Methodische Optimierung der Haarcortisolanalyse: Verhinderung von Lagerungseffekten, Bedeutung der Entnahmestelle bei älteren Personen und Einfluss von Haardurchmesser und -gewicht

• Antragsteller: Dr. Tobias Stalder
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503208201

Die Analyse der Cortisolkonzentration im Haar (HCC), sowie anderer endogener Hormone, hat sich als zentrales Verfahren zur Erfassung langfristiger Hormonaktivität in der biopsychologischen Forschung etabliert. Trotzdem existieren weiterhin offene methodische Fragen, die die Aussagekraft und Vergleichbarkeit der Ergebnisse einschränken. Aufbauend auf Befunden unseres vorigen DFG-Projekts untersucht dieser Antrag drei zentrale methodische Fragestellungen mit hoher praktischer Relevanz: (1) Lassen sich negative Lagerungseffekte durch vakuumverpacktes Einfrieren verhindern? Unsere Vorarbeiten zeigen, dass Lagerung bereits nach 6 Monaten zu einer deutlichen Abnahme der Haaranalyte führt. Diese Effekte sind schwer adressierbar und erschweren die Durchführung großer, longitudinaler Studien massiv. Die Verhinderung von Lagerungseffekten wäre daher ein bedeutender methodischer Fortschritt. Studie I untersucht erstmals systematisch, ob das vakuumverpackte Einfrieren von Haarproben Lagerungseffekte verhindern kann. Hierzu soll in einer intra-individuelle Studie der Einfluss der Lagerung zwischen zwei Bedingungen (-20°C/vakuumverpackt vs. Raumtemperatur) und über vier Zeitdauern (0, 6, 12, und 24 Monate) verglichen werden. (2) Einfluss der Haar-Entnahmeregionen: Sind Befunde auf ältere Erwachsene übertragbar? Unsere Vorarbeiten an jüngeren Erwachsenen zeigen, dass die Kopfregion der Haarentnahme die endokrinen Ergebnisse beeinflusst. Alterungsprozesse führen aber zu umfangreichen Veränderungen in Haarstruktur und -wachstum, wodurch davon auszugehen ist, dass sich hierzu unterschiedliche Ergebnismuster in der wichtigen Gruppe der älteren Erwachsenen zeigen. In Studie II überprüfen wir diesen Zusammenhang daher in einer älteren Stichprobe unter Verwendung unseres etablierten intra-individuellen Messdesigns mit multiplen Haarprobenentnahmen in der posterioren Vertex- vs. der Okzipitalregion über zwei Messzeitpunkte. (3) Beeinflusst der individuelle Haardurchmesser/Gewicht die Ergebnisse? Unsere Pilotdaten deuten an, dass die Anzahl der Haare pro Gewichtseinheit (als Index des mittleren Haardurchmessers/Gewichts) HCC-Daten beeinflusst. Dieser Befund muss in größeren Stichproben verifiziert werden, was bisher durch den enormen Aufwand des manuellen Haarzählens verhindert wurde. In Studie IIIa entwickeln wir daher ein schnelles, machine-learning-gestütztes Verfahren zur automatisierten Haarzählung. In Studie IIIb wenden wir dieses Verfahren auf eine große, heterogene Stichprobe an, um den Zusammenhang zwischen Haaranzahl und hormonellen Parametern valide zu prüfen. Im Falle positiver Ergebnisse mach wir die entwickelte Software anschließend frei verfügbar, um somit zukünftig eine breitflächige Erfassung und Kontrolle dieser Kovariate zu ermöglichen. Mittels dieser Studien liefert das beantragte Projekt wesentliche Erkenntnisse zur Standardisierung der Haarsteroidanalyse und schafft praxisrelevante Lösungen für biopsychologische Forschungskontexte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Privatdozent Dr. Johannes Finke; Professor Dr. Tim Klucken; Professor Dr. Michael Möller