eRapport

Bipolar disorder and cortisol. Variation in metabolism and reaction to stress.

Prosjekt
Prosjektnummer
2008039
Ansvarlig person
Steinar Lorentzen
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Mental Health
Forskningsaktivitet
2. Aetiology
Rapporter
2011 - sluttrapport
Overordnet mål var å få mer kunnskap om faktorer assosiert med hypothalamus-hypofyse-binyrebark aksens aktivitet og om bioaktivt kortisol under naturlige forhold ved bipolar lidelse (BD) og schizofreni (SCZ). Resultater: Ved begge lidelsene ble det funnet økt nedbrytning av kortisol, og svekket utskillelse av hormonet ved mentale utfordringer. Endringene kan gi sårbarhet for stress, og genetiske analyser indikerte at endret nedbrytning kan være en patofysiologisk komponent. Delmål 1: Å undersøke aktiviteten til de viktigste enzymene i systemisk kortisol metabolisme hos personer med BD og SCZ. Enzymene 11ß-HSD type 2, 5a- og 5ß reduktase viste økt estimert aktivitet hos personer med BD og SCZ. Funnene tyder på økt nedbrytning av kortisol ved disse lidelsene, og dette synes uavhengig av variasjon i symptombelastning. Delmål 2: Å undersøke om variasjon i gener som koder kortisolmetaboliserende enzymer kan forklare variasjon i disse enzymenes aktivitet ved BD og SCZ. En variant av genet for 5a reduktase (SRD5A2, rs6732223) var assosiert med SCZ, og gruppen med kombinasjonen SCZ og risikovarianten av genet hadde økt aktivitet av enzymet. Delmål 3: Å undersøke endring av fritt kortisol ved en mental utfordring hos personer med BD og SCZ. Menn med BD og SCZ hadde svekket kortisol utskillelse under mental utfordring. Antidepressiva syntes å ha gunstig effekt på utskillelsen. Svekkelse i utskillelse viste assosiasjon med antall psykotiske episoder. Hypothalamus-hypofyse-binyrebark aksen er godt studert ved BD og SCZ, og økt aktivitet i aksen er foreslått å være en medvirkende faktor til utvikling sykdom. Økt nedbrytning av kortisol er et nytt funn og kan være del av en mekanisme for slik økt aktivitet. Funnet kan potensielt bidra til økt forståelse av patofysiologien ved disse sykdommene. Redusert utskillelse av kortisol under mental utfordring indikerer suboptimal sekresjon, og kan være med å forklare økt sårbarhet ved eksponering for stress. Funnene kan potensielt ha betydning for identifisering av nye mål for medikamentell behandling.
2010
Bipolar lidelse og schizofreni er blant de alvorlige psykiske lidelsene, og både arv og miljøfaktorer spiller en rolle. Økt aktivitet i kortisolsystemet kan være en av årsaksfaktorene til utvikling av sykdommene. Dette prosjektet vil se på omdanningen av kortisol som en mulig mekanisme for den økte aktiviteten i kortisolsystemet.Bipolar lidelse og schizofreni har begge en hyppighet på 1-2% i befolkningen. Dette er sykdommer som gir betydelig lidelse hos den enkelte, og de genererer store kostnader for samfunnet. Bipolar lidelse karakteriseres av stemningssvingninger med depresjoner og manier. Ved schizofreni har man gjerne vrangforestillinger, hallusinasjoner og man isolerer seg fra andre. Begge lidelsene medfører en svekket sosial fungering i dårlige faser, og mange opplever kroniske plager. Mekanismene bak lidelsene er til dels ukjente. Kortisolsystemet er et av kroppens stressmestringssystemer som blant annet er med på å koordinere signalene i hjernen, og det sørger for ekstra energi til cellene ved økt behov. Utskillelse av kortisol fra binyrebarken styres fra hjernen gjennom et hormonsystem i en fint regulert likevekt, der kortisol gir beskjed tilbake til hjernen slik at utskillelsen justeres. Kortisolsystemet har blitt omfattende forsket på, og det er god dekning for å hevde at systemet viser en endret aktivitet ved disse lidelsene i forhold til hos friske personer. Dette vises blant annet gjennom økt utskillelse av kortisol i forhold til hos friske når man forsøker å hemme utskillelsen med medikamenter. Dette virker å være et stabilt trekk, og ikke bare resultat av ubalanse ved en akutt sykdomsepisode. Forskningsprosjektet er en del av multisenterstudien Tematisk Område Psykotiske lidelser (TOP studien) som inkluderer pasienter med psykotiske lidelser (schizofreni og bipolar lidelse) og friske kontroller. I delprosjektet ønsker vi å se på omdanningen av kortisol som en mulig mekanisme til den endrede aktiviteten i kortisolsystemet. En endret hastighet i metaboliseringen av kortisol vil kunne påvirke den fint regulerte likevekten, signaloverføring i hjernen og kortisol. Vi vil derfor kartlegge aktiviteten av sentrale enzymer gjennom måling av nedbrytingsprodukter i urin. Videre vil vi teste om genetiske varianter som koder for disse enzymene kan kobles til endret aktivitet ved bipolar lidelse og schizofreni. Vi måler også kortisolnivå i spytt slik at vi kan se på basalnivåer og endring over tid mens deltagerne gjennomgår en nevropsykologisk test (del av standard TOP-protokoll). Nevropsykologiske tester har vist å kunne øke kortisol-nivået. Dette vil si oss hvordan kortisolsystemet reagerer ved mentale utfordringer hos personer med disse lidelsene. Urinprøver, spyttprøver og genetisk materiale er analysert og tre artikler er skrevet. To artikler har blitt akseptert av internasjonale vitenskapelige tidsskrift, hvorav en allerede er tilgjengelig på internett. Den tredje artikkelen er innsendt til tidsskrift, og er under vurdering. Funnene i de to aksepterte artiklene tyder på økt aktivitet hos enzymer som omdanner kortisol ved både bipolar lidelse og schizofreni. Ved schizofreni ble det funnet en genetisk variant som kan forklare økningen. Den tredje artikkelen tyder på at personer med bipolar lidelse og schizofreni har en svekket kortisol-utskillelse ved mentale utfordringer i forhold til friske. De beskrevne endringene i kortisolsystemet kan gi økt sårbarhet for stress, og være medvirkende faktorer for utvikling av lidelsene.
2009
Bipolar lidelse og schizofreni er blant de alvorlige psykiske lidelsene, og både arv og miljøfaktorer spiller en betydelig rolle. Økt aktivitet i kortisolsystemet kan være en av årsaksfaktorene til utvikling av sykdommene. Dette prosjektet vil se på omdanningen av kortisol som en mulig og lite utforsket mekanisme for den økte aktiviteten i kortisolsystemetBipolar lidelse og schizofreni har begge en hyppighet på 1-2% i befolkningen. Dette er sykdommer som gir betydelig lidelse hos den enkelte, og de genererer store kostnader for samfunnet. Bipolar lidelse karakteriseres av stemningssvingninger med depresjoner og manier. Ved schizofreni har man gjerne vrangforestillinger, hallusinasjoner og man isolerer seg fra andre. Begge lidelsene medfører en svekket sosial fungering i dårlige faser, og mange opplever kroniske plager. Mekanismene bak lidelsene er til dels ukjente. Kortisolsystemet er et av kroppens stressmestringssystemer som blant annet er med på å koordinere signalene i hjernen, og det sørger for ekstra energi til cellene ved økt behov. Utskillelse av kortisol fra binyrebarken styres fra hjernen gjennom et hormonsystem i en fint regulert likevekt, der kortisol gir beskjed tilbake til hjernen slik at utskillelsen justeres. Kortisolsystemet har blitt omfattende forsket på, og det er god dekning for å hevde at systemet viser en endret aktivitet ved disse lidelsene i forhold til hos friske personer. Dette vises blant annet gjennom økte nivåer av kortisol i blodet i hvile, og økt utskillelse av kortisol i forhold til hos friske når man forsøker å hemme utskillelsen med medikamenter. Dette virker å være et stabilt trekk, og ikke bare resultat av ubalanse ved en akutt sykdomsepisode. Forskningsprosjektet er en del av multisenterstudien Tematisk Område Psykotiske lidelser (TOP studien) som inkluderer pasienter med psykotiske lidelser (schizofreni og bipolar lidelse) og friske kontroller. I delprosjektet ønsker vi å se på omdanningen av kortisol som en mulig mekanisme til den endrede aktiviteten i kortisolsystemet. En endret hastighet i metaboliseringen av kortisol vil kunne påvirke den fint regulerte likevekten og nivået av kortisol. Vi vil derfor kartlegge aktiviteten av sentrale enzymer gjennom måling av nedbrytingsprodukter i urin. Videre vil vi gjennom genetisk testing sammenlikne fordelingen hos syke og friske av genetiske varianter som koder for enzymer i kortisolmetabolismen. Vi måler også kortisolnivå i spytt slik at vi kan se på basalnivåer og endring over tid mens deltagerne gjennomgår en nevropsykologisk test (del av standard TOP-protokoll). Nevropsykologiske tester har vist å kunne øke kortisol-nivået. Dette vil si oss hvordan kortisolsystemet reagerer ved mentale utfordringer hos personer med disse lidelsene. Til sist skal vi se på relasjonen mellom kliniske symptomer og kortisolnivå i spytt. Hittil er nødvendig antall urinprøver, spyttprøver og genetisk materiale samlet inn og analysert, og 2 artikler har blitt innsendt til internasjonale vitenskapelige tidsskrift. Statistiske analyser av det genetiske materialet er påbegynt. Alle artiklene forventes publisert i løpet av 2010, hvorav de første 3 innen sommeren 2010.
2008
Bipolar lidelse er blant de alvorlige psykiske lidelsene og både arv og miljøfaktorer spiller en betydelig rolle. Økt aktivitet i kortisolsystemet kan være en av årsaksfaktorene til utvikling av sykdommen. Dette prosjektet vil se på omdanningen av kortisol som en mulig og lite utforsket mekanisme for den økte aktiviteten i kortisolsystemet.Bipolar lidelse type 1 og type 2 har begge en hyppighet på 1-2% i befolkningen. Ser man på hele det bipolare spektrum er estimatene 3-8%. Det er en tilbakevendende lidelse der de flest som har hatt en mani, vil få en ny sykdomsepisode. Lidelsen kjennetegnes av svingninger mellom depresjon og mani, tilstander som fører til funksjonsfall, lidelse og sykehusinnleggelse. Kroniske symptomer og funksjonssvikt over lengre tid finner man hos cirka 20%. Mekanismene bak sykdommen er til dels ukjente. Kortisolsystemet er et av kroppens stressmestringssystemer som blant annet sørger for ekstra energi til cellene ved økt behov. Utskillelse av kortisol fra binyrebarken styres fra hjernen gjennom et hormonsystem i en fint regulert likevekt, der kortisol gir beskjed tilbake til hjernen slik at utskillelsen justeres. Kortisolsystemet har blitt omfattende forsket på ved bipolar lidelse og det er god dekning for å hevde at systemet viser en endret aktivitet i forhold til hos friske personer. Dette vises blant annet gjennom økte nivåer av kortisol i blodet i hvile, og økt utskillelse av kortisol i forhold til hos friske når man forsøker å hemme utskillelsen med medikamenter. Det er funnet manglende hemming av utskillelsen både i og mellom sykdomsepisoder, funn som tyder på at endringen er et stabilt trekk, og ikke bare resultat av ubalanse ved en akutt sykdomsepisode. Forskningsprosjektet er en del av multisenterstudien Tematisk Område Psykotiske lidelser (TOP studien) som inkluderer pasienter med psykotiske lidelser (schizofreni og bipolar lidelse) og friske kontroller. Delprosjektet ønsker å se på omdanningen av kortisol som en mulig mekanisme til den endrede aktiviteten i kortisolsystemet. En endret hastighet i metaboliseringen av kortisol vil kunne påvirke den fint regulerte likevekten og nivået av kortisol. Vi vil derfor kartlegge aktiviteten av et sentralt enzym som regulerer forholdet mellom kortisol og den inaktive formen kortison gjennom måling av nedbrytingsprodukter av disse substansene i urin. Videre vil vi gjennom genetisk testing sammenlikne fordelingen hos syke og friske av genetiske varianter som koder for enzymer i kortisolmetabolismen. Vi bruker friske personer som kontrollgruppe og personer med schizofreni som sammenlikningsgruppe, slik at man kan se hvorvidt forskjeller mellom gruppen med bipolar lidelse og friske kontroller gjelder spesifikt for bipolar lidelse. Videre måles kortisolnivå i spytt slik at vi kan se på basalnivåer og endring over tid mens deltagerne gjennomgår en nevropsykologisk test som del av standard TOP-protokoll. Nevropsykologiske tester har vist å kunne fungere som stressor. Til sist skal vi se på relasjonen mellom kliniske symptomer og kortisolnivå i spytt ved bipolar lidelse. Det er hittil samlet inn og analysert 350 urinprøver og spyttprøver på 300 deltagere. Blodprøver fra 1500 pasienter og 1400 kontroller er analysert på genetiske varianter som koder for enzymer i kortisolmetabolismen. Resultater fra disse analysene forventes publisert i løpet av 2009.
Vitenskapelige artikler
Steen Nils Eiel, Lorentzen Steinar, Barrett Elizabeth A, Lagerberg Trine V, Hope Sigrun, Larsson Sara, Berg Akiah O, Agartz Ingrid, Melle Ingrid, Berg Jens P, Andreassen Ole A

Sex-specific cortisol levels in bipolar disorder and schizophrenia during mental challenge--relationship to clinical characteristics and medication.

Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2011 Jun;35(4):1100-7. Epub 2011 mar 21

PMID: 21420462 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Steen Nils Eiel, Methlie Paal, Lorentzen Steinar, Hope Sigrun, Barrett Elizabeth A, Larsson Sara, Mork Erlend, Almås Bjørg, Løvås Kristian, Agartz Ingrid, Melle Ingrid, Berg Jens P, Andreassen Ole A

Increased systemic cortisol metabolism in patients with schizophrenia and bipolar disorder: a mechanism for increased stress vulnerability?

J Clin Psychiatry 2011 Nov;72(11):1515-21. Epub 2011 feb 8

PMID: 21367348 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Steen Nils Eiel, Tesli Martin, Kähler Anna K, Methlie Paal, Hope Sigrun, Barrett Elizabeth A, Larsson Sara, Mork Erlend, Løvås Kristian, Røssberg Jan Ivar, Agartz Ingrid, Melle Ingrid, Djurovic Srdjan, Lorentzen Steinar, Berg Jens P, Andreassen Ole A

SRD5A2 is associated with increased cortisol metabolism in schizophrenia spectrum disorders.

Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2010 Dec;34(8):1500-6. Epub 2010 aug 25

PMID: 20800085 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Steen Nils Eiel, Berg Jens P., Lorentzen Steinar, Andreassen Ole A.

Cortisol and symptoms in bipolar disorder and schizophrenia

50th Annual meeting Scandinavian College of Neuro-Psychopharmacology, København

Steen Nils Eiel, Methlie Paal, Lorentzen Steinar, Hope Sigrun, Barrett Elizabeth A., Larsson Sara, Mork Erlend, Løvås Kristian, Agartz Ingrid, Melle Ingrid, Berg Jens P., Andreassen Ole A.

Increased activity in cortisol metabolism in patients with schizophrenia and bipolar disorder

The 15th Biennial Winter Workshop in Psychoses, Barcelona

Doktorgrader
Nils Eiel Steen

Cortisol metabolism and release in bipolar disorder and schizophrenia spectrum disorders

Disputert:
oktober 2011
Hovedveileder:
Ole A. Andreassen

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler