Untersuchung zu epigenetischen Parametern bei Soldaten der Bundeswehr mit einsatz- und nicht-einsatzbedingten psychischen Belastungen und Erkrankungen

Abstract

Einleitung Die Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) ist eine psychiatrische Erkrankung in Folge belastender Ereignisse katastrophalen Ausmaßes. Soldaten werden in militärischen Konflikten mit einer Vielzahl derartiger Ereignisse konfrontiert. Der Anteil an Soldaten, bei welchen nach einem Auslandseinsatz eine PTBS diagnostiziert wird, reicht je nach diagnostischem Verfahren und Untersuchungskollektiv von 0,8 % bis 19 %. Epigenetische Veränderungen spielen bei zahlreichen somatischen und psychiatrischen Erkrankungen eine Rolle. In dieser Studie wird untersucht, ob es epigenetische Veränderungen der Gene für BDNF, NGF und Oxytocinrezeptor bei Bundeswehrsoldaten mit PTBS nach Auslandseinsätzen gibt. Diese Gene wurden aufgrund ihrer Bedeutung bei akutem sowie chronischem Stress ausgewählt. Methoden Insgesamt 134 männlichen Probanden wurden in die Studie eingeschlossen. Es wurden 5 Gruppen gebildet: Gruppe A-s (Patienten mit PTBS, welche eine stationäre Psychotherapie erhielten), A-w (Patienten mit PTBS auf einer Warteliste für die Therapie), B (Probanden mit traumawertigen Erlebnissen im Auslandseinsatz, die keine PTBS entwickelten), C (Probanden ohne PTBS mit hoher beruflicher Stressexposition) und D (Probanden mit geringer Stressexposition). Bei allen Probanden wurden die Posttraumatic Diagnostic Scale (PDS) und der Global Severity Index (BSI-GSI) erhoben. Die Methylierung von 69 Genabschnitten welche für BDNF, NGF und Oxytocinrezeptor kodieren wurden in Blutproben aller Probanden mittels Bisulfitsequenzierung analysiert. Ergebnisse Für die Methylierung der Genabschnitte _pos168 des Oxytocinrezeptor-Gens sowie CpG654 im NGF-Gen fanden sich signifikante Unterschiede zwischen den Probandengruppen. _pos168 war in der Gruppe der an PTBS erkrankten Probanden am geringsten methyliert und darüber hinaus signifikant negativ mit der Symptombelastung korreliert, CpG654 war in den Gruppen der PTBS-Patienten am stärksten methyliert und signifikant positiv mit den Belastungsscores korreliert. Bei mehreren anderen Genabschnitten zeigten sich ebenfalls in einzelnen Untersuchungen Signifikanzen, welche jedoch unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie Alter und Einsatztagen wieder verschwanden. Angesichts der Vielzahl untersuchter Variablen hätte unter Anwendung der Bonferroni-Korrektur keine der Signifikanzen Bestand. Diskussion In dieser Studie wurde eine Vielzahl an Genabschnitten auf epigenetische Veränderungen bei PTBS-Patienten untersucht. Das grundlegende Studiendesign war dabei explorativ und auf die Generierung von Hypothesen zu Zusammenhängen und eine mögliche Eignung für die Diagnostik und Verlaufsbeurteilung der PTBS ausgelegt. Daher sind alle gewonnenen Signifikanzen mit Vorsicht zu interpretieren, da sie einer möglichen Alphafehler-Kumulierung bei multiplem Testen unterliegen. Aus der Vielzahl der untersuchten Genabschnitte stechen die Methylierungen von _pos168 und CpG654 jedoch durch vergleichsweise konsistente Signifikanzen in den verschiedenen Untersuchungen hervor. Eine weitere Untersuchung dieser beiden Parameter mittels Konfirmationsstudien erscheint daher vielversprechend.

Introduction The posttraumatic stress disorder (PTSD) is a psychiatric disease wich results from a severe traumatic event. Soldiers may experience various of such events during military deployment. The proportion of soldiers diagnosed with PTSD after deployment ranges from 0,8 % to 19 %, depending on the applied test and the examined contingent. Epigenetic modification plays an important role in several somatic and psychiatric disorders. This study investigates whether there are epigenetic modifications in the genes for BDNF, NGF and the oxytocin-receptor in soldiers of the German Armed Forces suffering from PTSD after military deployment. Those genes had been selected because of their implications in acute and chronic stress. Methods A total of 134 male participants were included in five groups: group A-s (PTSD-patients undergoing psychotherapy), A-w (PTSD-patients on a waiting-list for therapy), B (participants with potentially traumatizing experiences during deployment who did not develop PTSD), C (participants without PTSD but with high levels of occupational stress) and D (participants with low levels of occupational stress). Posttraumatic Diagnostic Scale (PDS) and Global Severity Index (BSI- GSI) were measured in all subjects. Epigenetic methylation of 69 gene-sections was analysed in blood samples of all participants using bisulfite genomic sequencing. Results The methylation of the oxytocin-receptor gene-segment _pos168 and the NGF gene-segment CpG654 differed significantly between the groups. Methylation of _pos168 was lowest in the group of participants with PTSD and negatively correlated with symptom-scores. CpG654 was methylated the most within the PTSD-group and positively corrleated with the symptom-scores. In several other gene-segments significances could be found only in isolated examinations. Considering co-factors like age or time in deployment the methylation of this segments lost its significances. Due to the multitude of tested variables none of the significances would persist when Bonferroni- correction was applied. Discussion In this study multiple gene-segments were tested for epigenetic changes in PTSD-patients. The fundamental design of this study was an exploratory examination to generate hypotheses about potential correlations and the possibility of its use in diagnostics and therapy- monitoring. Therefore the significances that were obtained have to be interpreted cautiously, for they may be subjected to the multiple comparrisons problem. Among the multitude of tested gene-segments _pos168 and CpG654 stand out for their comparatively constant significances in various examinations. Further investigations of these two parameters by confirmatory trials appears promising.