Die Serum-BDNF-Spiegel bei Patienten mit Spielsucht sind mit der Schwere der Spielsucht und den Iowa Gambling Task-Indizes (2016) assoziiert

* Korrespondierender Autor: Samuel Suk-Hyun Hwang; Abteilung für Psychologie,
Chonnam National University, 77, Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 500-757,
Korea; Telefon: + 82 62 530 2651; Fax: + 82 62 530 2659; Email: hwansama@hanmail.Netto-

DOI: http://dx.doi.org/10.1556/2006.5.2016.010

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Abstrakt

Hintergrund und Ziele

Die Glücksspielstörung (GD) weist viele Ähnlichkeiten mit Substanzmissbrauchsstörungen (SUDs) bei klinischen, neurobiologischen und neurokognitiven Merkmalen auf, einschließlich der Entscheidungsfindung. Wir bewerteten die Beziehungen zwischen GD, Entscheidungsfindung und aus dem Gehirn stammendem neurotrophen Faktor (BDNF), gemessen anhand der BDNF-Spiegel im Serum.

Methoden

Einundzwanzig männliche Patienten mit gesunden sexuellen und altersgemäßen GD- und 21-Kontrollpersonen wurden auf Assoziationen zwischen BDNF-Serumspiegeln und dem Problem Gambling Severity Index (PGSI) sowie zwischen BDNF-Serumspiegeln und Iowa Gambling Task (IGT) untersucht. Indizes.

Die Ergebnisse

Die mittleren BDNF-Spiegel im Serum waren bei Patienten mit GD im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant erhöht. Bei der Kontrolle des Alters, der Depression und der Dauer der GD wurde eine signifikante Korrelation zwischen den Serum-BDNF-Spiegeln und den PGSI-Werten festgestellt. Eine signifikante negative Korrelation wurde zwischen den Serum-BDNF-Spiegeln und IGT-Verbesserungswerten erzielt.

Diskussion

Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass die BDNF-Spiegel im Serum einen dualen Biomarker für die neuroendokrinen Veränderungen und den Schweregrad der GD bei Patienten darstellen. Das BDNF-Niveau im Serum kann als Indikator für eine schlechte Entscheidungsfindung und Lernprozesse bei GD dienen und dabei helfen, die üblichen physiologischen Grundlagen zwischen GD und SUDs zu ermitteln.

Stichwort:Spielstörung, aus dem Gehirn stammender neurotropher Faktor (BDNF), Iowa-Glücksspielaufgabe (IGT), Verhaltenssucht

Einleitung

Die Spielstörung (GD), eine Form der Verhaltensabhängigkeit, ist gekennzeichnet durch anhaltendes und wiederkehrendes maladaptives Spielverhalten, das zu erheblichen nachteiligen rechtlichen, finanziellen und psychosozialen Folgen führt (Grant, Kim & Kuskowski, 2004). GD weist viele ähnliche klinische und neurobiologische Merkmale mit Störungen des Substanzgebrauchs (SUDs) auf, wie z. B. Veränderungen des mesolimbischen Dopamin-Belohnungswegs (Potenza, 2008) sowie neurokognitive Merkmale, einschließlich beeinträchtigter Entscheidungsfindung.

Eine schlechte Leistung bei der Iowa Gambling Task (IGT) zur Beurteilung riskanter Entscheidungen wurde unter den SUDs (Noel, Bechara, Dan, Hanak & Verbanck, 2007). In ähnlicher Weise haben Patienten mit GD eine hohe Risikobereitschaft bei der Aufgabe gezeigt (Lawrence, Luty, Bogdan, Sahakian & Clark, 2009). Obwohl die biologischen Grundlagen für die Entscheidungsfindung kaum verstanden werden, wurden neuronale Systeme in Verbindung mit der Funktion von Führungskräften und dem Gedächtnis impliziert (Brand, Recknor, Grabenhorst & Bechara, 2007).

Ein Protein, das mit verschiedenen kognitiven Funktionen wie Entscheidungsfindung und Gedächtnis assoziiert ist, ist der neurotrophe Faktor (BDNF) aus dem Gehirn (Yamada, Mizuno & Nabeshima, 2002). BDNF spielt eine wichtige Rolle beim Überleben der Neuronen, der Neurogenese und der synaptischen Plastizität. Studien haben Zusammenhänge zwischen BDNF und Verhaltensänderungen und Psychopathologie bei psychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen, Schizophrenie und bipolaren Störungen (Montegia et al., 2007) sowie Autismus-Spektrum-Störung (Wang et al., 2015). Bei Drogensucht wurde ein Anstieg der BDNF-Serumspiegel beobachtet (Angelucci et al., 2010), wenn die Beteiligung von BDNF an den ventralen tegmentalen Area-Nucleus Accumbens (VTA-NAc) -vermittelten Prozessen beteiligt ist (Pu, Liu & Poo, 2006).

Im Gegensatz dazu haben nur wenige Studien den Zusammenhang zwischen BDNF und GD untersucht (Angelucci et al., 2013; Geisel, Banas, Hellweg & Muller, 2012), und wie der BDNF-Spiegel mit dem Schweregrad der GD und dem Grad der Beeinträchtigung neurokognitiver Aufgaben zusammenhängt, bleibt unklar. Es wurde festgestellt, dass reduziertes Serum-BDNF auf eine schlechte Leistung des IGT zurückzuführen ist (Hori, Yoshimura, Katsuki, Atake und Nakamura, 2014) und sofortiges Gedächtnis (Zhang et al., 2012) bei Patienten mit Schizophrenie. Zusammenhänge zwischen niedrigen BDNF-Spiegeln und kognitiven Beeinträchtigungen wurden bei einer großen älteren Bevölkerung weiter bestätigt (Shimada et al., 2014).

In dieser Studie untersuchten wir die Beziehungen zwischen GD, BDNF und der Entscheidungsfindung des IGT in einer Stichprobe von GD-Patienten und verglichen die BDNF-Spiegel im Serum bei GD-Patienten mit denen von gesunden Kontrollpersonen. Anschließend untersuchten wir die Assoziation der Serum-BDNF-Spiegel mit dem Schweregrad der GD- und IGT-Indizes.

Methoden

Teilnehmer

Einundzwanzig männliche Patienten, die die DSM-5-Kriterien für GD erfüllten, wurden von der ambulanten Spieleklinik der Abteilung für Psychiatrie des Gangnam Eulji-Krankenhauses der Eulji-Universität in Korea rekrutiert. Die Diagnosen wurden von einem Board-zertifizierten Psychiater (SWC) durch die Untersuchung früherer Krankenakten und ein halbstrukturiertes Interview mit Fragen zum Vorliegen von gleichzeitig auftretenden Störungen ermittelt. Außerdem wurde ein Fragebogen zum Selbstbericht zu Alter, Gewicht, Größe, alkoholbedingter Vorgeschichte, regelmäßiger Medikamenteneinnahme, Gambling-Vorgeschichte und klinischen Variablen durchgeführt. Der Schweregrad der GD wurde anhand des Problem Gambling Severity Index (PGSI) beurteilt, einer neunstufigen Selbstbericht-Bewertungsmaßnahme, die sich sowohl für klinische als auch für nicht klinische Situationen als nützlich erwiesen hat (Young & Wohl, 2011). Gemütungssymptome wurden mit dem Beck Depression Inventory (BDI) bewertet. Die Ausschlusskriterien für die Patientengruppe waren 1, jede Anamnese einer chronischen körperlichen Erkrankung, 2, regelmäßige Einnahme von Medikamenten, und 3, komorbide psychiatrische Störungen, einschließlich Alkohol- und Nikotinabhängigkeit. Die Kontrollgruppe bestand aus männlichen und männlichen 21-Probanden, deren Alter und Geschlecht nicht übereinstimmten.

Maßnahmen

Messung der BDNF-Spiegel im Serum.

Insgesamt 10 ml Blut wurden von jedem Subjekt in ein Serumtrennröhrchen gezogen. Man ließ die Proben 30 Minuten gerinnen, bevor sie 15 Minuten bei etwa 1000 g zentrifugiert wurden, wonach das Serum entfernt wurde. Alle Proben wurden bei –80 ° C gelagert. Die Serum-BDNF-Spiegel wurden unter Verwendung eines ELISA-Protokolls gemäß den Anweisungen des Herstellers (DBD00; R & D Systems, Europe) bestimmt.

IGT.

Für diese computergesteuerte Aufgabe wurden die Teilnehmer gebeten, aus vier Kartenspielen zu ziehen. Jedes Deck bestand aus zufällig verteilten Karten mit unterschiedlichen Gewinn- und Strafpunkten, was zu einem voreingestellten Nettoergebnis führte. Zwei Decks enthielten Karten mit geringem Gewinn (z. B. $ 50) und Strafen (z. B. $ 40), ihr Nettoergebnis war jedoch günstig (z. B. $ 100). Die anderen beiden Decks bestanden aus Karten mit hohen Gewinnen (z. B. $ 100), aber noch höheren Strafen (z. B. $ 200), so dass das Nettoergebnis ungünstig war (z. B. - $ 250).

Alle Teilnehmer wurden aufgefordert, so viel Geld wie möglich zu verdienen, indem sie nacheinander Karten aus einem Stapel ihrer Wahl ziehen. Sie wurden darüber informiert, dass einige Decks vorteilhafter waren als andere, jedoch nicht die Zusammensetzung der Decks. Das gesamte IGT-Verfahren wurde nach dem Ziehen von 100-Karten abgeschlossen.

Es wurden drei IGT-Indizes mit hohen Bewertungen abgeleitet, die auf ein effektives strategisches Denken hindeuten: Netto-Gesamtbewertung, berechnet als Anzahl der Ziehungen von vorteilhaften Decks minus der von den nachteiligen Decks (Barry & Petry, 2008); Anteil der vorteilhaften Kartenauswahl an der Gesamtzahl der Karten; und Verbesserungswert, berechnet durch Subtrahieren des Nettoergebnisses des ersten Blocks von 20-Karten von dem des letzten Blocks.

Statistische Analysen

Eine Kovarianzanalyse mit Alter, Body-Mass-Index (BMI) und BDI-Werten, die als Kovariaten eingegeben wurden, wurde verwendet, um die BDNF-Spiegel der Patienten und der Kontrollen im Serum zu vergleichen. Die Korrelation zwischen den Serum-BDNF-Spiegeln und dem Schweregrad der GD basierend auf den PGSI-Scores in der Patientengruppe wurde unter Verwendung der Pearson-Partialkorrelationsanalyse untersucht, indem das Alter, die BDI-Scores und die Dauer des problematischen Glücksspiels kontrolliert wurden. Schließlich wurde der Zusammenhang zwischen Serum-BDNF-Spiegel und IGT-Leistung mit derselben Methode analysiert. Alle Daten sind als Mittelwerte ± Standardabweichungen dargestellt (SD). Das Signifikanzniveau wurde auf festgelegt p <0.05. Alle statistischen Analysen wurden mit SPSS, Version 18.1 (Chicago, Illinois, USA) durchgeführt.

Ethik

Das Ethik-Komitee der Eulji-Universität in Korea hat dieses Studienprotokoll genehmigt. In Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki wurden alle Probanden über die Verfahren informiert und die schriftliche Einverständniserklärung vor der Teilnahme unterzeichnet.

Die Ergebnisse

Die demographischen Daten, die für Glücksspiele relevanten klinischen Variablen und die IGT-Indizes sind in der Tabelle aufgeführt 1. Die mittleren BDNF-Spiegel im Serum waren bei Patienten mit GD (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) im Vergleich zu gesunden Kontrollen (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) (Abbildung 1). Wir fanden auch eine signifikante Korrelation zwischen den Serum-BDNF-Spiegeln und den PGSI-Werten (r = 0.56, p <0.05) nach Kontrolle des Alters, der BDI-Werte und der Dauer des problematischen Glücksspiels.

Tabelle 1. Demographische Daten, BDI, BDNF, IGT-Index und GD-bezogene Variablen

Hinweis: * Markierte Variablen sind kategoriale Variablen mit N (%), daher wurde der Chi-Quadrat-Test verwendet. GD: Spielstörung; BMI: Body-Mass-Index (Gewicht / Höhe)²); BDI: Beck Depression Inventory; BDNF: aus dem Gehirn stammender neurotropher Faktor; IGT-Gesamtnettoergebnis: Gesamtzahl der vorteilhaften Decks minus Gesamtzahl der nachteiligen Decks; Vorteilhafter Anteil: vorteilhafte Deckenzahl / Gesamtkartenauswahl (100-Karten); IGT-Verbesserungswert: Block5 IGT-Nettoergebnis minus Block1 IGT-Nettoergebnis; CPGI-PGSI: Kanadischer Index für problematische Glücksspiele.

^a Strategisch: Casino-Glücksspiel (zB Black-Jack); Analyse: Sportwetten, Pferderennen, Fahrradrennen, Motorbootrennen, Aktienhandel.

Abbildung 1. Die mittleren Serum-BDNF-Spiegel waren bei Patienten mit Glücksspielstörung (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) im Vergleich zu gesunden Kontrollen (19279.67 ± 4375.58 pg / ml) signifikant erhöht. p <0.0001) von ANCOVA mit Alter, BMI und den BDI-Werten als Kovariaten. Die Box-Plots zeigen den Median und die Quartile, und die Whisker-Kappen der Box-Plots zeigen die mittleren Werte des 5. und 95. Perzentils.; * Zeigt statistische Signifikanz an (F = 12.11, p ≤ 0.001)

Die BDNF-Spiegel im Serum waren ebenfalls signifikant negativ mit den IGT-Verbesserungswerten korreliert (r = –0.48, p <0.05), jedoch nicht mit IGT-Gesamtnettowerten (r = –0.163, ns) oder vorteilhafter Anteil (r = –0.19, ns).

Diskussion

In dieser Studie fanden wir signifikant höhere BDNF-Spiegel im Serum bei Patienten mit GD als bei gesunden Kontrollen sowie einen positiven Zusammenhang zwischen den BDNF-Spiegel im Serum und dem Schweregrad der GD. Diese Ergebnisse stimmen teilweise mit früheren Studien überein, die zeigen, dass die BDNF-Spiegel im Serum bei GD anstiegen (Angelucci et al., 2013; Geisel et al., 2012), obwohl diese Studien unterschiedliche Ergebnisse hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen den BDNF-Spiegeln im Serum und dem Schweregrad der GD zeigen. Solche Diskrepanzen können mit externen Faktoren zusammenhängen, die den BDNF-Spiegel im Serum beeinflussen, einschließlich BMI, Depression und anderen Störfaktoren (Piccinni et al., 2008). Zusammen mit diesen beiden früheren Studien (Angelucci et al., 2013; Geisel et al., 2012), zeigen unsere Ergebnisse, dass Verhaltensabhängigkeiten mit neuronaler Plastizität in Verbindung gebracht werden können, ähnlich wie bei SUDs beobachtete Veränderungen. Erhöhte BDNF-Spiegel im Serum könnten dann einen Ausgleichsmechanismus darstellen, um die dopaminerge Übertragung in VTA und NAc zu normalisieren (Geisel et al., 2012). Eine weitere plausible Erklärung ist, dass ein erhöhter BDNF eine Rolle in neuroprotektiven und stresspräventiven Prozessen bei Patienten mit GD spielt, insbesondere in Stresssituationen, wie sie bei Patienten mit SUD (Bhang, Choi & Ahn, 2010; Geisel et al., 2012).

Obwohl eine aktuelle Studie (Kang et al., 2010) zeigte, dass der BDNF-Val66Met-Polymorphismus die durch IGT gemessene Entscheidungsfähigkeit beeinflussen kann. Nach unserer Kenntnis ist unsere Studie die erste, die einen signifikanten Zusammenhang zwischen den BDNF-Werten im Serum und den IGT-Verbesserungswerten zeigte. Der IGT-Verbesserungswert spiegelt insbesondere Lernprozesse wider, die auf der Bewertung von Wahlergebnissen von Belohnungen und Strafen basieren, die zu langfristigen Gewinnen oder Verlusten führen. Bei diesem Lernen werden sofortige Belohnungen diskontiert, während eine vorteilhafte Strategie auf der Grundlage früherer kumulativer Ergebnisse formuliert wird. Eine aktuelle Studie (Kräplin et al., 2014) fanden heraus, dass problematische Spieler im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen eine höhere Gesamtimpulsivität und im Vergleich zu einer Tourette-Syndromgruppe eine höhere Wahlimpulsivität aufwiesen, jedoch ein ähnliches Maß an Impulsivität als alkoholabhängige Gruppe. Eine höhere BDNF-Konzentration korrelierte auch positiv mit einer höheren Impulsivität bei PTSD-Patienten (Martinotti et al., 2015) was darauf hindeutet, dass Impulsivität mit einer stärkeren BDNF-Expression assoziiert sein kann. In Mausmodellen ist BDNF außerdem an der Wirkung serotonerger Neuronen beteiligt, insbesondere an Aggression und Impulsivität (Lyons et al., 1999). Sowohl BDNF als auch Serotonin regulieren die Entwicklung und Plastizität neuronaler Schaltkreise bei Stimmungsstörungen (Martinowich & Lu, 2008). Beim Menschen wurde der BDNF Val66Met-Polymorphismus bei Schizophrenie-Patienten mit aggressivem Verhalten in Verbindung gebracht (Spalletta et al., 2010), während Serotonin eine bedeutende Rolle beim Lernen und beim Gedächtnis spielt (Meneses & Liy-Salmeron, 2012). Zusammengenommen legen unsere Ergebnisse nahe, dass BDNF auch eine Rolle in Lernprozessen spielen kann und dass die Beziehung zwischen BDNF und Serotonin weiter untersucht werden muss.

Einige Einschränkungen dieser Studie erfordern eine Diskussion. Unsere Stichprobengröße war bescheiden und enthielt nur männliche GD-Patienten, wodurch die Generalisierbarkeit unserer Ergebnisse eingeschränkt wurde. Die BDNF-Spiegel im Serum wurden anstelle der BDNF-Spiegel im zentralen Nervensystem untersucht. Obwohl die BDNF-Regulation im peripheren Blut noch immer wenig verstanden wird, werden periphere Konzentrationen häufig als Spiegel desselben Gehirnparameters verwendet (Yamada et al., 2002). Da bekannt ist, dass BDNF die Blut-Hirn-Schranke in beide Richtungen durchquert, könnte ein wesentlicher Teil des peripheren BDNF aus neuronalen Zellen des zentralen Nervensystems stammen (Karege, Schwald & Cisse, 2002). Gegenwärtig sind die Beziehungen zwischen BDNF, Schweregrad der Störung und Entscheidungsfindung bei GD-Patienten nicht klar abgegrenzt, und zukünftige Studien sollten diese Einschränkungen in ihren Entwürfen berücksichtigen, um diese Zusammenhänge besser zu verstehen. Darüber hinaus haben wir Persönlichkeitsfaktoren in unserem Studiendesign nicht berücksichtigt. In früheren Studien wurden Zusammenhänge zwischen pathologischem Glücksspiel und Persönlichkeitsmerkmalen wie der Suche nach Neuem und Selbstgerichtetheit (Jiménez-Murcia et al., 2010; Martinotti et al., 2006), ein Konsens über die Beziehung zwischen den BDNF-Werten und diesen Persönlichkeitsmerkmalen muss jedoch aufgrund inkonsistenter Ergebnisse noch nicht erreicht werden (Maclaren, Fugelsang, Harrigan & Dixon, 2011). Die Ergebnisse unserer Studie sollten angesichts einer solchen Einschränkung sorgfältig interpretiert werden.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse dieser Studie stützen die Hypothese, dass die BDNF-Spiegel im Serum als Biomarker für neuronale Plastizität und den Schweregrad der GD bei diesen Patienten dienen könnten. Darüber hinaus können erhöhte BDNF-Spiegel im Serum in der GD auf eine schlechte Entscheidungsfähigkeit hindeuten, ein charakteristisches Merkmal von SUDs. Diese Studie ist daher eine sinnvolle Ergänzung des wachsenden Forschungsbereichs, der die üblichen neurobiologischen Grundlagen von SUDs und GD unterstützt.

Beitrag der Autoren

S-WC trug zur Beschaffung von Finanzmitteln, Studienkonzept und -design, zur Erfassung, Analyse und Interpretation von Daten bei. Y-CS trug dazu bei, Finanzmittel zu erhalten und das Konzept sowie das Design und die Interpretation der Daten zu studieren. JYM trug zur Erarbeitung von Konzept und Design, zur Erfassung, Analyse und Interpretation von Daten bei. D-JK und J-SC trugen dazu bei, Konzept und Design sowie die Interpretation von Daten zu untersuchen. und SS-HH trugen zur Analyse und Interpretation von Daten sowie zur Ausarbeitung und Überarbeitung des Manuskripts bei. Alle Autoren hatten vollen Zugriff auf alle Daten in der Studie und übernehmen die volle Verantwortung für die Integrität der Daten und die Genauigkeit der Datenanalyse.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären keinen Interessenkonflikt.

Danksagung

Wir sind den Patienten mit GD, die an dieser Studie teilgenommen haben, dankbar. Wir danken auch dem Forschungsassistenten Minsu Kim für seine Unterstützung dieser Forschung.

Bibliographie