrol grubu serum BDNF düzeyleri ile anlamlı fark saptanmaması, depresyon etiyolojisi ve tedaviye yanıtta BDNF dışında faktörlerin rol oynuyor olabileceğini akla getirmektedir. Bu konunun aydınlatılabilmesi için gelecekte yapılacak çalışmaların daha geniş örneklem içermesi ve uzunlamasına olması uygun olacaktır.    
Anahtar Kelimeler: Depresyon, dinlenim durumu fonksiyonel MR görüntüleme, beyin kaynaklı nörotrofik faktör

Abstract:
Aim: Major depressive disorder (MDD) is a heterogeneous disorder with a high prevalence, and MDD reduces the quality of life and can have serious consequences such as chronicity and suicide. There are still unclear points in both the etiopathogenesis of MDD and the mechanism of action of electroconvulsive therapy (ECT). Investigation of neurotrophic factors in MDD has gained momentum in recent years. In particular, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is the most common neurotrophic factor in the central nervous system, and its effects are best described. It has been suggested that BDNF, which plays an important role in neuroplasticity, can be used as a biological indicator in the etiology, diagnosis, or treatment of MDD. Other important findings related to the etiopathogenesis of and treatment response in MDD are obtained from rsfMRI studies. There are also changes in the functional activation levels and functional connections between many cortical and limbic structures, which have been shown to play a role in MDD in structural imaging studies. Although it is known that ECT, which is still the most effective treatment method known in depression patients, has effects on both peripheral BDNF levels and the functional connections of the brain, there is not any study in the literature in which there is no other study in which neuroimaging studies evaluating functional connections and serum BDNF studies were conducted together. In this study, it was aimed to investigate the relationships between ECT and brain functional connections and serum BDNF levels in MDD.
Methods: Eight patients between the ages of 18-60 with a diagnosis of depression who underwent ECT during the usual treatment period and 12 healthy controls were included in this study. Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) and Hamilton Anxiety Rating Scale (HAM-A) were applied twice to the patient group, 2-3 days before and 2-3 days after the treatment, and once to healthy controls. At the same time, serum BDNF levels were measured and rsfMRI scans were obtained.
Results: In the patient group, after ECT, serum BDNF levels were increased compared to before, but when the 3 group comparisons using ANOVA were carried out, no significant difference was found between serum BDNF levels of pre-ECT patients, post-ECT patients, and controls. There was no correlation between serum BDNF levels and clinical improvement scores in the patients. Before ECT, when the rsfMRI findings of the control group and the patients were compared, connections of the medial frontal cortex with the right and left paracingulate gyrus, ACC and subcallosal cortex; connections of the subcallosum with ACC and medial frontal cortex; connections of the right cerebellum with the precuneus and bilateral lingual gyrus were significantly higher in the control group, and these connections were reduced in the patient group. After ECT, in the patient group, when the rsfMRI findings were compared with the pre-treatment, the connections between the ACC and rostrolateral PFC points of the SN with the precuneus were found to be lower than before the treatment. Also, the connection of right DLPFC of the CEN with ACC and left paracingulate gyrus was found to be lower after treatment compared to the before. A positive correlation was found between this decrease in connections after ECT and the decrease in both HAM-D and HAM-A scores, and a negative correlation with the increase in BDNF levels.
Conclusion: Results of this study suggest that functional connectivity differences between the frontal and limbic regions may play a role in the etiopathology and be associated with response to treatment in patients with MDD because that the changes in the medial frontal cortex, cingulate cortex structures and functional connections of the cerebellum were improved with ECT and the changes in DLPFC, ACC, rostrolateral PFC connections after ECT were associated with clinical response. In addition, these changes in functional connections due to ECT correlated with changes in serum BDNF levels. Although there was an increase in serum BDNF level in the patient group with ECT, the lack of correlation with clinical response and the lack of significant difference with serum BDNF levels in the control group suggests that factors other than BDNF may also play a role in the etiology and response to treatment in patients with MDD. In order to clarify this issue, it would be appropriate for future studies to have larger samples and to be longitudinal.
Keywords: Major depressive disorder, resting state functional MRI, brain-derived neurotrophic factor