Serum BDNF-niveaus bij patiënten met een gokstoornis zijn geassocieerd met de ernst van gokproblemen en Iowa Gambling Task-indices (2016)

* Corresponderende auteur: Samuel Suk-Hyun Hwang; Afdeling Psychologie,
Chonnam National University, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 500-757,
Korea; Telefoon: + 82 62 530 2651; Fax: + 82 62 530 2659; E-mail: hwansama@hanmail.netto

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

Dit is een open access-artikel dat wordt verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution-licentie, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie op elk medium voor niet-commerciële doeleinden toestaat, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en bron worden gecrediteerd.

Abstract

Achtergrond en doelstellingen

Gokstoornis (GD) heeft veel overeenkomsten met verslavingsproblemen (SUD's) in klinische, neurobiologische en neurocognitieve kenmerken, inclusief besluitvorming. We evalueerden de relaties tussen, GD, besluitvorming en van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF), gemeten aan de hand van serum-BDNF-niveaus.

Methoden

Eenentwintig mannelijke patiënten met GD en 21 gezonde geslacht- en leeftijd-gematchte controlepersonen werden geëvalueerd op associaties tussen serum BDNF niveaus en de Problem Gambling Severity Index (PGSI), evenals tussen serum BDNF niveaus en Iowa Gambling Task (IGT) indices.

Resultaten

De gemiddelde serum-BDNF-spiegels waren significant verhoogd bij patiënten met GD in vergelijking met gezonde controles. Een significante correlatie tussen serum-BDNF-niveaus en PGSI-scores werd gevonden bij het controleren op leeftijd, depressie en duur van GD. Een significante negatieve correlatie werd verkregen tussen serum-BDNF-niveaus en IGT-verbeteringsscores.

Discussie

Deze bevindingen ondersteunen de hypothese dat serum-BDNF-niveaus een tweevoudige biomarker vormen voor de neuroendocriene veranderingen en de ernst van GD bij patiënten. Serum BDNF-niveau kan dienen als een indicator van slechte besluitvormingsprestaties en leerprocessen in GD en helpen om de gemeenschappelijke fysiologische onderbouwing tussen GD en SUD's te identificeren.

sleutelwoorden:gokstoornis, van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF), Iowa Gambling Task (IGT), gedragsverslaving

Introductie

Gambling disorder (GD), een vorm van gedragsverslaving, wordt gekenmerkt door aanhoudend en terugkerend onaangepast gokgedrag dat leidt tot aanzienlijke schadelijke juridische, financiële en psychosociale gevolgen (Grant, Kim en Kuskowski, 2004). GD deelt veel vergelijkbare klinische en neurobiologische kenmerken met middelengebruiksstoornissen (SUD's), zoals veranderingen in de mesolimbische dopamine-beloningsroute (Potenza, 2008), evenals neurocognitieve kenmerken, waaronder een verminderde besluitvorming.

Slechte prestaties op de Iowa Gambling Task (IGT), ontworpen om risicovolle besluitvorming te beoordelen, zijn consistent gevonden onder SUD's (Noel, Bechara, Dan, Hanak en Verbanck, 2007). Evenzo hebben patiënten met GD hoge risicovolle prestaties op de taak aangetoond (Lawrence, Luty, Bogdan, Sahakian en Clark, 2009). Hoewel de biologische basis voor de besluitvorming slecht wordt begrepen, zijn neurale systemen met betrekking tot de uitvoerende functie en het geheugen in verband gebracht (Brand, Recknor, Grabenhorst en Bechara, 2007).

Eén eiwit dat is geassocieerd met verschillende cognitieve functies zoals besluitvorming en geheugen is de van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF) (Yamada, Mizuno en Nabeshima, 2002). BDNF speelt een belangrijke rol bij neuronale overleving, neurogenese en synaptische plasticiteit. Studies hebben associaties aangetoond tussen BDNF en gedragsveranderingen en psychopathologie bij psychiatrische stoornissen zoals depressie, schizofrenie en bipolaire stoornis (Montegia et al., 2007), evenals autismespectrumstoornis (Wang et al., 2015). Verhogingen van de serumspiegels van BDNF zijn waargenomen bij drugsverslaving (Angelucci et al., 2010), waar de betrokkenheid van BDNF bij de ventrale tegmentale gebied-nucleus accumbens (VTA-NAc) -gerelateerde processen is geïmpliceerd (Pu, Liu en Poo, 2006).

In tegenstelling hiermee hebben slechts enkele onderzoeken de associatie tussen BDNF en GD onderzocht (Angelucci et al., 2013; Geisel, Banas, Hellweg en Muller, 2012), en hoe BDNF niveaus gerelateerd zijn aan de ernst van GD en het niveau van stoornissen in neurocognitieve taken blijft onduidelijk. Verminderd serum BDNF blijkt verband te houden met slechte prestaties op de IGT (Hori, Yoshimura, Katsuki, Atake en Nakamura, 2014) en onmiddellijk geheugen (Zhang et al., 2012) bij patiënten met schizofrenie. Associaties tussen lage BDNF-niveaus en cognitieve stoornissen zijn verder bevestigd in een grote oudere bevolking (Shimada et al., 2014).

In deze studie onderzochten we de relaties tussen GD, BDNF en de besluitvorming over de IGT in een steekproef van GD-patiënten en vergeleken de BDNF-niveaus in serum bij GD-patiënten met die in gezonde controlepersonen. We onderzochten vervolgens de associatie van serum-BDNF-niveaus met de ernst van GD- en IGT-indices.

Methoden

Deelnemers

Eenentwintig mannelijke patiënten die voldeden aan de DSM-5-criteria voor GD werden gerekruteerd uit de polikliniek voor gokpraktijken van de afdeling Psychiatrie, Gangnam Eulji Hospital, Eulji University, Korea. De diagnoses werden vastgesteld door een door het bestuur gecertificeerde psychiater (SWC) door het onderzoek van medische gegevens uit het verleden en een semi-gestructureerd interview met vragen over de aanwezigheid van co-voorkomende stoornissen. Een zelf-rapportvragenlijst met betrekking tot leeftijd, gewicht, lengte, alcoholgerelateerde voorgeschiedenis, regulier gebruik van medicatie, gokgerelateerde voorgeschiedenis en klinische variabelen werd ook toegediend. De ernst van GD werd beoordeeld met de Problem Gambling Severity Index (PGSI), een zelfbeoordelingsmaatregel met negen items waarvan gerapporteerd werd dat ze bruikbaar was voor zowel klinische als niet-klinische settings (Young & Wohl, 2011). Stemmingsverschijnselen werden beoordeeld met behulp van de Beck Depression Inventory (BDI). De uitsluitingscriteria voor de patiëntengroep waren 1) elke geschiedenis van een chronische lichamelijke aandoening, 2) regulier gebruik van elk medicijn en 3) aanwezigheid van comorbide psychiatrische stoornissen, waaronder alcohol- en nicotineverslaving. De controlegroep bestond uit 21 leeftijds- en geslachtsgematchte gezonde mannelijke vrijwilligers die geen huidige of vroegere psychiatrische geschiedenis of geschiedenis van medicijngebruik hadden.

Maatregelen

Meting van serum-BDNF-niveaus.

Van elke proefpersoon werd in totaal 10 ml bloed afgenomen in een serumscheidingsbuis. Monsters kregen de gelegenheid om 30 minuten te stollen voordat ze 15 minuten werden gecentrifugeerd bij ongeveer 1000 g, waarna het serum werd verwijderd. Alle monsters werden bewaard bij -80 ° C. De serum BDNF-niveaus werden bepaald met behulp van een ELISA-protocol volgens de instructies van de fabrikant (DBD00; R & D Systems, Europa).

IGT.

Voor deze door de computer beheerde taak werd de deelnemers gevraagd om uit vier kaartspellen te putten. Elk kaartspel bestond uit willekeurig verdeelde kaarten met verschillende winsten en boetes, die samen een vooraf bepaald netto-resultaat opleveren. Twee spellen bevatten kaarten met lage winsten (bijv. $ 50) en boetes (bijv. $ 40), maar hun netto-uitkomst was gunstig (bijv. $ 100); de andere twee decks bestonden uit kaarten met hoge winsten (bijv. $ 100) maar nog hogere boetes (bijv. $ 200), zodat hun netto-uitkomst ongunstig was (bijv. - $ 250).

Alle deelnemers kregen de opdracht om zoveel mogelijk geld te verdienen door kaarten één voor één te kaarten uit een stapel naar keuze. Ze kregen te horen dat sommige decks voordeliger waren dan andere, maar ze werden niet op de hoogte gesteld van de samenstelling van de decks. De hele IGT-procedure is voltooid bij het tekenen van 100-kaarten.

Drie IGT-indices werden afgeleid met hoge scores die wijzen op effectief strategisch denken: netto totaalscore, berekend als het aantal trekkingen van voordelige decks minus dat van de ongunstige decks (Barry en Petry, 2008); verhouding van voordelige kaartselecties van het totale aantal kaarten; en verbeteringsscore, berekend door de nettoscore van het eerste blok 20-kaarten af ​​te trekken van die van het laatste blok.

statistische analyse

Een analyse van covariantie, met leeftijd, body-mass index (BMI), en BDI-scores ingevoerd als covariaten, werd gebruikt om serum BDNF-niveaus van de patiënten en controles te vergelijken. De correlatie tussen serum-BDNF-niveaus en de ernst van GD op basis van PGSI-scores in de patiëntengroep werd onderzocht met behulp van Pearson-analyse van de partiële correlatie, door te controleren op leeftijd, BDI-scores en de duur van probleemgokken. Ten slotte werd de associatie tussen serum-BDNF-niveaus en IGT-prestatie met dezelfde methode geanalyseerd. Alle gegevens worden weergegeven als gemiddelden ± standaardafwijkingen (SD). Het significantieniveau is ingesteld op p <0.05. Alle statistische analyses zijn uitgevoerd met SPSS, versie 18.1 (Chicago, Illinois, VS).

Ethiek

Het ethisch comité van de Eulji University in Korea heeft dit onderzoeksprotocol goedgekeurd. In overeenstemming met de Verklaring van Helsinki werden alle onderwerpen geadviseerd over de procedures en de schriftelijke geïnformeerde toestemming voorafgaand aan deelname ondertekend.

Resultaten

De demografische gegevens, gokgerelateerde klinische variabelen en IGT-indices staan ​​in de tabel 1. De gemiddelde serum-BDNF-spiegels waren significant verhoogd bij patiënten met GD (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) in vergelijking met gezonde controles (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) (Figuur 1). We vonden ook een significante correlatie tussen serum-BDNF-niveaus en PGSI-scores (r = 0.56, p <0.05) na correctie voor leeftijd, BDI-scores en de duur van gokverslaving.

Tabel 1. Demografische gegevens, BDI, BDNF, IGT-index en GD-gerelateerde variabelen

Opmerking: * Gemarkeerde variabelen zijn categorische variabelen met N (%), daarom werd Chi-square-test gebruikt. GD: gokstoornis; BMI: body mass index (gewicht / lengte²); BDI: Beck Depression Inventaris; BDNF: van de hersenen afgeleide neurotrofe factor; Totale nettoscore IGT: totaal voordelige deck-tellingen minus totale ongunstige deck-tellingen; Voordelige verhouding: voordelige kaarttellingen / totale kaartselectie (100-kaarten); Verbeteringsscore IGT: block5 IGT nettoscore minus block1 IGT nettoscore; CPGI-PGSI: Canadese probleem gokken index-probleem gokken Severity Index.

^a Strategisch: casino gokken (bijv. Black-Jack); Analytisch: sportweddenschappen, paardenrennen, wielrennen, motorbootraces, beurshandel.

Figuur 1. De gemiddelde serum BDNF-spiegels waren significant verhoogd bij de patiënten met gokstoornis (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) vergeleken met gezonde controles (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) door ANCOVA met leeftijd, BMI en de scores van BDI als covariaten. De boxplots tonen de mediaan en kwartielen, en de whisker caps van de boxplots tonen de gemiddelde 5e en 95e percentielwaarden .; * Geeft statistische significantie aan (F = 12.11, p ≤ 0.001)

Serum BDNF-niveaus waren ook significant negatief gecorreleerd met de IGT-verbeteringsscores (r = –0.48, p <0.05), maar niet met totale nettoscores van IGT (r = –0.163, ns) of voordelige verhouding (r = –0.19, ns).

Discussie

In deze studie vonden we significant hogere BDNF-serumconcentraties bij patiënten met GD dan bij gezonde controles, evenals een positieve associatie tussen de serum BDNF-niveaus en de ernst van GD. Dergelijke bevindingen komen gedeeltelijk overeen met eerdere onderzoeken die aantoonden dat BDNF-spiegels in serum toenamen in GD (Angelucci et al., 2013; Geisel et al., 2012), hoewel deze studies verschillende resultaten geven met betrekking tot de associatie tussen serum-BDNF-niveaus en de ernst van GD. Dergelijke verschillen kunnen verband houden met externe factoren die van invloed zijn op BDNF-niveaus in het serum, waaronder BMI, depressie en andere verstorende factoren (Piccinni et al., 2008). Samen met deze twee eerdere onderzoeken (Angelucci et al., 2013; Geisel et al., 2012), onze bevindingen suggereren dat gedragsverslavingen kunnen worden geassocieerd met neurale plasticiteit, vergelijkbaar met veranderingen die worden waargenomen in SUD's. Verhoogde BDNF-spiegels in serum zouden dan een compensatoir mechanisme kunnen zijn om de dopaminerge transmissie in VTA en de NAc te normaliseren (Geisel et al., 2012). Een andere plausibele verklaring is dat verhoogde BDNF een rol speelt bij neuroprotectieve en stress-preventieve processen bij patiënten met GD, vooral tijdens stressvolle situaties, zoals bij SO's met SUDs (Bhang, Choi en Ahn, 2010; Geisel et al., 2012).

Hoewel een recente studie (Kang et al., 2010) toonde aan dat het BDNF Val66Met-polymorfisme invloed kan hebben op de besluitvormingsprestaties zoals gemeten door IGT, naar ons beste weten is onze studie de eerste die een significante associatie aantoont tussen serum-BDNF-niveaus en IGT-verbeteringsscores. De score voor verbetering van de IGT weerspiegelt met name leerprocessen op basis van de evaluatie van de keuze-uitkomsten van beloningen en straffen die leiden tot winst of verlies op lange termijn. Bij dit leren worden directe beloningen verdisconteerd en wordt een voordelige strategie geformuleerd op basis van eerdere cumulatieve uitkomsten. Een recente studie (Kräplin et al., 2014) ontdekten dat probleemgokkers een hogere algehele impulsiviteit lieten zien in vergelijking met gezonde controles en hogere 'keuze-impulsiviteit' in vergelijking met een Tourette-syndroomgroep, maar vergelijkbare niveaus van impulsiviteit als een alcoholafhankelijke groep. Hogere BDNF-concentratie is ook positief gecorreleerd met hogere impulsiviteit bij PTSS-patiënten (Martinotti et al., 2015) suggererend dat impulsiviteit geassocieerd kan zijn met een grotere BDNF-expressie. Bovendien is BDNF in muismodellen betrokken bij de acties van serotonergische neuronen, in het bijzonder bij agressie en impulsiviteit (Lyons et al., 1999). Zowel BDNF als serotonine reguleren de ontwikkeling en plasticiteit van neurale circuits bij stemmingsstoornissen (Martinowich & Lu, 2008). Bij mensen is BDNF Val66Met-polymorfisme bij schizofreniepatiënten in verband gebracht met agressief gedrag (Spalletta et al., 2010), terwijl serotonine een belangrijke rol lijkt te spelen bij leren en geheugen (Meneses en Liy-Salmeron, 2012). Al met al suggereren onze resultaten dat BDNF ook een rol kan spelen in leerprocessen en dat de relatie tussen BDNF en serotonine verder moet worden onderzocht.

Sommige beperkingen van deze studie rechtvaardigen discussie; onze steekproefomvang was bescheiden en bevatte alleen mannelijke GD-patiënten, waardoor de generaliseerbaarheid van onze resultaten werd beperkt. Serum BDNF niveaus werden onderzocht in plaats van BDNF niveaus van het centrale zenuwstelsel. Hoewel BDNF-regulatie in perifeer bloed nog steeds slecht wordt begrepen, worden perifere concentraties veel gebruikt als een spiegel van dezelfde hersenparameter (Yamada et al., 2002). Omdat bekend is dat BDNF de bloed-hersenbarrière in beide richtingen doorkruist, kan een aanzienlijk deel van de perifere BDNF afkomstig zijn van neuronale cellen van het centrale zenuwstelsel (Karege, Schwald en Cisse, 2002). Op dit moment zijn de relaties tussen BDNF, de ernst van de stoornis en de besluitvorming bij GD-patiënten niet duidelijk afgebakend, en toekomstige studies moeten deze beperkingen in hun ontwerpen overwegen voor een beter begrip van dergelijke relaties. Bovendien hebben we geen rekening gehouden met persoonlijkheidsfactoren in ons onderzoeksontwerp. Eerdere studies hebben relaties voorgesteld tussen pathologisch gokken en persoonlijkheidskenmerken, zoals het zoeken naar nieuwe dingen en zelf-directheid (Jiménez-Murcia et al., 2010; Martinotti et al., 2006), maar consensus over de relatie tussen de BDNF-niveaus en deze persoonlijkheidskenmerken moet nog worden bereikt vanwege inconsistente resultaten (Maclaren, Fugelsang, Harrigan en Dixon, 2011). De resultaten van onze studie moeten zorgvuldig worden geïnterpreteerd in het licht van een dergelijke beperking.

Conclusies

De bevindingen van dit onderzoek ondersteunen de hypothese dat serum-BDNF-niveaus kunnen dienen als een kandidaat-biomerker voor neurale plasticiteit en de ernst van GD bij deze patiënten. Bovendien kunnen verhoogde serum-BDNF-waarden in GD wijzen op slechte besluitvormingsprestaties, een kenmerkend kenmerk van SUD's. Deze studie is daarom een ​​zinvolle aanvulling op de groeiende hoeveelheid onderzoek ter ondersteuning van de gemeenschappelijke neurobiologische onderbouwing van SUD's en GD.

Bijdrage van auteurs

S-WC heeft bijgedragen aan het verkrijgen van financiering, studieconcept en ontwerp, acquisitie, analyse en interpretatie van gegevens; Y-CS heeft bijgedragen aan het verkrijgen van financiering en studieconcept en ontwerp en interpretatie van de gegevens; JYM heeft bijgedragen aan het bestuderen van concept en ontwerp, acquisitie, analyse en interpretatie van gegevens; D-JK en J-SC hebben bijgedragen aan de studie van concept en ontwerp en interpretatie van gegevens; en SS-HH droeg bij aan de analyse en interpretatie van gegevens en het opstellen en herzien van het manuscript. Alle auteurs hadden volledige toegang tot alle gegevens in de studie en nemen de volledige verantwoordelijkheid voor de integriteit van de gegevens en de nauwkeurigheid van de gegevensanalyse.

Belangenverstrengeling

De auteurs verklaren geen belangenconflict.

Danksagung

We zijn de patiënten met GD die hebben deelgenomen aan deze studie dankbaar. We bedanken ook onderzoeksassistent Minsu Kim voor zijn steun aan dit onderzoek.

Referenties