Cutoff points for salivary and hair cortisol concentrations: predicting aggressive behaviour and depressive symptoms in school children: Kefalonian Island study

Objective Predictive power of the stress hormone indices salivary and hair cortisol concentrations with regards to depressive and aggressive symptomatology in children and adolescents. Background Research has shown that cortisol levels are consistently altered in subjects with stress-related depressive and aggressive symptomatology. Descriptors: Adolescent Depression, Adolescent Aggression, Saliva Cortisol, Hair Cortisol, Saliva cutoff point, Hair cortisol cutoff point, Hair cortisone cutoff point. Abbreviations : HPA axis, hypothalamic pituitary adrenal axis; AUC, area under the curve; YSR, student reporting syndrome; CBC, parent reporting syndrome; TRF, teacher reporting syndrome; AnxDep, Anxiety Depression; WdDep, Withdrawn Depression; Rule Break, Rule Breaking, AggrBeh, Aggressive Behavior; BMI, body mass index; HCC, hair cortisol concentration; CI, confidence interval; RR, relative risk; ROC, receiver-operating characteristic. Methods. This study sampled 189 students, 79 boys (42.5 %) and 107 girls (57.5 %) all 9-13 years old from the Greek Kefalonia Island elementary and high schools, along with their parents (N=143) and teachers (N=147). Participants completed the appropriate Achenbach behavior questionnaires YSR, CBCL and TRF, while students also provided biological samples (saliva and hair) to examine the relations between behavior, psychological functioning and concurrent chronic cortisol levels. Salivary cortisol was measured by chemiluminescence in six serial circadian samples. Hair glucocorticoids were processed by the LC-MS/MS method, which quantified both cortisol and its inactive metabolite cortisone. ResultsBinary depressive/non-depressive symptoms predicted salivary cortisol levels, while hair cortisol and cortisone levels were not predicted by any of the above symptoms. Gender was a strong confounder of both hair cortisol and cortisone. The cutoff point for salivary cortisol (logAUC) was 1.3 microg/l computed from teachers’ reports for rule breaking behavior. The cutoff point for hair cortisol and cortisone were 3.3 ng/ml and 9.1 ng/ml, respectively, from teachers’ reports for anxiety/depression symptomatology. Salivary cortisol also predicted anxiety/depression symptoms from the teachers ’reports. This prediction however, was remarkably different with nearly 92% of the times, compared to parents’ reports of only 15%. Conclusion: Teachers’, but not parents’ reports predicted salivary and hair cortisol cutoff thresholds for student rule breaking behavior and student anxiety/depression symptoms, respectively. Similarly, teachers’, but not parents’, reports predicted anxiety /depression symptoms by salivary cortisol testing 92% of the times. These findings suggest that teachers evaluate stress-related behaviors and symptoms more objectively than parents do. Furthermore boys were more likely than girls to be above the cutoff points regarding hair cortisone (OR=3.0) and rule-breaking behavior symptom (OR=7.7).Στόχος: Πρόγνωση καταθλιπτικής ή/και επιθετικής συμπεριφοράς παιδιών και εφήβων από τα επίπεδα συγκέντρωσης της στρεσσογόνου ορμόνης κοριζόλης δια μέσου των ορμονικών δεικτών σιέλου και μαλλιού.Ιστορικό: Η έρευνα έχει δείξει ότι τα επίπεδα κορτιζόλης μεταβάλλονται συνεχώς κατά την καταθλιπτική και επιθετική συμπτωματολογία που σχετίζεται με το άγχος. Λέξεις Κλειδιά: Κατάθλιψη Εφήβων, Επιθετικότητα Εφήβων, Κορτιζόλη σιέλου, Κορτιζόλη μαλλιού, Cutoff point κορτιζόλης σιέλου, Cutoff point κορτιζόλης μαλλιού, Cutoff point κορτιζόνης μαλλιού. Μέθοδοι: Η μελέτη αυτή περιλαμβάνει 189 μαθητές, 79 αγόρια (42,5%) και 107 κορίτσια (57,5%), ηλικίας 9-13 ετών από δημοτικά και γυμνάσια του νησιού της Κεφαλονιάς. Στο δείγμα συμπεριλήφθηκαν οι γονείς (N = 143) και οι εκπαιδευτικοί τους (N = 147). Όλοι οι συμμετέχοντες συμπλήρωσαν τα αντίστοιχα ερωτηματολόγια του Achenbach: YSR (μαθητές), CBCL (γονείς) και TRF (εκπαιδευτικοί). Οι μαθητές παρείχαν επίσης βιολογικά δείγματα δεικτών όπως σιέλου και μαλλιού, με σκοπό να εκτιμηθεί η σχέση μεταξύ ψυχολογικών συμπεριφορών και επιπέδων συγκέντρωσης κορτιζόλης. Η κορτιζόλη σιέλου μετρήθηκε με μέθοδο της χημειοφωταύγειας σε έξι σειριακά κιρκαδικά δείγματα. Τα γλυκοκορτικοειδή του μαλλιού υποβλήθηκαν στην ειδική επεξεργασία της μεθόδου LC-MS/MS, η οποία καταμέτρησε την κορτιζόλη και τον ανενεργό μεταβολίτη, την κορτιζόνη.Αποτελέσματα: Η κατάθλιψη ως κατηγοριοποιημένη μεταβλητή (καταθλιπτική/μη καταθλιπτική συμπεριφορά), αποτελεί προγνωστικό παράγοντα της κορτιζόλης σιέλου, ενώ η κορτιζόλη και κορτιζόνη μαλλιού ανιχνεύουν καταθλιπτική ή επιθετική συμπτωματολογία. Το φύλο αποδείχθηκε ισχυρός προγνωστικός παράγοντας της κορτιζόλης και κορτιζόνης μαλλιού. Το σημείο αποκοπής (φυσιολογικού/μη φυσιολογικού ορίου) της κορτιζόλης σιέλου (logAUC) εκτιμήθηκε στα 1.3 microg/l υπολογιζόμενο από τους εκπαιδευτικούς για τη επιθετική συμπεριφορά των μαθητών ως προς την παραβίαση κανόνων. Επιπλέον, το σημείο αποκοπής (φυσιολογικού/μη φυσιολογικού ορίου) της κορτιζόλης και κορτιζόνης μαλλιού ήταν 3.3 ng / ml και 9.1 ng / ml, αντίστοιχα. Και τα δύο ανωτέρω σημεία αποκοπής υπολογίστηκαν από τους εκπαιδευτικούς ως προς τη συμπτωματολογία της αγχώδους κατάθλιψης των μαθητών. Η χρήση της μεθόδου περισυλλογής σιέλου ανίχνευσε και προέβλεψε στους μαθητές την αγχώδη κατάθλιψη. Αυτή η πρόβλεψη ήταν αξιοσημείωτα σημαντική με 92% των περιπτώσεων ανίχνευσης να προέρχεται από την αναφορά των εκπαιδευτικών και μόλις 15% από την αναφορά των γονέων. Συμπέρασμα: Η αναφορά των εκπαιδευτικών και όχι των γονέων, προέβλεψε τα σημεία αποκοπής της κορτιζόλης σιέλου και μαλλιού, στη συμπεριφορά των μαθητών ως προς την παραβίαση κανόνων και την αγχώδη κατάθλιψη αντίστοιχα. Ομοίως, η αναφορά των εκπαιδευτικών και όχι των γονέων, προέβλεψε την αγχώδη κατάθλιψη μέσω της χρήσης της μεθόδου περισυλλογής σιέλου κορτιζόλης κατά το 92% των περιπτώσεων. Τα ανωτέρω ευρήματα εμφανίζουν τους εκπαιδευτικούς να αξιολογούν καλύτερα από τους γονείς τη συμπεριφορά και τα συμπτώματα των μαθητών που σχετίζονται με το στρες.Επιπλέον όσον αφορά το φύλο, τα αγόρια εμφανίζονται να υπερβαίνουν το σημείο αποκοπής του ορίου φυσιολογικού/μη φυσιολογικού στον ορμονικό δείκτη της κορτιζόνης, καθώς επίσης και το σημείο αποκοπής της μεταβλητής παράβασης κανόνων