Treatment of Borderline Personality Disorder with Botulinumtoxin A: Neuronal Foundations of Emotion Processing and Impulse Control (BTX-BPS)

• Applicant: Professor Dr. Tillmann Krüger
• Subject Area: Biological Psychiatry
• Term: from 2018 to 2023
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 398977992

• Final Report Year: 2023

Final Report Abstract

Die Beeinflussung von fazialer Psychomotorik (Mimik) mit Injektionen von BTX und die Auswirkungen auf psychiatrische Krankheitsbilder ist ein junges Forschungsfeld, das weltweit bislang an nur sehr wenigen Zentren bearbeitet wird. Während für die Behandlung der Depression mit BTX bereits positive Metaanalysen und formal Evidenzgrad Ia vorliegt, ist die Anwendung von BTX bei der Borderline Persönlichkeitsstörung nur im Rahmen von Fallserien und hier erstmals in Form einer RCT erfolgt (clinical trials.gov NCT02728778). Während die RCT anderweitig gefördert wurde, ermöglichte die DFG-Förderung ergänzend die Untersuchung der neuronalen Grundlagen von BTX Injektionen im Vergleich zu einer Akupunktur des Gesichtes und Kopfes während der Verarbeitung emotionaler Stimuli und im Ruhezustand. Bei der Klassifikation emotionaler Gesichtsausdrücke wurden neutrale Bilder nach 4 Wochen weniger negativ und mehr positiv gewertet, was durchaus mit den klinischen Effekten beider Interventionen vereinbar ist; gruppen- bzw. interaktionsspezifische Effekte fanden sich hier jedoch nicht. Des Weiteren wurde die Interferenz von emotionalen Stimuli und Impulsivität analysiert. In Bezug auf die Inhibitionsleistung zeigten die Patientinnen der BTX-Gruppe in ihrer Performanz eine Verbesserung der Inhibitionsleistung bei gleichzeitiger Präsentation negativer emotionaler Gesichtsausdrücke und neuronal eine veränderte Aktivierung des inferioren Frontallappens und des primären Motorkortex. Bei negativen Gesichtsausdrücken ergab sich außerdem eine verringerte Aktivität der rechten Amygdala nach BTX Injektion und damit assoziiert eine Verringerung der klinischen Symptomatik. Auch bei der Prozessierung von positiven Gesichtsausdrücken ergab sich eine Reduktion bei Amygdala-Aktivität. Schließlich zeigte die Untersuchung der Interaktion von Hirnnetzwerken (resting state functional MRI) eine erhöhte Konnektivität des präzentralen Kortex für die BTX-Gruppe über die Zeit zum ACC und zum superioren frontalen Gyrus und eine verringerte Konnektivität zum kontralateralen präzentralen Kortex. Außerdem zeigte der ACC eine erhöhte Konnektivität in der BTX-Gruppe zum präzentralen Kortex und eine verringerte Konnektivität zum Zerebellum. Spezifische Befunde für die Kontrollgruppe ließen sich hingegen nicht finden. Dem Forschungsvorhaben ist es damit erstmals gelungen, an einer klinischen Stichprobe erste Evidenzen für spezifische Effekte einer einmaligen BTX-Injektion in die Glabellaregion auf neuronale Aktivitätsmuster zu identifizieren. Insbesondere der Befund einer reduzierten Amygdala-Aktivität und funktionale Verbindungen auch zu motorischen Hirnregionen wird Ausgangspunkt für zukünftige Studien sein, die diese ersten Erkenntnisse bestätigen und erweitern müssen. Die Befunde dieses Forschungsprojekt sind vielfach in nationalen (u.a. tagesschau.de) und internationalen Publikumsmedien aufgegriffen worden.

Publications

• Botulinum toxin for the management of depression: An updated review of the evidence and meta-analysis. Journal of Psychiatric Research, 135, 332-340.
  Schulze, Jara; Neumann, Insa; Magid, Michelle; Finzi, Eric; Sinke, Christopher; Wollmer, M. Axel & Krüger, Tillmann H.C.
  
• Clinical effects of glabellar botulinum toxin injections on borderline personality disorder: A randomized controlled trial. Journal of Psychopharmacology, 36(2), 159-169.
  Wollmer, M. Axel; Neumann, Insa; Jung, Stefanie; Bechinie, Agnès; Herrmann, Julian; Müller, Antje; Wohlmuth, Peter; Fournier-Kaiser, Larissa; Sperling, Christian; Peters, Liza; Kneer, Jonas; Engel, Jannis; Jürgensen, Frank; Schulze, Jara; Nagel, Matthias; Prager, Welf; Sinke, Christopher; Kahl, Kai G.; Karst, Matthias ... & Kruger, Tillmann H. C.
  
• Neuronal effects of glabellar botulinum toxin injections using a valenced inhibition task in borderline personality disorder. Scientific Reports, 12(1).
  Kruger, Tillmann H. C.; Schulze, Jara; Bechinie, Agnès; Neumann, Insa; Jung, Stefanie; Sperling, Christian; Engel, Jannis; Müller, Antje; Kneer, Jonas; Kahl, Kai G.; Karst, Matthias; Herrmann, Julian; Fournier-Kaiser, Larissa; Peters, Liza; Jürgensen, Frank; Nagel, Matthias; Prager, Welf; Dulz, Birger; Wohlmuth, Peter ... & Wollmer, M. Axel
  
• Treatment of Depression with Botulinum Toxin. Toxins, 14(6), 383.
  Wollmer, Marc Axel; Magid, Michelle; Kruger, Tillmann H. C. & Finzi, Eric
  
• Botulinum Toxin Therapy for Psychiatric Disorders in Clinical Practice: A Retrospective Case Study. Toxins, 15(6), 385.
  Lehnert, Franziska; Neumann, Insa; Krüger, Tillmann H. C. & Wollmer, Marc A.
  
• Effects of glabellar botulinum toxin injections on resting-state functional connectivity in borderline personality disorder. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, 274(1), 97-107.
  Schulze, Jara; Sinke, Christopher; Neumann, Insa; Wollmer, M. Axel & Kruger, Tillmann H. C.