Titelaufnahme

Titel
Molecular Imaging in Adult Attention Deficit/Hyperactivity Disorder
VerfasserVanicek, Thomas
Betreuer / BetreuerinLanzenberger, Rupert
Erschienen2016
Umfangxi, 72 Blatt
HochschulschriftWien, Univ., Diss., 2016
Anmerkung
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeDezember 2016
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Aufmerksamkeitsdefizit- und Hyperaktivitässtörung / ADHS / Neuronale Bildgebung / Noradrenalintransporter / Norepinephrintransporter / NET / Serotonintransporter / SERT / Positronenemissionstomographie / PET
Schlagwörter (EN)Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) / Neuroimaging / Positron Emission Tomography (PET) / norepinephrine transporter (NET) / serotonin transporter (SERT) / Noradrenalin / Serotonin
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Aufmerksamkeitsdefizit- und Hyperaktivitässtörung (ADHS) weist hohe Prävalenzraten und eine hohe Korrelation mit genetischen Faktoren auf, wobei bis zu zwei Drittel der Patienten, die im Kindesalter an ADHS erkrankt sind noch im Erwachsenenalter darunter leiden. Die Pathophysiologie von ADHS wird eng mit einer dysfunktionalen Konnektivität innerhalb und zwischen verschiedenen Hirnregionen in Verbindung gebracht, welche durch verschiedene Neurotransmittersysteme gesteuert wird. Stimulanzien und Nicht-Stimulanzien werden häufig bei ADHS verordnet, modulieren vorrangig das noradrenerge und dopaminerge Transmittersystem im zentralen Nervensystem und führen klinisch nachweislich zu einer Reduktion der Aufmerksamkeitsstörung, Impulsivität und Hyperaktivität. Zusätzlich kommt der serotonergen Transmission bei ADHS eine zentrale Bedeutung zu, da sie bei hyperaktivem und impulsivem Verhalten sowie bei kognitiven Prozessen, welche durch Emotionen beeinflusst werden, eine große Rolle spielt. Die komplexen zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen von ADHS sowie der Mechanismus wie Psychopharmaka ihre Wirkung erzielen sind bis dato noch teilweise ungeklärt, weswegen mehr Informationen über diese Neurotransmittersysteme von zentraler Bedeutung sind.

Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde der Noradrenalintransporter (synonym: Norepinephrintransporter; NET) sowie der Serotonintransporter (SERT) in vivo bei Patienten mit ADHS untersucht. Zur Quantifizierung von NET und SERT im Gehirn wurde Positronenemissionstomographie (PET) und (S,S)-[18F]FMeNER-D2 für die Messung des NET oder [11C]DASB für die von SERT verwendet. Die Quantifizierung des NET bei Patienten mit ADHS wurde weltweit erstmalig im Zuge unserer ersten Studie durchgeführt. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der Häufigkeit von NET bei Patienten mit ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden gefunden. In unserer zweiten Publikation haben wir im Zuge genetischer Analysen einen genetischen Effekt auf die NET Expression bei Patienten mit ADHS gefunden. Weiters habe ich den SERT bei Patienten untersucht. Die herkömmliche Datenanalyse hat keinen Unterschied von SERT bei ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden gezeigt. Zusätzlich wurde erstmalig eine interregionale Korrelationsanaylse anhand des SERT Bindungspotentials durchgeführt, die signifikante Unterschiede in der Korrelation zwischen Hippokampus und Prekuneus zwischen Patienten mit ADHS und gesunden Kontrollprobanden zeigen konnte.

Die Resultate dieser Bildgebungsuntersuchungen geben einerseits Aufschluss über die Quantität von NET und SERT bei ADHS, wobei keine Unterschiede zwischen Patienten mit ADHS und gesunden Kontrollprobanden nachgewiesen wurde. Dies deutet darauf hin, dass weder die Häufigkeit von NET noch die von SERT eine zentral Bedeutung für die pathophysiologischen neuronalen Mechanismen von ADHS haben dürfte. Andererseits konnten wir einen genetischen Einfluss auf die Expression von NET bei ADHS darstellen und durch die erstmalige Anwendung einer interregionalen Korrelationsanalyse gegenwärtige Analyseverfahren im Bereich der PET Bildgebungsstudien erweitern. Insgesamt tragen die Resultate dieser PET Untersuchung zu einem besseren Verständnis der ADHS-spezifischen neurobiologischen Mechanismen bei.

Zusammenfassung (Englisch)

Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a highly prevalent and heritable neurodevelopment disorder, with 40 to 60% of affected children suffering from ADHD also in adulthood. The ADHD pathophysiology is linked to dysfunctional connectivity within and between brain regions, which are modulated by neurotransmitters systems. Frequently prescribed treatments for ADHD, including stimulants and non-stimulants, alter norepinephrinergic and dopaminergic signaling in the central nervous system and thereby alleviate ADHD symptoms. In addition, serotonergic signaling is associated with hyperactivity, impulsivity and cognitive-emotional processes, which all represent symptoms that are present in ADHD. The causal complex neuronal mechanisms of ADHD and the way psychopharmacological therapy unfolds its efficacy are until now not entirely disclosed, thus it is of critical and public interest to gather more information of neurotransmitter signaling in ADHD.

This thesis project was designed to investigate proteins as the norepinephrine and serotonin transporter (NET, SERT) in vivo in patients with ADHD. To evaluate NET and SERT expression, we used positron emission tomography (PET) and the radioligands (S,S)-[18F]FMeNER-D2 for NET quantification and [11C]DASB for SERT quantification. In our first study we investigated NET binding in ADHD for the first time worldwide. There was no significant difference in NET binding in patients with ADHD compared to healthy control subjects. In the second publication, we showed an effect of genotype on NET binding, implicating a genetic influence on the expression of the NET in ADHD. Furthermore in the third study, I quantified SERT levels in patients with ADHD and found no difference in SERT binding between patients and healthy controls in specific brain regions. However, I applied interregional molecular correlational analysis of the SERT binding, and I revealed significant differences in interregional correlations between the hippocampus and precuneus in patients with ADHD compared to healthy control subjects.

The results of these imaging investigations provide needed information on the NET and SERT distribution in ADHD. The revealed lack of difference in NET and SERT binding between groups suggest that neither NET nor SERT availability is of critical relevance for the pathophysiology of ADHD. In addition, we found a genetic impact on NET binding in ADHD patients compared to healthy subjects, thus supporting previous genetic findings and underling a biological component in ADHD. To assess associations of SERT BPND between brain regions, I expanded conventional PET imaging analysis through performing interregional molecular correlational analysis of SERT binding. I aimed to capture the complexity of brain interactions rather than higher or lower SERT levels in a specific region and found differences of interregional associations in patients with ADHD. The results help to develop a much broader understanding of the basic neurochemical constitution of ADHD.