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GEHIRN, HERZ &

PSYCHISCHE ERKRANKUNGEN

Prof. Dr. med. Kai G. Kahl

Psychisch Kranke leben kürzer. Die durchschnittliche Lebenserwartung bei Patienten mit Depressionen, bipolaren Erkrankung und Schizophrenie ist 8-15 Jahre geringer verglichen mit Daten aus der Normalbevölkerung. Das als „mortality gap“ bekannte Phänomen ist in den letzten Jahrzehnten größer geworden und überwiegend auf die frühzeitige Entwicklung kardiometabolischer Erkrankungen zurück zu führen. Meta-Analysen bestätigen in der Tat eine höhere Prävalenz des metabolischen Syndroms, Typ-2 Diabetes mellitus und kardiovaskulärer Erkrankungen bei Patienten mit Schizophrenie, Depression und Bipolaren Erkrankungen. Neben Lebensstilfaktoren (Ernährung, Fitness, soziales Netzwerk) sind neurobiologische Faktoren wirksam.

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Die Erforschung des Brain-Heart-Interface steht im Mittelpunkt der Arbeitsgruppe.

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EAT-Projekt

EAT steht für epicardial adipose tissue, ein endokrin aktives Fettgewebskompartiment rund um das Herz.

EAT steht auch für Essverhalten: Lebensstilfaktoren (Bewegung, Ernährung) beeinflussen das Ausmaß des epikardialen Fettgewebes.

Epikardiales Fettgewebe erfüllt physiologisch die Funktion eines Triglyzeridlieferanten für Kardiomyozyten. Epikardiales Fettgewebe produziert auch pro-inflammatorische Zytokine, so dass leicht einsichtig ist, dass eine übermäßige Ansammlung von epikardialem Fettgewebe ein Risikofaktor für die Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen ist.

Aus der Untersuchung des epi- und parakardialen Fettgewebes bei Patienten mit Depression haben wir bislang Folgendes gelernt:​

  • Epikardiales und parakardiales Fettgewebe ist bei Patienten mit Depression schon im Alter von durchschnittlich 40 Jahren deutlich vergrößert.
     

  • Je länger eine Depression andauert, umso größer ist das epi- und parakardiale Fettgewebe. Bei chronischer Depression ist es am größten.
     

  • Eine wichtige treibende Kraft  für die Vergrößerung des epi- und parakardialen Fettgewebes ist das Kortisol-produzierende Stresshormon-System (Hypophysen-Hypothalamus-Nebennierenrinden-System).
     

  • Eine gezielte, individualisierte und supervidierte Sport-Therapie verbessert die Depression und reduziert das epi- und parakardiale Fettgewebe.
     

  • Darüber hinaus liegt bei Depression eine wahrscheinlich durch Hyperkortisolismus mit-induzierte Minderung der Muskelmasse vor.

EAT - Projekt
EAT-Schizophrenie

Abb.: Epi- und parakaradiales Fettgewebe im 4-Kammerblick (MRT).

EAT - Schizophrenie

Gegenwärtig untersuchen wir im Rahmen eines StrucMed Promotionsvorhabens das epi- und parakardiale Fettgewebe bei Patienten mit Schizophrenie (cand. med. Julian Ruppert).

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EAT-Schizophrenie (Flyer)

FAST*BRAIN
FAST*BRAIN

Wie reguliert das Gehirn seinen Energiestoffwechsel unter Stress? Unterscheiden sich die eingesetzten  kompensatorischen Mechanismen zur Energieregulation bei verschiedenen Erkrankungen? Welche langfristigen Konsequenzen folgen aus einer Fehlregulation? Diese Themen stehen im Zentrum vom FAST*BRAIN-Studie/Projekt.

 

Um die Fragen zu beantworten, setzen wir bei gesunden Probanden und Patienten eine 3-tägige Fastenintervention ein. Die Fasten-induzierte Energieverknappung führt schlagartig zu energetischem Stress, der physiologische Kompensationsmechanismen in Gang setzt. Die Veränderungen werden auf mehreren regulatorischen Ebenen erfasst:

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  • Mit der whole-brain Spektroskopie (Frau Prof. Dr. Dr. Ding, Klinik für Radiologie der MHH) lassen sich neurometabolische Veränderungen darstellen.

  • Die Stressachsen werden mit ihren jeweiligen Indikator-Hormonen auf der Ebene des Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Systems, dem sympathikoadrenergen System und dem Renin-Angiotensin-Aldosteron-System abgebildet.

  • Epigenetische Methoden helfen bei der Suche nach spezifischen Änderungen von Methylierungsmustern.

  • Der zelluläre Glukosestoffwechsel wird in mehreren Zellmodellen untersucht. Neben der Gluskoseaufnahme wird die Regulation zellulärer Energiesensoren (AMPK) untersucht.

  • Auf der Verhaltensebene werden Bewegungsmuster und Appetitveränderungen erfasst.

 

Die Untersuchung der hormonellen und metabolischen Veränderungen unter Stress führt zu Erkenntnissen, die ein Modell für die Verzahnung von psychischen und kardiometabolischen Erkrankungen sein können.

 

Abbildung: Zentraler Neurometabolismus mit der whole brain spectroscopy. Dargestellt sind die Spektren mehrerer Neurometaboliten, die eine Rolle im zentralen Energiemetabolismus und Membran-turnover spielen. Legende: N-Acetyl-Aspartat (NAA), Cr (Creatinphosphat), Cho (Cholin).

PSYCHonHEART

Abb.: Zentraler Neurometabolismus mit der whole brain spectroscopy. Dargestellt sind die Spektren mehrerer Neurometaboliten, die eine Rolle im zentralen Energiemetabolismus und Membran-turnover spielen. Legende: N-Acetyl-Aspartat (NAA), Cr (Creatinphosphat), Cho (Cholin).

PSYCHonHEART

Etwa 1% aller Neugeborenen kommt mit einem angeborenen Herzfehler zur Welt. Der enorme Fortschritt in der operativen und medikamentösen Therapie hat zu einer deutlich verbesserten Lebenserwartung geführt, so dass etwa 90% der Betroffenen das Erwachsenenalter erreichen. Psychologische und psychosoziale Faktoren werden deshalb in der Therapie von Erwachsenen mit angeborenen Herzfehlern (EMAH) zunehmend wichtig, da diese unmittelbar mit der Lebensqualität der Patienten zusammen hängen.

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Das Projekt PSYCHonHEART untersucht die Prävalenz psychischer Erkrankungen bei Erwachsenen mit angeborenen Herzfehlern und deren Einfluss auf Verlauf, Mortalität und Lebensqualität der Erkrankung.

Bislang lassen sich die Ergebnisse der Studie folgendermaßen zusammenfassen:

  • Psychiatrische Erkrankungen sind bei EMAH Patienten häufiger verglichen mit der Normalbevölkerung

  • Insbesondere Depression und Angststörungen werden signifikant häufiger bei EMAH Patienten angetroffen

  • Depressionen, Angst- und Abhängigkeitserkrankungen sind unabhängige Risikofaktoren für eine schlechte Lebensqualität. Darüber hinaus beeinflusst eine schlechte Herzfunktion die Lebensqualität negativ.  

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Abbildung

Einfluss von psychischen Erkrankungen auf die globale Lebensqualität bei Patienten mit angeborenen Herzfehlern. Die Abbildung zeigt, dass die Lebensqualität bei Vorliegen von psychischen Erkrankungen (2.-5. Balken von links) signifikant schlechter ist, verglichen mit EMAH Patienten, die keine psychische Erkrankung haben (erster Balken ohne Striche links). Legende: QoL (quality of life), ACHD (adults with congenital heart disease).

Interdisziplinäre Kooperationen

  • Institut für Neuroradiologie, MHH (Frau Prof. Dr. Dr. Ding)

  • Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, MHH (Frau PD Dr. Hartung, Frau PD Dr. Hüper).

  • Institut für Sportmedizin, MHH (Prof. Dr. Tegtbur, Dr. Kerling, Dr. Güskau, Herr Kück).

  • Klinik für Kardiologie und Angiologie, MHH (Prof. Dr. Bauersachs, Frau Dr. Fraccarollo, PD Dr. Westhoff-Bleck)

  • Molekularkardiologisches Labor, MHH (Frau Prof. Dr. Hilfiker-Kleiner, Dr. Stapel)

  • Klinik für Neurochirurgie (Prof. Dr. Krauss)

  • Labor für molekulare Neurowissenschaften, MHH (Prof. Dr. Frieling, Dr. Alexandra Kotsiari)

  • Institut für Sexualmedizin und Sexualtherapie, MHH (Prof. Dr. Krüger, Prof. Dr. Hartmann, Dr. Sinke)

  • Klinik für Neurologie, MHH (Dr. Refik Pul)

  • Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universität zu Lübeck (Prof. Dr. Schweiger)

  • Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim (Prof. Dr. Deuschle)

  • Albert-Einstein College of Medicine, New York, U.S.A. (Prof. Dr. Christoph Correll)

  • Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Heinrich-Heine Universität Düsseldorf (PD Dr. Cordes)

  • King’s College, London (Dr. Brendon Stubbs)

  • Department of Clinical Psychology, University of Manchester (Prof. Dr. Adrian Wells)

  • Norwegian University of Science and Technology (Prof. Dr. Hans Nordahl)

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