Psychoendokrinologie (Voigt, Fehm-Wolfsdorf, aus Florin et al., Perspektive Verhaltensmedizin, 1989

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aus Perspektive Verhaltensmedizin Florin et al. (1989) Umrahmte Texte in dieser Schriftgröße stammen nicht aus Florin et al., sondern zur Ergänzung aus der jeweils angegebenen Quelle. Unterüberschriften wie in Kapitel. Am Ende jedes Kapitels ist ein Glossar in dem gepunktet unterstrichene Wörter vorkommen. Zusatzquelle Pschyrembel. Psychoendokrinologie Voigt, Fehm-Wolfsdorf Psychoendokrinologie = Psychoneuroendokrinologie ist multidisziplinäre Forschungsrichtung. Mittelpunkt vieler Untersuchungen: hormonelle Reaktion bei Belastungssituationen (Stress), deren Zusammenhänge mit psychosomatischen Erkrankungen. Untersuchte Stoffe: * Hormone aus Hypophyse (Hirnanhangdrüse) * aus peripheren Hormondrüsen (Nebennierenrinde, Gonaden, Schilddrüse) * Neuropeptide ( Bedeutung u.a. für Nahrungsaufnahme, Schlaf, Sexualität, höhere integrative Funktionen wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis Psychoendokrinolgie des Stresses Begriff "stress" zur Beschriebung von lebenswichtigen Adaptationsvorgängen von SELYE. (im umgangssprachlichen Gebrauch nicht mehr definierbarer "slang"-begriff) neuroendokrinologisch mit Stressgeschehen in Verbindung: * Hypophysen-Nebennieren-Achse * Katecholaminsekretion Heute Forschung in diesem Bereich möglich durch Verbesserung der Nachweismethoden für: * Peptidhormone * Steroidhormone * meisten Katecholamine Neuere Befunde in der Stressforschung: (a) Bei bisherigen Ansätzen der Psychoendokrinologie des Stresses Cortisol und Katecholamine im Mittelpunkt, meistens aber nicht beides gleichzeitig gemessen. Nebennierenmark mit Katecholaminproduktion und Nebennierenrinde mit Glukokortikoidproduktion funktionell eng voneinander abhängig. Freisetzungshormon für ACTH aus Hypophyse ( CRH (Kortikotropin-releasing-Hormon) hat auch deutlichen Effekt auf zentrale Steuerung der Symphatikus-aktivität und damit auf Sekretion von Adrenalin aus Nebennierenmark (NNM) Noradrenalin (auch im Blut zirkulierendes) stimuliert hypophysäre ACTH-Sekretion. Wesentliche Schritte der Biosynthese der Katecholamine (NNM) abhängig von adäquater Konzentration von Kortisol in umgebender NNR. ( bei Stressuntersuchungen Relation von Katecholaminen und Glukakortikoiden bei Interpretation beachten! (b) immunologische Prozesse können ZNS und Hormonsystem beeinflussen und umgekehrt. Ersichtlich z.B. an Produkt von Makrophagen (immunkompetente Zelle): Interleukin-1 Interleukin-1 stäkrster bisher bekannter Aktivator der Hypothalamus-Hypophysen-NNR-Achse ( kann so Kortisolproduktion stimulieren. Einige immunkompetente Zellen produzieren ein Peptid, das ähnlich auf NN wirkt wie ACTH und auch wie hypophysäres ACTH reguliert wird. Durch Glukokortikoide können sämtliche Immunprozesse unterdrückt werden (dies bisher pharmakologisch genutzt, ist aber anscheinend auch Teil der Stressantwort des Organismus) MUNCK ET AL. (1984): alle primären Immunprozesse werden durch Kortisol moduliert. ( so schließt sich Kreis zwischen Immunologie und Endokrinologie des Stresses, indem immunkompetente Zellen die Stimulation zur Sekretion von Kortikol beeinflussen können, wodurch überschießende Immunprozesse nach Stress moduliert werden. (c) Hypothese über Zusammenhang von Stress, Altern und Depression von SAPOLSKI ET AL. (1986): Dichte der Rezeptoren für Glukokortikoide im ZNS besonders hoch in Bereichen des Limbischen Systems, v.a. im Hippocampus. Vermehrte Sekretion von Glukokortikoiden im Alter oder nach chronischem Stress führt zu Vernichtung von hippocampalen Neuronen und von deren spezifischen Rezeptoren. Dadurch 1. erehbliche Funktionseinschränkungen, z.B. Verschlechterung der Lernfähigkeit 2. Verminderung der über die Rezeptoren vermittelte Feedbackhemmung der Kortisolsekretion ( circulus vitiosus Das ev. Ursache für (in Klinik beobachtete) gestörte Kortisolsekretion bei ca. 40% der endogen depressiven Patienten und bei Patienten mit zentralem Cushing-Syndrom. Veränderung von Speichelkortisol in Belastungssituationen Durch Steroidmessung im Speichel werden 1. Variablen, die mit Blutabnahme verbunden sind ausgeschaltet 2. adäquate Messungen (genauso gut wie Blut, HELLHAMMER ET AL. 1985) von Stresshormonen ohne Mediziner möglich In Labor- und Felduntersuchung steigt Kortisol nach Belastungssituationen zu jeder Tageszeit in Abhängigkeit von der Stärke der Belastung an, unabhängig von vorgegebener "Basalsekretion". (Wichtig, weil Plasmakortisol deutlichen diurnalen Rhythmus hat, Hoch am morgen, Tief spätnachmittags und abends) Psychoendokrine Korrelate und persönlichkeitspsychologische Aspekte der interindividuellen Reagibilität in verschiedenen Stressituationen Im Interesse neben aufgabenbezogener Stimulation bestimmter Stressparameter auch persönlichkeitsabhängige individuelle Aspekte bei verschiedenen Stressarten, verbunden mit spezifischen, persönlichkeitsspezifisxhgen Mustern der Sekretion. Aufwendige Versuchsreihe hierzu von BERGER und VON ZERSSEN (199?): Interindividuelle Reagibilität muss bei der Interpretation neuroendokriner Reaktionen besonders berücksichtigt werden. Diese z.Zt. aber für verschieden Stressituationen äußerst schwierig zu bestimmen (schon beim Gesunden!) Versuchsdesign: * 12 männliche gesunde Probanden * verschiedene Stressituationen (Konzentrationsleistungstest, "cold pressor-test", Quiz, Stressfilm, Fahrrad-Ergometer-Belastung * Erfassung von über 40 psychometrischen Variablen (persönlichkeitsspezifische, Coping-stile) * ACTH- und Kortisol-messung * einige kardiovaskuläre Parameter erfasst Ergebnisse eher verwirrend: * keine der 6 Belastungssituationen wurde von allen Probanden als Stress beantwortet * keine Korrelation zw. neuroendokrinen, kardiovaskulären und psychologischen Parameteren zur Stressreaktion * interindividuelle Variabilität der Hypophysen-NN-Achse unabhängig von Persönlichkeitsmerkmalen und Coping-stilen * Reagibilität der Hypothalamus-Hypophysen-Achse durch CRF-test nicht häher definierbar. Ausfall des Tests erlaubte keine Vorhersagen. Multiple Funktionen von CRH für die Regulation autonomer und endokriner Funktionen Bei komplexen Vorgängen bei Stress ist Kortikotropin-Releasing-Hormon (CRH) wesentlicher zentraler Vermittler der meisten Reaktionen. CRH ist * an Steuerung der hypophysären ACTH-Sekretion beteiligt * wesentlicher Modulator der Sympathikuszentren ( bei Stressuntersuchungen zu beachten: * psychologische Faktoren * autonome Regelung * Hormonsekretion ( CRH ev. Kandidat für Integration dieser Prozesse! (a) CRH und endokrine Effekte Sekretion von CRG in hypothalamischen Regionen von verschiedenen Neurotransmittern reguliert. Stimulation der ACTH-produzierenden Hypophysenzellen durch * CRH * Vasopressin (Peptidhormon des Hypothalamus) * Oxytozin (Peptidhormon des Hypothalamus) * vasoaktives intestinales Peptid (VIP) * Cholezystokinin (CCK) * Noradrenalin ( Redundanz bei Steuerung lebenswichtiger Prozesse Bei einigen endogen depressiven Patienten anscheinend Ansprechbarkeit der Hypophyse für CRH deutlich vermindert ( vermutlich pathogenetischer Mechanismus für bekannte Kortisolsekretionsstörung bei diesen Patienten (b) CRH und autonome Funktionen durch CRH mehrere stressrelevante autonome Prozesse beeinflusst: alle autonomen Reaktionen stimuliert, die zu Überwindung von Belastungssituation nötig sind: * stimulierte Sekretion von * Adrenalin * Noradrenalin * Vasopressin * Glucagon * Anstieg der Blutglukose * Anstieg Blutdruck * Anstieg Herzferquenz * vermehrter Sauerstoffverbrauch Hemmung der mit Verdauung verbundenen Reaktionen * Magensaftsekretion * Magenentleerung * etc. (c) CRH und Verhalten Alle Vh.weisen stimuliert, die zu Überwindung von Belastungssituation nötig sind * lokomotorische Aktivität * Aufmerksamkeit * exploratives Verhalten Hemmung von * Nahrungs-, Wasseraufnahme * sexuelle Rezeptivität Psychoendokrinologie motivationalen Verhaltens homöostatische Funktionskreise ( motivationale Funktionskreise simultane Betrachtung von * physiologischen Vorgängen * biochemischen * psychologischen z.B. Eßverhalten Hormonelle Regulation des Appetitt- und Sättigungsverhaltens Läsionsversuche im Hypothalamus zeigten (vor vielen Jahren) * Sättigunszentrum (Bereich ventromedialer Hypothalamus) * sog. Freßzentrum (lateraler Hypothalamus) Dabei große Redundanz in beteiligten Signalstoffen. z.B. Eßvh. nachgewiesen stimulierende Substanzen * Noradrenalin (über Alpha-2-Rezeptoren) * Opioide * Pankreatisches Polypeptid * Wachstumshormon-Releasing-Hormon (GHRH) * Neurotransmitter Gamma-Amino-Buttersäure (GABA) Eßverhalten gehemmt durch * Dopamin * Adrenalin * Serotonin * Neuropeptide * Neurotensin * Calcitonin * Glukagon * CRF * Cholezystokinin (CCK) Dieses Modell von ineinandergreifenden Funktionskreisen von MORLEY ET AL. (1982), später noch erweitert. Alle bisher bekannten neuroaktiven Substanzen können sowohl im gastrointestinalen System als auch im ZNS synthetisiert werden! ( anfäglich in Neuropeptidforschung die Rede von der "gut-brain-axis" (die 2 Systeme durch Bluthirnschranke getrennt) ABER: Auch Interaktionen von periphär zirkulierenden Peptiden können anscheinend (über humorale Afferenzen) das ZNS beinflussen (mit CCK gezeigt). CCK kommt als einziges Neuropeptid in der Hirnrinde in deutlich höherer Konzentration vor als in Hypothalamus und Hirnstamm. Nach Nahrungsaufnahme Ausschüttung von CCK in Peripherie ( CCK in Verdauungstrakt und ZNS als wichtiges Sättigungshormon angesehen. nach FEHM ET AL. (mögliche) CCK-Wirkung: direkte Einflüsse auf * hypothalamische Sättigungs- und Appetittzentren * noradrenerges Belohnungssystem * aktivitätsverminderndes dopaminerges System * Aufmekrsamkeitssystem im Frontalkortex (hier als Gegenspieler von Kortisol) Eine CCK-induzierte Synchronisation des Spontan-EEG kann als Reizabwehr interpretiert werden, die ev. Sogar selektiv die Nahrungsreize betrifft. Zusammenhang zwischen gestörtem Eßverhalten und Beeinträchtigung der Reproduktion im endokrinen System Arbeitsgruppe um SCHWEIGER, LÄSSLE UND PIRKE (München) Besonders augenfällig: Zusammenhänge zwischen Eßverhalten und Sekretion von Sexualhormonen bei Anerexia nervosa. Begleitsymptom der Anerexia Amenorrhoe anscheinend nicht nur durch Untergewicht bedingt, sondern auch das eßgestörte Verhalten (zeigt sich bei idealgewichtigen Bulimikerinnen). Außerdem auch bei normalen Vp nach 14-tägiger Null-Diät veränderte Hormonsekretion (( Reproduktionsstörungen). Die Rolle der Androgene für die Aggressivität beim Mann Bei klarer Duchsicht trotz häufiger Nennung keine klaren Abhängigkeiten zwischen männlichen Geschlechtshormonen und Aggressivität! ( Wechselbeziehung mit biologischen Faktoren und Umwelteinflüssen CHRISTIANSEN ET AL. (1985) Studie an 110 jungen gesunden Pbs: Psychischer Stress erhöht signifikat * Aggression * Selbstaggression * Dominanzverhalten ZWAR: Vergleich mit Androgenkonzentration zeigt Korrelation mit Aggressivitätskomponenten, die "typisch männlichem" Verhalten widerspiegeln ABER: auch bei verschiedenen Auswertverfahren kein schlüssiger Beweis für ursächliche Beteiligung der Androgene an den entsprechenden psychologischen Variablen. ALSO: Für diese Zusammenhänge muss immer Komponente Stress mit einbezogen werden. ZWAR: Signifikante Beziehungen zwischen * Aggresionsmaßen und Stresswerten * Testosteronwerten und Aggressivitätsmaßen ABER keine sicheren Beziehungen dieser Werte untereinander ( Schluß der Autoren: hormonelle und psychische Faktoren haben eigenständigen, signifikanten Anteil an der erklärten Varianz aggressiven Verhaltens. Neuroendokrinologie des Schlafes Schlaf wegen wohldefinierter Stadien im EEG und Umweltbedingungen gut geeignet für neuroendokrine Studien. Mit bestimmten Schlafphasen gekoppeltes spezifisches Sekretionsmuster haben * Wachstumshormon (deutlich mehr in 1. Phase des Schlafes, wo Delta-Schlaf dominiert, nur beim Menschen, nicht bei anderen Primaten) * Prolactin (ca. 1-2 h nach Schlafbeginn) * Luteotropes Hormon (LH), Follikelstimulierendes Hormon (FHS) (Gonadotropine) (charakteristisch verändert in verschiedenen Reproduktionsphasen; z.B. bei Anerexia ähnlihc wie bei gesundem Mädchen vor Pubertät) * Kortisol (strikter diurnaler/zirkadianer Rhythmus ( wichtiger Marker für 24 h Periodik) Kortisol: * überwiegnder Teil der Tagesproduktion in den frühen Morgenstunden * Korrelation der morgendlichen Sekretion zu den Schlafstadien in dieser Zeit (BORN ET AL. 1986) ( Plasmakortisol hat Aufwacheffekt (hoch in Schlafphase I und Wachphase, Abnehmen in REM Phase) ( zum 1. Mal gezeigt, daß zirkulierende Hormone Einfluss auf Schlafphasen haben Nach Gabe von Glukokortikoiden * Reduktion des REM-Schlafes * Erhöhung der intermittierenden Wachheit Dabei Unterschiede zwischen natürlichen (Kortisol) und synthetischen Glukokortikoiden in Effekt auf Schlafphasen (FEHM ET AL. 1986) ( Hinweis auf verschiedene Glukokortikoid-rezeptoren im ZNS. Neuropeptide als Regulatoren von Aufmerksamkeit und Gedächtnis beim Menschen? Gute Belege aus Tierexperiment daß in Gehirn applizierte Neuropeptide Einfluß haben auf bestimmte höhere Funktionen des ZNS * Aufmerksamkeit * Lernverhalten * Gedächtnis Problem: Blut-Hirn-Schranke (grundsätzlich für Peptide) Trotzdem viele Untersuchungen, die belegen daß periphere Peptidgabe Effekte auf ZNS! (Wahrscheinlich über hochspezifische Kontaktstellen in den zirkumvetrikulären Organen des ZNS vermittelt) Beim Menschen v.a. Vertreter 2er Peptidgruppen untersucht * Fragmente des ACTH (v.a. Aminosäuresequenz ACTH 4-9) * Vasopressin und Oxytozin (Hormone) ACTH 4-9 hat hochspezifischen Effekt auf gewisse EEG.parameter der Aufmerksamkeit: hemmt Selektivität der Aufmerksamkeit zugunsten Verarbeitung auch irrelevanter Stimuli (BORN ET AL. 1986) ==> nach Peptidgabe leichte, sich wiederholende Aufgaben in längeren Sitzungen fast ohne Habituation Vasopressin (galt viele Jahre als sog. Gedächtnispeptid) hat wohl keinen Einfluss auf Gedächtnis (FEHM-WOLFSDORF ET AL. 1988) Fortschritte in diesem Forschungszweig erst, wenn durch chemische Analoga Blut-Hirn-Schranke umgehbar. Regulationsvorgänge des Hypothalamus-Hypophysen-System: ACTH = adrenocorticotropes Hormon = Kortikotropin glandotropes Proteohormon, Wirkung auf Nebennierenrinde, Synthese wird im Hypophysenvorderlappen gesteuert, Ausschüttung durch CRH gesteuert; zirkadianer Rhythmus (Hoch am morgen) CRF-test = Gabe von Kortikotropin-releasing-Faktor, anschließende Bestimmung von ACTH und Kortisol im Plasma CRH = Kortikotropin-releasing-Hormone (Eiweißstoff) aus Hypothalamus FSH = Follikel stimulierendes Hormon GHRIH = Growth-Hormone-Release-Inhibiting-Hormone GHRH = GRH = Wachstumshormon-Releasing-Hormon = Growth-Hormon-Releasing- Hormone = GRF (... faktor) = SRH = Somatotropin-Releasing-Hormone = Somatoliberin Glukagon = Hormon aus Pankreas Glukokortikoide = Glukosteroide = Steroidhormone eine der drei in NNR gebildeten Steroidhormonen; wichtigste natürliche G. sind Cortisol, Cortison, Corticosteron; Gonnadotropine Hormone nach chem. Gesichtspunkten Unterschieden in 1. Steroidhormone (NNR) 2. Polipeptidhormone (Proteohormone) u.a. ( in Hypothalamus (Releasing-Hormone) ( Oxitocin ( Vasopressin (ADH) ( in Hypophyse gebildete H. ( in Pankreas gebildete H. (Insulin, Glukagon) 3. von Aminosäuren abgeleitete H. (Amine) u.a. ( Schilddrüsenhormone ( Katecholamine ( Acetylcholin 4. von ungesättigten Fettsäuren abgeleitete H. humoral = die Körperflüssigkeiten betreffend HVL = Hypophysenvorderlappen Interleukin-1 = Kommunikationsprotein; Produkt der Makrophagen (immunkompetente Zellen) Katecholamine = in NNM gebildetet Hormone z.B. * Adrenalin * Noradrenalin * Dopamin Kortikoide = Kortikosteroide = in der Nebennierenrinde gebildetet Steroidhormone Kortikotropin = Kortikotrophin = ACTH Kortisol = wichtigstes in NNR produziertes Glukokortikoid LH = Luteotropes Hormon NNM = Nebennierenmark NNR = Nebennierenrinde Peptide = Verbindungen von Aminosäuren Serotonin = ein Neurotransmitter SIH = Somatotropin-Release-Inhigiting-Hormone = GHRIH = Somatostatin SRH = Somatotropin-Releasing-Hormone = GHRH Steroide = Gruppe von chemischen Verbindungen mit bestimmtem Aufbau Steroidhormone = Hormone mit steroider chemischer Struktur, nach Wirkung in 3 Gruppen eingeteilt: * Sexualhormone (z.B. Östrogene, Androgene) * Glukokortikoide * Mineralokortikoide