Genetik, gemeinsame Umwelt oder persönliche Erfahrungen? Eine experimentelle Zwillingsstudie über Einflussfaktoren auf die Placeboanalgesie

Abstract

Einleitung: Placeboeffekte beeinflussen sowohl Ergebnisse von Studien als auch medizinischen Interventionen im klinischen Alltag. Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass Placeboeffekte von gemeinsamen Umwelterfahrungen (shared environment) wie sozialem Lernen, genetischer Disposition (heritability) und nicht-geteilten Umwelteinflüssen (non-shared environment) im Sinne eigener Erfahrungen beeinflusst werden. Die Placeboanalgesie, die Reduktion von Schmerzen durch Placebogabe, ist gut untersucht, jedoch gibt es kaum Daten über die Bedeutung von Genetik, Umwelt und Erfahrung. Die Schmerzempfindlichkeit (pain sensitivity) unterliegt situativ-individuellen als auch genetischen Faktoren, bei heterogener Studienlage zum Ausmaß des genetischen Einflusses. Ziel der Studie: In dieser Pilotstudie wurden experimentell mittels eines Zwillings-designs erstmals die Einflüsse von Genetik, gemeinsamer Umwelt und nicht-geteilter Umwelt auf die Placeboanalgesie untersucht, sowie für die Schmerzempfindlichkeit überprüft. Methodik: An der Studie nahmen 48 Probanden und Probandinnen teil, von denen 16 monozygote (MZ) und 8 dizygote (DZ) Zwillingspaare waren. Um eine Placeboanalgesie zu generieren, wurden die Probanden und Probandinnen zunächst am nicht-dominanten Arm mit einem Hitzeschmerz-Paradigma auf die Wirksamkeit einer vermeintlich analgetischen Salbe durch Manipulation der Test-Temperatur konditioniert. Der Placeboeffekt wurde danach am dominanten Arm getestet und mit einer Kontrollbedingung verglichen, um die erfolgte Placeboanalgesie zu verifizieren. Parallel fand eine Bewertung der Schmerzreize sowie von Erwartung und Wunsch zur Wirksamkeit der beiden Salbenbedingungen mittels visueller Analogskalen statt. Die Einflussfaktoren wurden über die innerpaarlichen Korrelationen der Zwillingspaare für Placeboanalgesie sowie Schmerzempfindlichkeit analysiert und deren prozentuale Anteile mittels der Falconer-Formeln kalkuliert. Ergebnisse: Es konnte eine signifikante Placeboanalgesie erzeugt werden. Für die Schmerzempfindlichkeit und die Placeboanalgesie fanden sich keine signifikanten Zusammenhänge für MZ und DZ. Diese Ergebnisse lassen Genetik und gemeinsame Umwelteinflüsse nachrangig erscheinen und betonen persönliche Erfahrungen als hierfür bedeutenden Einflussfaktor. Die Quantifizierung des Einflusses persönlicher Lernerfahrung im Sinne einer non-shared environment ergab für Parameter der Schmerzempfindlichkeit Prozentwerte zwischen 67,7 % (Empfindungsschwelle) und 100 % (Schmerzschwelle) sowie für die Placeboanalgesie 80 %. Schlussfolgerung: Nach diesen Daten scheinen weder genetische Einflüsse noch gemeinsame Umweltfaktoren die Placeboanalgesie zu beeinflussen. Hinsichtlich der Schmerzempfindlichkeit stehen die Ergebnisse im Widerspruch zu bisherigen Studien, die überwiegend einen Einfluss von Genetik für Schmerzempfindlichkeit fanden. Nach den vorliegenden Daten scheinen Placeboanalgesie und Schmerzempfindlichkeit von persönlichen Erfahrungen bestimmt zu sein. Es bleibt von Interesse, welche die bestimmenden Faktoren der Placeboanalgesie sind. Die vorliegende Studie liefert erstmals Daten über die Bedeutung von Genetik für die Placeboanalgesie.

Introduction: Results of medical interventions as well as outcomes of clinical trials are known to be influenced by placebo effects. Recent studies suggest that placebo effects are influenced by effects of a shared environment such as social observational learning, by individual experiences, as well as by genetics. Placebo analgesia, i.e. placebo induced pain reduction is well investigated. There is, however, few data on the importance of genetics, environment and experience. Pain sensitivity is influenced by individual as well as genetic factors, whereby data on the extent of the influence by genetics is still inconclusive. Aims: This experimental pilot study aimed to investigate the influence of genetics, shared environment and non-shared environment on placebo analgesia and pain sensitivity in mono- and dizygotic twins. Methods: 48 healthy volunteers participated in the study, 16 monozygotic (MZ) and 8 dizygotic (DZ) twin pairs. To generate placebo analgesia, participants were conditioned to the efficacy of an inert analgesic ointment by manipulation of temperatures of the heat pain test applied on their non-dominant forearm after having been told that the treatment was potent. The conditioned placebo effect was thereafter tested on the dominant forearm and compared to a control condition to verify induction of placebo analgesia. Pain ratings, expectation and hope about the efficacy of both ointment treatments were rated on visual analog scales. Analysis of the effects was assessed by correlations within twin pairs for placebo analgesia as well as pain sensitivity and the percentage shares calculated by Falconer’s formula. Results: Significant placebo analgesia was induced in this study. Pain sensitivity and placebo analgesia were not significantly related within MZ and DZ twins. These results suggest that genetics as well as a shared environment seem to be of less importance, whereas the influence of individual learning experience seems to have a greater impact. Quantification of this influence on pain sensitivity ranged between 67.7 % (sensation threshold) and 100 % (pain threshold), and was 80 % for placebo analgesia. Conclusion: The data suggest that placebo analgesia is not affected by either genetics or shared environment. Former studies showed the influence of genetics on pain sensitivity. Opposed to this, the present study found an effect of personal experience on placebo analgesia as well as on pain sensitivity. It remains of further interest to assess the factors determining placebo analgesia. For the first time, the current study presents data on the role of genetics in placebo analgesia.