Stress and trauma-associated immunological changes and their implications on health
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt zeigte, dass traumatischer Stress eine Reihe von Auswirkungen auf das Immunsystem hat, die allesamt für eine vorzeitige Alterung des Immunsystems (Immunseneszenz) durch traumatischen Stress sprechen. Hingegen konnten für kurzfristige und mildere Stressoren - wie Prüfungsstress – keine entsprechenden vorzeitigen Alterungseffekte gefunden werden. Traumatischer Stress reduziert den Anteil naiver zytotoxischer T-Zellen, was das erhöhte Infektionsrisiko bei Posttraumatischer Belastungsstörung erklären könnte, und reduziert die Anzahl regulatorische T-Zellen reduziert, was das erhöhte Risiko für Autoimmunerkrankungen bei PTSD-Patienten erklären könnte. Eine effektive Psychotherapie scheint positive Effekte auf die Anzahl regulatorische T-Zellen zu haben, was weitreichende gesundheitspolitische Implikationen bezüglich der Notwendigkeit einer zeitnahen psychotherapeutischen Versorgung mit effektiven Behandlungsverfahren hat, da hierdurch das Risiko für die Entwicklung sekundärer Folgeerkrankungen wie Autoimmunerkrankungen reduziert werden könnte; jedoch scheint die Reduktion naiver zytotoxischer T-Zellen irreversibel. Darüber hinaus zeigte sich ein erhöhtes Maß an profinflammatorischen Zytokinen nach Stimulation von PBMCs (jedoch nicht basal); dies passt zu einem erhöhten proinflammatorischen Zustand, dem die Zellen von PTSD-Patienten ausgesetzt sind, was mit die erhöhte gefundene DNA-Schädigung durch traumatischen Stress erklären könnte. Diese hat ebenfalls weitreichende Konsequenzen für die Gesundheitspolitik, da ein erhöhtes Maß an DNA-Schädigung von Immunzellen ebenfalls einer vorzeitigen Alterung des Immunsystems entspricht. Ein Mehr an DNA-Schädigung ist mit einem erhöhten Risiko für den Beginn altersassoziierter Erkrankungen, u.a. Krebs, assoziiert. Besonders beachtenswert ist auch hier, dass eine effektive Psychotherapie eine Reduktion an DNA-Schädigung in PBMCs bewirken konnte und dass durch Psychotherapie eine positive Aufwärtsspirale induziert werden konnte, die nicht nur weitere Verbesserungen der PTSD-Symptomatik, sondern auch eine weitere Verminderung der DNA-Schädigung in der 1-Jahres-Nachuntersuchung zeigte. Dies ist nicht nur die erste Studie die zeigt, dass Psychotherapie bis auf die Ebene der Zelle und hier bis auf die Ebene der DNA-Schädigung Auswirkungen hat, sondern es zeigt auch die positiven Effekte von Psychotherapie zur Prävention der Entwicklung sekundärer körperlicher Folgeerkrankungen. In den hier untersuchten Proben konnten wir keine Verkürzung der Telomere in PBMCs finden, dafür aber eine deutlich erhöhte Telomerase-Aktivität. Dies spricht dafür, dass die Zellen der Telomerverkürzung durch vermehrte Telomerase-Expression entgegenwirken. Folgestudien, die aus dem Projekt resultierten, zeigten jedoch, dass auf Subzellebene traumatischer Stress mit einer Verkürzung der Telomere von B-Zellen, T-Helferzellen, naiven zytotoxischen T-Zellen und insbesondere langlebigen zytotoxischen T-Gedächtniszellen assoziiert ist. Hieraus lässt sich ableiten, dass die Befunde der Telomerverkürzung auf Ebene der PBMC, die sich aus eben diesen Lymphozyten-Subpopulationen sowie den Monozyten zusammensetzen, durch Veränderungen in der zellulären Komposition verdeckt werden können. Zusammenfassend spricht auch dieser Befund für eine vorzeitige Alterung des Immunsystems und liefert eine mögliche Erklärung für die Inkonsistenz bisheriger Studien zu Telomerverkürzung in PBMC durch chronischen Stress. Auch die Veränderungen der N-Glykane als Biomarker für Alterungsprozesse legten eine vorzeitige Alterung von 15 Jahren in der PTSD- im Vergleich zur Kontrollgruppe nahe. Es ist noch unklar, ob diese Effekte durch Psychotherapie reversibel sind; vermutlich zum Teil, jedoch wahrscheinlich nicht komplett. In quasi allen untersuchten Systemen (Immunsystem, endokrines System, molekulare Zellprozesse) fanden wir einen Dosis-Wirkungseffekt dergestalt, dass mit zunehmender traumatischer Last, eine zunehmender aversiver Effekt im untersuchten biologischen/molekularen System vorlag. Dies sollte als Anlass genommen werden, über die Prävention von traumatischem Stress nachzudenken, insbesondere in Form von Missbrauch und Misshandlung in der Kindheit. Stimuliert durch die Befunde des Emmy Noether-Projekt entwickelte sich ein BMBF-Projekt, in dem aktuell die biologischen Folgen von traumatischem Stress in der Kindheit bei Müttern mit Misshandlungserfahrungen und ihren neugeborenen Kindern untersucht werden. Wichtigste Presseberichte zu Projektinhalten: 1. Neue Züricher Zeitung (NZZ): 19.5.2010, Wenn das Immunsystem auf die Psyche schlägt. 2. Südwestpresse: 16.2.2012, Uni-Psychologin mit US-Preis ausgezeichnet. 3. Academia Net: 23.3.2012, Prof. Iris-Tatjana Kolassa von US-Fachgesellschaft ausgezeichnet. 4. Südwestpresse: 23.7.2012, Wissenschaftspreis der Stadt Ulm für Prof. Iris-Tatjana Kolassa. 5. Transkript 7.8.2012 Wissenschaftspreis der Stadt Ulm verliehen. 6. BioPro Baden-Württemberg: 23.4.12. Iris-Tatjana Kolassa – extremer Stress hinterlässt Spuren in jeder Zelle. http://www.bio-pro.de/magazin/index.html?lang=de&artikelid=/artikel/07931/index.html 7. WDR Quarks & Caspers: 02.04.2013, Stress: 7 Dinge, die Sie wissen sollten. 8. Berufsverband Deutscher Nervenärzte 12.4.2013 Zeit heilt nicht alle Wunden. 9. ÄrzteZeitung 5.6.2013: Traumatischer Stress führt zu DNA-Schäden. 10. Verband Biologie, Biowissenschaften & Biomedizin Deutschland 3.11.2014: Psychotherapie gegen Trauma-bedingte DNA-Schäden. 11. Ärzteblatt.de 4.11.2014: PTBS: Psychotherapie lindert traumabedingte DNA-Schäden http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/60726/PTBS-Psychotherapie-lindert-traumabedingte-DNA-Schaeden 12. JuraForum 3.11.2014: Psychotherapie gegen Trauma-bedingte DNA-Schäden http://www.juraforum.de/wissenschaft/psychotherapie-gegen-trauma-bedingte-dna-schaeden-496959 13. Innovations Report: 3.11.14 Psychotherapie gegen Trauma-bedingte DNA-Schäden http://www.innovations-report.de/html/berichte/studien-analysen/psychotherapie-gegen-trauma-bedingtedna-schaeden.html 14. Bionity 5.11.14 Psychotherapie gegen Trauma-bedingte DNA-Schäden http://www.bionity.com/de/news/150373/psychotherapie-gegen-trauma-bedingte-dna-schaeden.html 15. Netdoktor 5.11.2014 Psychotherapie für Gene http://www.netdoktor.de/Magazin/Posttraumatische-Belastungsst-13037.html 16. DocCheck News 5.11.204: Traumata: Psychotherapie versus DNA-Schäden http://news.doccheck.com/de/65940/traumata-psychotherapie-versus-dna-schaeden/ 17. derStandard.at 5.11.2014 Trauma: verletzte DNA mit Psychotherapie reparieren http://derstandard.at/2000007730980/Trauma-Verletzte-DNA-mit-Psychotherapie-reparieren
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2012). Victims of rape show increased cortisol responses to trauma reminders: a study in individuals with war- and torture-related PTSD. Psychoneuroendocrinology, 37, 213-220
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(2013). Increased levels of plasma endocannabinoids and related primary fatty acid amides in patients with traumatic memories and posttraumatic stress disorder. PLoS ONE, 8(5), e62741
Hauer, D., Schelling, G., Gola, H., Campolongo, P., Morath, J., Roozendaal, B., Hamuni, G., Karabatsiakis, A., Thieme, D., Atsak, P., Vogeser, M., Kolassa, I.-T.
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(2013). Molekulare Psychologie der Posttraumatischen Belastungsstörung. Neurotransmitter, S2, 37-41
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(2013). N-Glycosylation profiling of plasma provides evidence for accelerated physiological aging in Posttraumatic Stress Disorder. Translational Psychiatry, 3, e320
Moreno-Villanueva, M. , Morath, J. , Vanhooren, V., Elbert, T., Kolassa, S., Libert, C., Bürkle, A., Kolassa, I.-T.
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(2013). Posttraumatic stress disorder is associated with an enhanced spontaneous production of pro-inflammatory cytokines by peripheral blood mononuclear cells. BMC Psychiatry, 13, e40
Gola, H., Engler, H., Sommershof, A., Adenauer, H., Kolassa, S., Schedlowski, M., Groettrup, M., Elbert, T., Kolassa, I.-T.
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(2014). Depression is associated with accelerated telomere shortening as identified in selected lymphocyte subpopulations: A qFISH study. BMC Psychiatry, 14(1): e192
Karabatsiakis, A., Kolassa, I.-T., Kolassa, S., Rudolph, K.-L., Dietrich, D. E.
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(2014). Effects of psychotherapy on DNA strand break accumulation originating from traumatic stress. Psychotherapy and Psychosomatics, 83, 289-297
Morath, J. , Moreno-Villanueva, M. , Hamuni, G., Kolassa, S., Ruf, M., Schauer, M., Bürkle, A., Elbert, T., Kolassa, I.-T.
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(2014). Reduced peripheral expression of the glucocorticoid receptor α isoform in individuals with posttraumatic stress disorder: a cumulative effect of trauma burden. PloS One, 9(1), e86333
Gola, H. , Engler, A. , Morath, J., Adenauer, H., Elbert, T., Kolassa, I.-T., Engler, H.
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(2014). The effect of trauma-focused therapy on the altered T cell distribution in individuals with PTSD: Evidence from a randomized controlled trial. Journal of Psychiatric Research, 54, 1-10
Morath, J. , Gola, H. , Sommershof, A. , Hamuni, G., Kolassa, S., Catani, C., Adenauer, H., Ruf-Leuschner, M., Schauer, M., Elbert, T., Groettrup, M., & Kolassa, I.-T.
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Neurobiological findings in post-traumatic stress disorder. In: U. Schnyder & M. Cloitre (Eds.). Evidence Based Treatments for Trauma-Related Psychological Disorders. Springer, Cham, 2015, pp 63-86
Kolassa, I.-T., Illek, S., Wilker, S., Karabatsiakis, A. & Elbert, T.
