Česká a slovenská psychiatrie

Česká a slovenská psychiatrie

Časopis
Psychiatrické společnosti ČLS JEP
a Psychiatrickej spoločnosti SLS

původní práce / original article

EXISTUJE U ADHD GENETICKY PODLOŽENÁ DISPOZICE K ÚZKOSTI?

IS THERE A GENETICALLY BASED DISPOSITION FOR ANXIETY IN ADHD?

Ivana Drtílková1, Markéta Neumannová1, Pavel Theiner1, Alena Filová1, Jan Lochman2, Omar Šerý2,3

1 Psychiatrická klinika FN Brno a Lékařské fakulty MU Brno
2 Laboratoř neurobiologie a molekulární psychiatrie, Ústav biochemie, Přírodovědecká fakulta MU Brno
3 Oddělení živočišné embryologie, buněčné a tkáňové diferenciace, Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, Brno

Podpořeno projektem MZ ČR koncepčního rozvoje výzkumné organizace 65269705 (FN Brno

SOUHRN

Drtílková I, Neumannová M, Theiner P, Filová A, Lochman J, Šerý O. Existuje u  ADHD geneticky podložená dispozice k úzkosti?

Impulsivní a hyperaktivní chování souvisí s dysfunkcí centrální serotoninové aktivity a výsledky nedávných studií uvádějí možný vztah mezi polymorfismy genu pro serotoninový přenašeč (SLC6A4) a hyperkinetickou poruchou/ADHD.

Soubor: Do souboru bylo zařazeno 90 chlapců s hyperkinetickou poruchou v  průměrném věku 9,97 roku (SD = 1,66) a kontrolní skupinu tvořilo 82 chlapců ze základních škol.

Metodika: Diagnóza byla stanovena dle kritérií ICD 10 a pomocí škál Connersové (Dotazníku pro rodiče CPQ Children Parent Questionnaire a  Dotazníku pro učitele CTQ - Conners Teacher Rating Scale). K hodnocení pozornosti byl použit Test diskriminace tvarů, pro impulsivitu test TENAZO a  počítačová sestava Neurobehavioral evaluation systém (NES 2). Detekce délkového polymorfismu VNTR genu SLC6A4 byla provedena pomocí fragmentační analýzy na přístroji Genetic Analyzer 3130. Výsledky byly vyhodnoceny v  softwaru GeneMapper (Applied Biosystems).

Výsledky: Kratší alela S a genotyp SS se signifikantně častěji (P < 0,01) vyskytovaly u chlapců s hyperkinetickou poruchou ve srovnání s kontrolní skupinou (Risk Ratio = 1,2673, 95% CI of RR = 1,0684 to 1,5032, Odds Ratio = 1, 843; 95% CI of OR =1,1863 to 2,8631).

Závěr: Lze předpokládat, že dysregulace 5-HT systému může ovlivňovat vývoj emoční a behaviorální regulace u dětí s hyperkinetickou poruchou a více odráží symptomatologii pro hyperkinetické poruchy dle kritérií MKN-10 než užší spektrum symptomů pro ADHD dle DSM-IV. V souladu s údaji v literatuře výskyt alely S a genotypu SS hypoteticky může disponovat tyto jedince k výskytu vysoce frekventních komorbidních úzkostných poruch.

Klíčová slova: hyper kinetická porucha, ADHD, děti, anxieta, serotoninový transportér, SLC6A4 gen

SUMMARY

Drtílková I, Neumannová M, Theiner P, Filová A, Lochman J, Šerý O. Is there a  genetically based disposition for anxiety in ADHD?

Impulsive and hyperactive behavior is related to a central serotonin dysfunction and the results of recent studies indicate the possible relationship between polymorphisms of the serotonin transporter gene (SLC6A4) and hyperkinetic disorder/ADHD.

Sample: The sample included 90 boys with ADHD and the control group consisted of 82 boys.

Method: The diagnosis was based on the ICD-10 criteria and the Conners' Parent Rating Scales. Attention was evaluated using the Shape Discrimination Test; TE-NA-ZO (Familiar Figures Finding Test) was used for impulsivity measures and a computerized set of Neurobehavioral Evaluation System (NES-2) was used for evaluation of both. The detection of the VNTR length polymorphism of the SLC6A4 gene was done using the fragment analysis on capillary sequencing instrument. The GeneMapper software was used for results analysis.

Results: The short S-allele and the SS-genotype was significantly more frequently (P < 0.01) found in boys with hyperkinetic disorder compared to the control group. The results show a relationship between hyperkinetic disorder and the short alleles in contrast to studies published so far.

Conclusion: It may be hypothesized that dysregulation in the 5-HT system could mainly influence the development of emotional and behavioral regulation in children with hyperkinetic disorder and reflects the symptomatology of hyperkinetic disorders as defined in ICD-10 rather than the narrower spectrum of symptoms of ADHD defined in DSM-IV. In compliance with previously published data the presence of the S-allele and the S/S-genotype may hypothetically make these individuals prone to a high prevalence of co-morbid anxiety disorders.

Key words: hyperkinetic disorder, ADHD, children, serotonin transporter, anxiety, SLC6A4 gene


ÚVOD

V odborné literatuře existuje shoda v údajích o vysoké prevalenci komorbidních úzkostných poruch u ADHD.

V dětském věku je komorbidní úzkost přítomna u cca 35 % případů ADHD, u  dospělých s přetrvávajícími symptomy ADHD se její výskyt zvyšuje až na 50 %, poněkud více u žen než u mužů. Významnou roli může hrát genetická dispozice, v  mnoha případech se různé typy úzkostných poruch vyskytují u rodičů dětí s ADHD i v širší rodině.

Na druhé straně, anxieta u jedinců s ADHD může být také výsledkem snížené schopnosti fungovat v běžném životě, protože sociální a kognitivní limitace spojené s ADHD mohou být spouštěčem strachu a fobických reakcí. V řadě klinických studií bylo pozorováno, že komorbidní anxieta může zhoršovat narušené kognitivní schopnosti u ADHD, zejména zvyšovat míru poruchy pozornosti, schopnost adaptace na nové úkoly (kognitivní flexibilitu) a emoční kontrolu.1

Typická symptomatologie ADHD (hyperaktivita, porucha pozornosti a impulsivita) je spojována především s polymorfismy genů podílejících se na dopaminergních transmisích a s geny ovlivňujícími neurovývojový proces mozku.2,27,28 Novější molekulárněgenetické studie zaměřují pozornost také na serotoninový systém, protože vysoká prevalence anxiety ukazuje na narušenou emoční regulaci u ADHD, která provází v mnoha případech jádrové symptomy poruchy.3

Serotoninový přenašeč (SLC6A4), jehož funkcí je aktivní vychytávání serotoninu ze synaptické štěrbiny, je často dáván do souvislosti s regulací afektivity4 Kromě toho byl zjištěn jeho vztah k výskytu kognitivní impulsivity, která se typicky vyskytuje u jedinců s ADHD.5

Gen pro serotoninový přenašeč se nalézá na chromosomu 17q12. Skládá se ze 14 exonů. Délkový polymorfismus genu se nalézá v promotorové oblasti a má dvě základní formy: krátkou variantu "S" - short (14 repetic) a dlouhou variantu "L" - long (16 repetic). Většina dosavadních studií uvádí vztah krátké varianty (zejména homozygotů SS) k vyšší senzitivě na traumata, k anxietě, depresi a strachu, naopak varianta L/L je spojována s nižším výskytem anxiózních a depresivních stavů, vyšším výskytem agresivity a lepší reakcí na SSRI. Neurofyziologické a zobrazovací studie uvádějí také vztah mezi 5-HTTLRP polymorfismem a aktivitou amygdaly.

Hariri6 nalezl u jedinců s genotypem S/S zvýšenou reakci amygdaly na strach a  úzkost. Souvislost genotypu S/S s úzkostnými stavy u dětí ve věku 13-16 let popsal také Jorm.7 U dětí s genotypem S/S nalezli Stein et al. (2008) vyšší míru traumatické reakce na týrání.

Lesch8 popsal u pacientů s genotypem S/S více impulsivní agresivity, abúzus návykových látek, více chronických alkoholiků, sklon k antisociálnímu chování a častější suicidální tendence. Sysoeva9 uvádí korelaci mezi genotypem SS a  skrytou agresí, zatímco u genotypu L/L je agresivita vyjadřovaná přímo.

Recentní studie naznačují, že gen pro SLC6A4 úzce souvisí s vulnerabilitou nebo plasticitou CNS a může modulovat vliv různých environmentálních faktorů. Pluess et al.10 zjistili v souboru 1513 žen korelaci mezi přítomností anxiety v průběhu gravidity a negativními emočními projevy u jejich dětí 6 měsíců po narození. Uvedený vztah byl významně přítomen (p < 0,01) u dětí s alelou S a genotypem S/S. Brandon et al.11 publikovali výsledky studie, ve které děti nesoucí jednu nebo dvě kopie krátké alely genu pro SLC6A4 hůře zvládaly hyper kritické postoje svých matek a zvýšeně úzkostně reagovaly na expozice tváří vyjadřujících zlost a vztek ve srovnání s dětmi homozygotními pro dlouhé alely. Burkhouse et al.12 v podobné studii, ve které participovalo 100 matek s  dětmi, zjistili korelaci mezi hladinou behaviorální inhibice u dětí a mírou hyperprotektivního chování u matek. Tento vztah byl významný u dětí, které byly homozygoty S/S nebo heterozygoty L/S, nikoliv však pro homozygoty L/L.

Rovněž Eley et al.13 považují gen pro SLC6A4 za "gen sensitivity", který je pravděpodobně odpovědný za vyšší vnímavost k pozitivním i negativním stimulům, prenatálně i postnatálně. V souboru 359 dětí s úzkostnými poruchami jedinci s  genotypem S/S o 20 % lépe reagovali na kognitivně-behaviorální terapii.

Z neurofyziologického pohledu tvoří mozkový okruh regulace úzkosti serotoninergní projekce ze středního mozku do limbického systému a také noradrenergní projekce z locus coeruleus do limbického systému, kde významnou roli hraje amygdala. Abnormální aktivace v těchto projekcích, zejména amygdaly v limbickém systému, je považována za spouštěč anxiety. Jednou z příčin zvýšené reaktivity amygdaly u ADHD může být nedostatečný inhibiční mechanismus v prefrontální oblasti, popisovaný u ADHD.

Podle zobrazovacích studií mozku14 existuje vztah mezi nedostatečně tlumenou aktivitou amygdaly a úzkostným temperamentem. U osob s genotypem S/S byla amygdala o 25 % menší ve srovnání s osobami s genotypem L/L. Signál z amygdaly je vysílán do cingula, které by mělo zpětně tlumit aktivitu amygdaly. U osob s  variantou S/S je však dráha dysfunkční, signál není dostatečně silný a  aktivita amygdaly není dostatečně tlumena. Schopnost tlumení úzkosti a strachu závisí na stupni konektivity tohoto "emočního" obvodu, jehož funkce jsou významně modulovány serorotoninem již během časného vývoje mozku.

Snížení centrální serotoninové aktivity bylo popsáno v souvislosti s  nedostatečnou kontrolou impulsů u zvířat, dětí i dospělých. V preklinických studiích myši s knock-outem genu pro 5-HT1B vykazují hyperaktivitu, agresivitu, zvýšenou vulnerabilitu a zvýšenou administraci alkoholu a kokainu.

Snížená 5-HT aktivita je spojována s impulsivně-agresivním chováním, naopak s  kognitivní impulsivitou jsou spojovány vyšší hladiny 5-HT. Oba typy impulsivity mohou být součástí symptomatologie ADHD podmíněné dysregulací 5-HT systému. V preklinických studiích bylo prokázáno, že mikroinjekční aplikace agonistů různých serotoninových receptorů do určitých mozkových struktur měla pozitivní modulační efekt na aktivitu mezotelencefalického dopaminergního systému.15

Přestože větší počet studií uvádí souvislost mezi ADHD a vyšší frekvencí výskytu dlouhé alely L,16,17,18 ve studiích cílených na subtypy ADHD jsou výsledky značně inkonzistentní.

Cadoret19 zkoumal vztah polymorfismu genu pro SL-C6A4 k ADHD a objevil vztah mezi tímto polymorfismem a agresivitou, poruchami chování a deficitem pozornosti. Vztah alely S se shora uvedenými symptomy byl nalezen u chlapců, naopak u dívek s genotypy S/S a S/L byly tyto symptomy potlačeny. V další studii20 byla nalezena asociace alely L pouze k subtypu s převahou hyperaktivity (p = 0,019), zatímco úroveň výskytu genotypu S/S byla u všech tří subtypů shodná. Grevet21 nalezl vyšší frekvenci genotypu S/S u subtypu ADHD s převažující poruchou pozornosti. Grizenko22 v kontrolované studii u 371 dětí s ADHD (6-12 let) zjistil významnou vazbu genotypu L/L pouze ke kombinovanému subtypu ADHD, nikoliv k subtypu s převažující poruchou pozornosti. Retz23 studoval agresivní chování a polymorfismus genu pro serotoninový přenašeč a objevil vztah mezi deleční alelou S tohoto polymorfismu i  genotypem S/S a opakovanou fyzickou agresivitou dospělých probandů s ADHD. Někteří autoři soudí, že subtyp s poruchou pozornosti a subtypy s  hyperaktivitou a impulsivitou mohou mít rozdílný, etiologický podklad, což naznačuje rozdílná distribuce genotypů L/L a S/S serotoninového přenašeče.24,25

Na dětském a adolescentním oddělení Psychiatrické kliniky FN Brno, ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou MU v Brně, se řadu let zabýváme molekulárněgenetickými nálezy u ADHD.3,26,27,28 V této práci navazujeme zejména na výsledky naší recentní studie publikované v Activitas nervosa superior rediviva3 a nově se zabýváme možným vztahem variant DNA genů serotoninového systému ke komorbidní anxietě u ADHD.

METODIKA

Do souboru dětí s hyperkinetickou poruchou bylo zařazeno 90 chlapců hospitalizovaných nebo ambulantně léčených na dětském oddělení Psychiatrické kliniky Fakultní nemocnice Brno a chlapci z Dětské psychiatrické léčebny ve Velké Bíteši. Vylučujícími kritérii pro obě skupiny byly vrozené genetické vady, epilepsie, mentální retardace, schizofrenie, pervazivní vývojové poruchy a závažná somatická onemocnění.

Průměrný věk sledovaného souboru byl 9,97 roku (SD = 1,66). Výzkum byl prováděn pouze u chlapců vzhledem k tomu, že se předpokládá vliv estrogenů na patogenezi onemocnění (především vliv estrogenů na neurogenezi a expresi např. dopaminových receptorů). Selekce dle věku a pohlaví umožnila získat relativně homogenní skupiny pro genetickou analýzu.

Před začleněním každého chlapce do studie předcházelo podepsání informovaného souhlasu jeho zákonným zástupcem. Kontrolní skupinu 82 chlapců tvořili žáci odpovídajícího věku ze základních škol brněnského regionu.

Ve skupině s hyperkinetickou poruchou bylo provedeno podrobné pedopsychiatrické klinické vyšetření se stanovením diagnózy podle kritérií desáté revize Mezinárodní klasifikace nemocí (MKN-10). U každého dítěte byl určen subtyp hyperkinetické poruchy: F 90.0 - porucha pozornosti s  hyperaktivitou a F 90.1 - hyperkinetická porucha chování. Byla provedena detailní objektivní psychiatrická anamnéza s rodiči dětí, cílená na průběh a  klinické projevy hyperaktivity v jednotlivých vývojových fázích dítěte. Pro detekci a kvantifikaci hyperkinetických poruch byly použity dotazníkové metody: Dotazník pro rodiče CPQ (Children Parent Questionnaire)29 a Dotazník pro učitele CTQ (Conners Teacher Rating Scale),30 které umožnily jednoduchým způsobem detekovat a kvantifikovat behaviorální psychopatologii. Dotazník pro rodiče má 90 položek a zkoumá poruchy chování, anxietu, impulsivitu, hyperaktivitu, problémy v učení, psychosomatické problémy, perfekcionismus, antisociální projevy a svalové napětí. Dotazník pro učitele má 39 položek v  oblastech "chování ve třídě", "chování ve skupině" a "postoj k autoritám" a  zkoumá poruchy chování, nepozornost, tenzi a anxietu a hyperaktivitu. K  hodnocení pozornosti jsme zvolili Test diskriminace tvarů31 a pro impulsivitu test TENAZO (vydaly Psycho diagnostické a didaktické testy, 1984) a  počítačovou sestavu Neurobehavioral evaluation systém (NES 2; Letz, 1998).32 Jeho sestava se ukázala jako citlivá metoda pro zkoumání jemných dysfunkcí nervového systému. Z obsáhlé testové baterie NES 2 jsme pro naše účely použili jen 5 dílčích úkolů: Finger Tapping, test koordinace ruka-oko, vizuální řady čísel (Digit Span), porovnávání vzorů (Pattern Comparison) a test selektivní pozornosti (Switching Attention).

V souboru 90 chlapců s hyperkinetickou poruchou splňovalo kritéria pro subtyp poruchy pozornosti s hyperaktivitou (F90.0) 38 chlapců a pro hyperkinetickou poruchu chování (F90.1) 52 chlapců.

GENETICKÉ VYŠETŘENÍ

Detekce délkového polymorfismu VNTR (5HTTLPR) genu pro SLC6A4 byla provedena pomocí fragmentační analýzy na přístroji Genetic Analyzer 3130. Pro PCR reakci byly použity primery Fprimer - FAM ATA CTG GTA GGG TGC AAG GAG A a Rprimer CTC TGA ATG CCA GCA CCT AAC. Reakční směs o celkovém objemu 10 µl obsahovala 100 nM koncentrace každého primeru, 1krát reakční pufr pro DynaZyme polymerázu (Finnzymes), 0,5 mM dNTP a 1U DynaZyme polymerázy. Amplifikační reakce byla prováděna v termálním cykléru Veriti (Applied Biosystems). Po počáteční denaturaci trvající 2,5 minuty při 94 °C byla DNA amplifikována v  tříkrokových cyklech: denaturace 30 s při 94 °C, annealing 30 s při 57 °C a  extenze 60 s při 72 °C. Po 35 cyklech byla použita finální extenze 30 minut při 72 °C.

Analýza PCR produktů byla provedena na genetickém analyzátoru 3130 následovně: 0,5 ul PCR produktu bylo smícháno s 9,3 ul HiDi Formamidu a 0,2 ul délkového standardu LIZ500. Analýza byla provedena dle standardního protokolu pro fragmentační analýzu s kalibrací DS33. Výsledky byly vyhodnoceny v softwaru GeneMapper (Applied Biosystems).

STATISTICKÁ ANALÝZA

Z tabelovaných dat byla vytvořena kontingenční tabulka s počty osob pro jednotlivé genotypy. Z této tabulky se dále vycházelo při výpočtu genotypových a alelických frekvencí. Statistické srovnání genotypových frekvencí bylo provedeno pomocí X2 testu, srovnání alelických frekvencí bylo provedeno pomocí Fisher-exact testu. Za signifikantní výsledek sledovaných genotypových a  alelických frekvencí obou polymorfismu byla pokládána hladina pravděpodobnosti p < 0,05. Statistické vyhodnocení výsledků bylo provedeno pomocí softwaru CSS Statistica verze 7 (StatSoft, USA).

VÝSLEDKY

Česká a slovenská psychiatrie

V rámci asociační studie byl nalezen statisticky významný vztah mezi VNTR polymorfismem (5HTTLPR) genu pro serotoninový přenašeč a hyperkinetickou poruchou. Kratší alela S a genotyp SS se signifikantně častěji (p < 0,01) vyskytovaly u  chlapců s hyperkinetickou poruchou ve srovnání s kontrolní skupinou (Risk Ratio = 1,2673, 95 % CI of RR = 1,0684 to 1,5032, Odds Ratio = 1,843; 95 % CI of OR = 1,1863 to 2,8631). Z výsledků vyplývá souvislost hyperkinetické poruchy (dle MKN-10) s kratšími alelami na rozdíl od většiny dosud publikovaných prací, v nichž byla použita diagnostická kritéria pro ADHD (dle DSM-IV).

DISKUSE

Ve sledovaném souboru dětí s hyperkinetickou poruchou (dle ICD 10) byla významně zastoupena skupina jedinců s VNTR polymorfismem genu pro serotoninový přenašeč, u kterých je přítomna kratší alela S a genotyp S/S. Na rozdíl od naší studie většina publikovaných studií zkoumala jedince s ADHD diagnostikované podle kritérií DSM-IV, dle kterých nemusejí být u jednotlivých subtypů všechny klíčové symptomy poruchy přítomny. Kritéria ICD 10 jsou přísnější, vyžadují pro diagnózu hyperkinetické poruchy kompletní výskyt symptomů, což teoreticky může odrážet širší rozsah neurovývojového postižení. Mimo to, dle kritérií ICD 10 je součástí této diagnostické kategorie i  hyperkinetická porucha chování, spojená s různými projevy agresivity. V našem souboru se jednalo převážně o hospitalizované jedince, u kterých nebyla dostačující ambulantní léčba, tedy o děti se závažnější formou poruchy, která je obvykle spojena s častějším výskytem komorbidit.

Naše výsledky převážně korelují s nálezy genotypu S/S ve studiích popisujících zvýšenou fyzickou agresivitu u dospělých probandů s ADHD23 a ve studiích uvádějících vztah k impulsivní agresivitě, abúzu drog, alkoholu, antisociálnímu chování a suicidálním tendencím.33 Korelaci mezi genotypem S/S a skrytou agresí popsala rovněž Sysoeva.9 Grevet21 nalezl vztah genotypu S/S k subtypu ADHD s převažující poruchou pozornosti. Výskyt genotypu S/S byl opakovaně popsán řadou autorů v dětské i dospělé populaci u úzkostných poruch, ve vztahu k vyšší senzitivě na traumata, depresi a strachu. Nikolas34 upozorňuje, že jak snížená, tak zvýšená aktivita 5-HT funkcí u dětí a  adolescentů souvisí s výskytem impulsivity a agresivity - na rozdíl od dospělých, u kterých je uváděna snížená 5-HT aktivita. Podle autorky mohou hypoteticky obě alely 5HTTLPR (L i S) znamenat rizikový terén pro ADHD a vznik příbuzných komorbidních poruch.

Z přehledu recentních studií vyplývá, že přítomnost alely S může znamenat u  ADHD zvýšenou vulnerabilitu a senzitivitu k různým environmentálním vlivům a  pravděpodobně také představuje rizikový terén pro výskyt dalších komorbidních poruch v behaviorální a afektivní oblasti. Relativně konzistentně je uváděn vztah k výskytu anxiety a impulsivity Hypoteticky lze soudit, že kratší alela S a genotyp S/S u dětí s hyperkinetickou poruchou mohou souviset s emoční dysregulací a s nedostatečně účinnými coping mechanismy při zvládání stresu, spojeným s jejich chronickým selháváním v běžných životních situacích, v  důsledku kognitivně-behaviorální dysfunkce.

ZÁVĚR

Výsledky naznačují, že vedle polymorfismů některých genů zúčastněných v  dopaminergních neurotransmisích, které u ADHD relativně konzistentně potvrzuje řada dosavadních studií (DRD4, DRD2, DAT1), u části jedinců s hyperkinetickou poruchou / ADHD může souviset klinická psychopatologie také s variantami DNA genů serotoninového systému. V souladu s údaji v literatuře může výskyt alely S a genotypu S/S přispívat k vývoji emoční a behaviorální dysregulace, případně disponovat tyto jedince k výskytu vysoce frekventních, komorbidních úzkostných poruch.

Limitace

Výsledky studie ukazují na možný vztah VNTR polymorfismů genu pro serotoninový přenašeč k hyperkinetické poruše. Pro potvrzení hypotézy o vztahu alely S s komorbidní úzkostí v této specifické populaci by měla být v další, navazující studii rozšířena metoda s použitím škál pro kvantifikaci anxiety, na rozšířeném souboru pacientů.

Zkratky

5-HT - serotonin

5-HTTLPR - serotonin-transporter-linked promoter region

ADHD - attention deficit / hyperactivity disorder

DRD2 - dopamine receptor D2

DSM - Diagnostic and Statistic Manual

ICD - International Classification of Diseases

L - long

NES - Neurobehavioral evaluation system

S - short

SD - standard deviation

SLC6A4 - serotonin transporter (solute carrier family 6)

VNTR - variable number tandem repeat

LITERATURA


Celá stať v dokumentu PDF
Čes a slov Psychiatr 2012;108(5): 223 -228

Zpět