Volumetry of amygdala and hippocampus in subjects of at-risk mental state for schizophrenia, patients with first-episode patients and healthy controls

Titelblatt und Inhaltsverzeichnis Einführung Literaturübersicht Fragestellung Methodik Ergebnissse Diskussion Zusammenfassung LiteraturverzeichnisEinführung: Volumetrische Untersuchungen von Amygdala und Hippocampus spielen in der Schizophrenieforschung seit Jahren eine große Rolle. Der Hippocampus ist insbesondere für Prozesse der Gedächtniskonsolidierung bedeutsam. Er ist wegen der bei schizophrenen Patienten beobachtbaren kognitiven Störungen von Interesse. Im Bereich der bei schizophrenen Patienten ebenfalls gestörten Emotionalität weisen viele Untersuchungen auf eine Schlüsselrolle der Amygdala hin. Zahlreiche volumetrische Untersuchungen weisen auf Größenveränderungen des Hippocampus und der Amygdala im Rahmen schizophrener Erkrankungen hin. Dabei stellt sich die Frage, ob diese Veränderungen als ein Risikofaktor für schizophrene Erkrankungen zu bewerten sind oder ob sie Teil des Krankheitsprozesses und Folge der Erkrankung selbst sind. Methode: Untersucht wurden 29 Patienten in der Prodromalphase einer schizophrenen Erkrankung, 23 Patienten mit schizophrener Erstmanifestation und eine 29 gesunde Probanden. Es wurde ein Messprotokoll entwickelt, dass ein an den anatomischen Grenzen orientiertes manuelles Tracing von Hippocampus und Amygdala getrennt ermöglichte. Zusätzlich erfolgte eine Unterteilung des Hippocampus in eine Kopf- und eine Corpus/Tail-Region. Ergebnisse: Die Untersuchung zeigt eine Volumenminderung in der Corpus/Tail-Region der Hippocampi bereits in der Prodromalphase schizophrener Erkrankungen. Hier ergaben sich beidseits signifikante Unterschiede zwischen der Gruppe der Prodromal-Patienten und der Gruppe der Gesunden, nicht aber zwischen Prodromal-Patienten und Patienten mit schizophrener Erstmanifestation. In den Kovarianzanalysen mit intracraniellem Volumen, Händigkeit, Medikation, Geschlech und Alter erweisen sich die Gruppenunterschiede der rechten Corpus/Tail-Region als robust. Linkseitig lassen sich in den Kovarianzanalysen nur noch statistische Tendenzen nachweisen; unter dem Einfluss der Medikation ergeben sich keine Gruppenunterschiede mehr. Die Amygdalavermessung zeigt keine Volumenunterschiede zwischen Prodromal-Patienten und Gesunden, jedoch kleinere linke Amygdalae in der Gruppe der Patienten mit schizophrener Erstmanifestation sowohl im Vergleich mit der Gruppe der Prodromal-Patienten als auch mit der Kontrollgruppe. Diese Gruppenunterschiede bleiben in der Kovarianzanalyse mit den Kovariablen intracranielles Volumen, Medikation und Geschlecht signifikant; unter Berücksichtigung des Alters findet sich nur noch eine statistische Tendenz, mit der Händigkeit als Kovariable sind keine Gruppenunterschiede mehr nachweisbar. Diskussion: Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass ein kleineres Volumen der Hippocampus-Corpus/Tail-Region als ein Risikofaktor für schizophrene Erkrankungen anzusehen ist, da sich entsprechende Veränderungen in einem sehr frühen Stadium der Erkrankung nachweisen lassen und sich im weiteren Verlauf nicht mehr verändern. Diese Befunde bestätigen die Ergebnisse anderer, methodisch vergleichbarer Studien. Im Gegensatz dazu sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung dafür, dass die Veränderungen der Amygdalae erst im Verlauf der Erkrankung erworben werden und als Folge der Erkrankung einzustufen sind. Ergänzend fanden sich signifikante negative Korrelationen zwischen Amygdala-Volumen und einzelnen PANSS-Items, die affektive Veränderungen im Rahmen schizophrener Erkrankungen abbilden.Introduction: Accumulating evidence from post-mortem as well as magnetic resonance imaging studies suggests that abnormalities of medial temporal lobe structures are critically involved in the pathogenesis of schizophrenia. It is still unclear, however, whether certain abnormalities are already present in individuals at ultra high-risk (UHR) for transition into psychosis. Recent studies of UHR patients showed contradictory results concerning hippocampal volumes, and only one study focussed on amygdalar volumes showing that these are unaffected compared tgo healthy controls. Furthermore, no subregions of hippocampus was investigated in UHR persons yet. Methods: We measured the hippocampal and amygdalar volumes from the MRI scans of 29 UHR patients, 23 first-episode patients, and 29 healthy controls. We used BRAINS2 for manual tracing regions of interest (ROI). The hippocampi were divided in two regions: head and corpus/tail. Results: UHR patients displayed significantly smaller volumes of hippocampal corpus and tail bilaterally compared with healthy controls. Group differences regarding the right hippocampal corpus and tail volume remained significant when controlling for intracranial volume and other covariates. No differences were found for the size of left and right hippocampus between UHR patients and first-episode patients. However, first- episode patients showed significantly smaller left amygdalar volumes than UHR and normals. No differences between the groups emerged regarding the right amygdalar volume. Discussion: Our findings suggest that parts of the hippocampal-amygdalar complex are involved in pathogenesis of schizophrenia. Reduction of right hippocampal corpus and tail volumes may be indicative of the prodomal phase of a beginning schizophrenic disorder and represent a risk factor for transition into psychosis. Further investigations are needed whether structural changes of the left amygdala play a role during transition from the prodromal phase to the first episode schizophrenia