Tác động của kích thích từ trường não không liên tục trong điều trị trầm cảm kháng trị: sự thay đổi của các axit amin tiền chất neurotransmitter cụ thể

Journal of Neural Transmission - Tập 128 Số 8 - Trang 1225-1231 - 2021
Friedrich Leblhuber1, Simon Geisler2, Daniela Ehrlich1, Kostja Steiner1, Gilbert Reibnegger3, Dietmar Fuchs2, Katharina Kurz4
1Department of Gerontology, Kepler University Clinic, Linz, Austria
2Institute of Biological Chemistry, Innsbruck Medical University, Innrain 80, Room M04-313, 6020, BiocenterInnsbruck, Austria
3Division of Physiological Chemistry, Otto-Loewi Research Center, Graz Medical University, Graz, Austria
4Department of Internal Medicine, Innsbruck Medical University, Innsbruck, Austria

Tóm tắt

Tóm tắtKích thích từ trường não không liên tục (rTMS) cho trầm cảm nặng kháng trị mang lại liệu pháp thay thế, vì hơn một phần ba bệnh nhân không đáp ứng với điều trị chống trầm cảm đầy đủ. Trong nghiên cứu can thiệp này, độ an toàn, sự phát triển triệu chứng và sự thay đổi nồng độ trong huyết thanh của các axit amin tiền chất neurotransmitter, các dấu hiệu kích hoạt miễn dịch và viêm, yếu tố dinh dưỡng thần kinh xuất phát từ não (BDNF), nitrit cũng như amylase trong nước bọt đã được đo trước và sau khi kích thích vỏ não trán bằng rTMS như liệu pháp bổ sung trên 38 bệnh nhân bị trầm cảm kháng trị. Trong số đó, 17 bệnh nhân nhận kích thích giả như một nhóm đối chứng. Điều trị được dung nạp tốt: với ngoại lệ của một bệnh nhân trong nhóm thật, người đã mô tả cảm giác khó chịu trong quá trình điều trị thứ hai, không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được quan sát. Sự cải thiện trạng thái trầm cảm với sự giảm có ý nghĩa ở thang điểm HAMD-7 (p = 0.001) đã được tìm thấy ở bệnh nhân được điều trị bằng rTMS, nhưng không có ở bệnh nhân điều trị giả. Ngoài ra, nồng độ phenylalanine và tyrosine trong huyết thanh đã giảm đáng kể (p = 0.03 và p = 0.027, tương ứng) ở bệnh nhân được điều trị bằng rTMS. Tỷ lệ kynurenine trên tryptophan (Kyn/Trp) có xu hướng giảm dưới rTMS (p = 0.07). Thêm vào đó, mối liên hệ giữa nồng độ BDNF và neopterin cũng như nồng độ nitrit huyết thanh đã được tìm thấy ở bệnh nhân sau khi điều trị rTMS, cho thấy ảnh hưởng của các mạch điều tiết miễn dịch lên mức BDNF. Ở bệnh nhân được điều trị giả, không có sự thay đổi nào của nồng độ biomarker được quan sát. Kết quả cho thấy rằng rTMS có hiệu quả trong điều trị trầm cảm kháng trị. rTMS dường như ảnh hưởng đến enzyme phenylalanine hydroxylase, enzyme đóng vai trò trung tâm trong tổng hợp các tiền chất neurotransmitter tyrosine và dihydroxyphenylalanine (DOPA).

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Anderson DN, Wilkinson AM, Abou-Saleh MT, Blair JA (1994) Recovery from depression after electroconvulsive therapy is accompanied by evidence of increased tetrahydrobiopterin-dependent hydroxylation. Acta Psychiatr Scand 90:10–13

Badran BW, Ly M, DeVries WH, Glusman CE, Willis A, Pridmore S, George MS (2019) Are EMG and visual observation comparable in comparing resting motor threshold? A reexamination after twenty years. Brain Stimul 12(2):364–366

Bakker N, Shahab S, Giacobbe P, Blumberger DM, Daskalakis ZJ, Kennedy SH, Downar J (2015) rTMS of the dorsomedial prefrontal cortex for major depression: safety, tolerability, effectiveness, and outcome predictors for 10 Hz versus intermittent theta-burst stimulation. Brain Stimul 8:208–215

Benedetti F, Aggio V, Pratesi ML, Giacomo G, Furlan R (2020) Neuroinflammation in bipolar depression. Front Psychiatry 11:71

Blumberger DM, Vila-Rodriguez F, Thorpe KE, Feffer K, Noda Y, Giabbe P, Knyahnytska Y, Kennedy SH, Lam RW, Daskalakis ZJ, Downar J (2018) The effectiveness of theta burst versus high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with depression (THREE-D): a randomised non-inferiority trial. Lancet 391:1683–1692

Capuron L, Schroecksnadel S, Féart C, Aubert A, Higueret D, Barberger-Gateau P, Layé S, Fuchs D (2011) Chronic low-grade immune activation in the elderly is associated with increased tryptophan catabolism and altered phenylalanine turnover: role in neuropsychiatric symptomatology. Biol Psychiatry 70:175–182

Connolly KR, Helmer A, Cristancho MA, Cristancho P, O’Reardon JP (2012) Effectiveness of transcranial magnetic stimulation in clinical practice post -FDA approval in the United States: results observed with the first 100 consecutive cases of depression at an academic medical center. J Clin Psychiatry 73(4):e567–e573

Dantzer R, Wollman EE, Yirmiya R (2002) Cytokines and depression: an update. Brain Behav Immun 16:501–502

Duman RS, Sanacora G, Krystal JH (2019) Altered connectivity in depression: GABA and glutamate neurotransmitter deficits and reversal by novel treatments. Neuron 102(1):75–90

Fava M (2003) Diagnosis and definition of treatment-resistant depression. Biol Psychiatry 53(8):649–659

Felger JC (2018) Imaging the role of inflammation in mood and anxiety-related disorders. Curr Neuropharmacol 16:533–558

Friedrich MJ (2017) Depression is the leading cause of disability around the world. JAMA 317:1517

Hallet M (2007) Transcranial magnetic stimulation, a primer. Neuron 55(2):187–199

Hodes GE, Kana V, Menard C, Merad M, Russo SJ (2015) Neuroimmune mechanisms of depression. Nat Neurosci 18:1386–1393

Iimori T, Nakajima S, Miyazaki T, Tarumi R, Ogyu K, Wada M, Tsugawa S, Masuda F, Daskalakis ZJ, Blumberger DM, Mimura M, Noda Y (2019) Effectiveness of the prefrontal repetitive transcranial magnetic stimulation on cognitive profiles in depression, schizophrenia, and Alzheimer’s disease: a systemic review. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 88:31–40

Katayama N, Nakagawa A, Umeda S, Terasawa Y, Kurata C, Tabuchi H, Kikuchi T, Mimura M (2019) Frontopolar cortex activation associated with pessimistic future-thinking in adults with major depressive disorder. Neuroimage Clin 23:101877

Koren D, Shefer O, Chistyakov A, Kaplan B, Feinsod M, Klein E (2001) Neuropsychological effects of prefrontal slow rTMS in normal volunteers: a double-blind sham-controlled study. J Clin Exp Neuropsychol 23:424–430

Leblhuber F, Steiner K, Schuetz B, Fuchs D, Gostner JM (2018a) Probiotic supplementation in patients with Alzheimer’s dementia—an exploratory intervention study. Curr Alzheimer Res 15:1106–1113

Leblhuber F, Steiner K, Gostner JM, Fuchs D (2018b) Repetitive transcranial magnetic stimulation in patients with late life depression influences phenylalanine metabolism. Pteridines 29:87–90

Leblhuber F, Steiner K, Fuchs D (2019) Treatment of patients with geriatric depression with repetitive transcranial magnetic stimulation. J Neural Transm 126:1105–1110

Li YF (2020) A hypothesis of monoamine (5-HT)—Glutamate/GABA long neural circuit: aiming for fast-onset antidepressant discovery. Pharmacol Ther 208:107494

Lindqvist D, Dhabhar FS, James SJ, Hough CM, Jain FA, Bersani FS, Reus VI, Verhoeven JE, Epel ES, Mahan L, Rosser R, Wolkowitz OM, Mellon SH (2017) Oxidative stress, inflammation and treatment response in major depression. Psychoneuroendocrinology 76:197–205

Liu B, Zhang Y, Zhang L, Li L (2014) Repetitive transcranial magnetic stimulation as an augmentative strategy for treatment resistant depression, a meta-analysis of randomised, double-blind and sham-controlled study. BMC Psychiatry 14:342–350

Liu S, Sheng J, Li B, Zhang X (2017) Recent advances in non-invasive brain stimulation for major depressive disorder. Front Hum Neurosci 11:526

McIntyre RS, Konarski JZ, Mancini DA, Fulton KA, Parikh SV, Grigoriadis S, Grupp LA, Bakish D, Filteau MJ, Gorman C, Nemeroff CB, Kennedy SH (2005) Measuring the severity of depression and remission in primary care: validation of the HAMD-7 scale. Canad Med Assoc J 173:1327–1334

Nathan CF, Murray HW, Wiebe ME, Rubin BY (1983) Identification of interferon-gamma as the lymphokine that activates human macrophage oxidative metabolism and antimicrobial activity. J Exp Med 158:670–689

Neurauter G, Schröcksnadel K, Scholl-Bürgi S, Sperner-Unterweger B, Schubert C, Ledochowski M, Fuchs D (2008) Chronic immune stimulation correlates with reduced phenylalanine turnover. Curr Drug Metab 9:622–627

Neurauter G, Scholl-Buergi S, Haara A, Geisler S, Mayersbach P, Schennach H, Fuchs D (2013) Simultaneous measurement of phenylalanine and tyrosine by high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection. Clin Biochem 46:1848–1851

Niimi M, Hashimoto K, Kakuda W, Miyano S, Momosaki R, Ishima T, Abo M (2016) Role of brain-derived neurotrophic factor in beneficial effects of repetitive transcranial magnetic stimulation for upper limb hemiparesis after stroke. PLoS ONE 11:e0152241

Niimi M, Ishima T, Hashimoto K, Hara T, Yamada N, Abo M (2020) Effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on the kynurenine pathway in stroke patients. NeuroReport 31(9):629–636. https://doi.org/10.1097/WNR.0000000000001438

Noda Y, Silverstein WK, Barr MS, Vila-Rodriguez F, Downar J, Rajji TK, Fitzgerald PB, Mulsant BH, Vigod SN, Daskalakis ZJ, Blumberger DM (2015) Neurobiological mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex in depression: a systemic review. Psychol Med 45:3411–3432

Pessoa L (2017) A network model of the emotional brain. Trends Cogn Sci 21:357–371

Price J, Cole V, Goodwin GM (2009) Emotional side-effects of selective serotonin reuptake inhibitors: qualitative study. Br J Psychiatry 195:211–217

Qiu HM, Yang JX, Jiang XH, Hu XY, Liu D, Zhou QX (2015) Enhancing tyrosine hydroxylase and tryptophan hydroxylase expression and improving oxidative stress involved in the antidepressant effect of sodium valproate on rats undergoing chronic unpredicted stress. NeuroReport 16(18):1145–1150

Riedel P, Heil M, Bender S, Dippel G, Korb FM, Smolka MN, Marxen M (2019) Modulating functional connectivity between medial frontopolar cortex and amygdala by inhibitory and excitatory transcranial magnetic stimulation. Hum Brain Mapp 40:4301–4315

Rolls ET, Cheng W, Feng J (2020) The orbitofrontal cortex: reward, emotion and depression. Brain Commun 2(2):fcaa196. https://doi.org/10.1093/braincomms/fcaa196

Simon GE (2003) Social and economic burden of mood disorders. Biol Psychiatry 54:208–215

Sperner-Unterweger B, Kohl C, Fuchs D (2014) Immune changes and neurotransmitters: possible interactions in depression? Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 48:268–276

Thase ME (2011) Treatment-resistant depression: prevalence, risk factors and treatment strategies. J Clin Psychiatry 72(5):e1. https://doi.org/10.4088/JCP.8133tx4c

Vamava A, Stokes MG, Chambers CD (2011) Reliability of the “observation of movement“ method for determining motor threshold using transcranial magnetic stimulation. J Neurosci Methods 201(2):327–332

Widner B, Werner ER, Schennach H, Wachter H, Fuchs D (1997) Simultaneous measurement of serum tryptophan and kynurenine by HPLC. Clin Chem 43:2424–2426

Widner B, Leblhuber F, Walli J, Tilz GP, Demel U, Fuchs D (2000) Tryptophan degradation and immune activation in Alzheimer’s disease. J Neural Transm 107:343–353

Widner B, Laich A, Sperner-Unterweger B, Ledochowski M, Fuchs D (2002) Neopterin production, tryptophan degradation, and mental depression-what is the link? Brain Behav Immun 16:590–595

Zhao X, Li Y, Thian Q, Zhu B, Zhao Z (2019) Repetitive transcranial magnetic stimulation increases serum brain-derived neurotrophic factor and decreases interleukin-1ß and tumor necrosis factor alpha in elderly patients with refractory depression. J Int Med Res 47:1848–1855

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Neural Transmission

Tập 128 Số 8

1225-1231

Thông tin tác giả