Körperliche Fitness und Gehirn – Interventionsstudie (PHYSBI)

Übergeordnetes Ziel Untersuchung, ob körperliche Bewegung Angstsymptome reduziert, die Kognition verbessert und die Notwendigkeit von Krankenständen bei Patienten mit Angststörungen in der Primärversorgung verringert.

Hintergrund Psychische Erkrankungen sind der häufigste Grund für Arbeitslosigkeit bei Menschen im erwerbsfähigen Alter, und dies ist heute eine wachsende Patientengruppe in der schwedischen Grundversorgung. Eine Umfrage der Europäischen Kommission ergab, dass 17 % der schwedischen Bevölkerung im vergangenen Jahr wegen psychiatrischer Probleme Hilfe gesucht hatten. Diese Zahlen sind für europäische Länder überdurchschnittlich und steigend. Schwedens Kosten für psychische Erkrankungen belaufen sich jährlich auf rund 70.000 MSEK – ein Anstieg von 20.000 MSEK in zehn Jahren – und der Anteil der Krankheitstage aufgrund einer psychiatrischen Diagnose beträgt derzeit 40 %. Psychische Erkrankungen schränken die Lebensqualität erheblich ein. Beispielsweise haben 18-Jährige mit Angststörungen ein erhöhtes Risiko einer zukünftigen Ausgrenzung und eine zweifach erhöhte Sterblichkeit nicht nur aufgrund von Selbstmord, sondern aufgrund mehrerer verschiedener Todesursachen, was die Bedeutung der Suche nach wirksamen Behandlungsstrategien unterstreicht.

Die Fähigkeit des erwachsenen Gehirns, sich sowohl strukturell als auch funktionell zu verändern, wird als Gehirnplastizität bezeichnet. Sowohl bei Menschen als auch in Tiermodellen hat körperliche Bewegung einen großen Einfluss auf die Plastizität des Gehirns. Körperliche Betätigung kann die Neurogenese erhöhen und die Gedächtnisfunktionen bei Ratten verbessern, und der zirkulierende insulinähnliche Wachstumsfaktor I (IGF-I) kann diesen Effekt fördern. Der aus dem Gehirn stammende neurotrophe Faktor (BDNF) und der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) sind ebenfalls beteiligt. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass körperliche Aktivität die neuronale Aktivität modifiziert, die Bildung von Synapsen erhöht und Entzündungsmarker reduziert, was mit Neuroprotektion korrelieren kann.

Die Forscher haben zuvor einen Zusammenhang zwischen körperlicher Fitness und Angststörungen nachgewiesen, was auf positive präventive Vorteile von körperlicher Betätigung hindeutet. Die positive Wirkung von Bewegungsinterventionen wurde bisher hauptsächlich bei Menschen mit Depressionen nachgewiesen.

Die konkreten Ziele dieses Projekts sind:

1. Es sollte eine 12-wöchige körperliche Übungsintervention für Personen getestet werden, die wegen Angststörungen in der Primärversorgung behandelt wurden. Die interessierende Exposition ist die Intensität der körperlichen Betätigung; Zu den Ergebnissen gehören die Belastung durch Angstsymptome, die kognitiven Fähigkeiten und der Krankenstand.
2. Um Erkenntnisse über mögliche Mechanismen zu gewinnen, indem die Serumspiegel bestimmter Hormone (charakterisiert und assoziiert mit der Plastizität des Gehirns in Tiermodellen) vor und nach unterschiedlichen Trainingsintensitäten verglichen werden.

Beziehung zur Forschungsfront Im Gegensatz zur Literatur zu Depressionen gibt es nur sehr wenige klinische Studien zu körperlicher Betätigung als Intervention bei Angstzuständen. Bei allen sechs bisher durchgeführten Studien wurde ein hohes Bias-Risiko festgestellt. Qualitativ hochwertigere Studien sind daher erforderlich. Es besteht die Notwendigkeit, die Rolle von Intensität, Volumen, Häufigkeit und Art der körperlichen Betätigung auf Angstsymptome, kognitive Funktionen und Arbeitsfähigkeit bei Menschen mit Angststörungen zu untersuchen. Auch die mutmaßlichen Mechanismen hinter den möglichen Wirkungen auf Angstsymptome sind nicht aufgeklärt und verdienen Aufmerksamkeit.

Ein Novum dieser Studie ist die Untersuchung unterschiedlicher Intensitäten von körperlicher Fitness verbessernder Bewegung bei Patienten mit Angststörungen. Dies wurde zuvor noch nicht durchgeführt und würde wertvolle Einblicke in die Dosis-Wirkungs-Beziehungen zwischen körperlicher Fitness und Auswirkungen auf das Gehirn liefern. Objektive Messungen der körperlichen Fitness und Kognition sind eine große Stärke der vorgeschlagenen Studie. Die Analyse spezifischer Hormone und Zytokine vor und nach dem Eingriff in Bezug auf Symptome und funktionelle Daten kann zusätzliche Informationen über mechanistische Aspekte, Behandlungseffekt und Prognose liefern. Die vorgeschlagene Forschung bietet auch Möglichkeiten zur Entwicklung wirksamer Behandlungsprotokolle zur Senkung der Krankheitskosten, einem Bereich von weltweit zunehmendem Interesse.

Zusammenfassend hat die vorgeschlagene Studie das Potenzial, neue und wichtige Beiträge zu bestehenden wissenschaftlichen Erkenntnissen darüber zu liefern, wie körperliche Betätigung Angstzustände, kognitive Funktionen und Arbeitsfähigkeit bei Patienten mit Angststörungen in der Primärversorgung beeinflusst.

Arbeitsplan Die Studienkohorte wird Patienten umfassen, bei denen Angststörungen in sechs Primärversorgungszentren in Göteborg, Süd-Bohuslän und Halland diagnostiziert wurden, einschließlich Patienten mit Paniksyndrom (F41.0), generalisierte Angst (F41.1), gemischte Angst- und Depressionszustände (F41.2 und F41.3) sowie Angst UNS (F41.9). Diagnosen und Komorbiditäten werden vom Studienpsychiater anhand des M.I.N.I. (The Mini International Neuropsychiatric Interview, schwedische Version 6.0.0d DSM IV). Eingriffe und Nachuntersuchungen finden in der Primary Care Rehab statt.

Die Ermittler schließen Patienten mit körperlichen Schwierigkeiten bei der Durchführung eines körperlichen Trainingsprogramms, pathologischem EKG, früheren psychiatrischen Erkrankungen, anhaltendem Missbrauch, erhöhtem Suizidrisiko nach Feststellung des Hausarztes, Personen unter 18 Jahren, Schwangeren und Personen über 65 Jahren von der Baseline aus des Alters. Ein zusätzliches Ausschlusskriterium ist das körperliche Aktivitätsniveau zu Studienbeginn, das eine Trainingsgelegenheit pro Woche überschreitet. Es werden sowohl Personen mit als auch ohne laufende Behandlung mit psychoaktiven Medikamenten eingeschlossen. Unterstützender Kontakt zum Beispiel mit einer Gesundheitszentrumskrankenschwester ist kein Ausschlusskriterium, aber Personen mit laufender Psychotherapie werden nicht eingeschlossen, es sei denn, die Teilnehmer sowie der Hausarzt sind bereit, die Therapie für die Dauer der 12-wöchigen Studie zu unterbrechen.

Die Rekrutierung findet in den Primärversorgungszentren statt und repräsentiert somit die Personen, die Hilfe in der Primärversorgung für Angst suchen. Potenzielle Teilnehmer werden von einem Studienpsychiater kontaktiert, der keine Beziehung zum Gesundheitsdienstleister zum Patienten hat. Eingriffe und Nachuntersuchungen finden in der Primary Care Rehab statt. Jede Person muss eine Einwilligungserklärung unterschreiben.

Zu Studienbeginn, 12 Wochen und 1 Jahr werden die folgenden Daten vom Studienarzt erhoben:

• MINI International Neuropsychiatric Interview (Schwedische Version 6.0.0d DSM-IV)
• Verwendung von psychoaktiven verschreibungspflichtigen Medikamenten, einschließlich Dosierung und Dauer
• Krankenstand
• Blutdruck
• BMI
• Selbstauskunftsfragen zu Alkohol (AUDIT-Selbsteinschätzungsskala), Rauchen und Ernährung
• Etablierte psychiatrische Selbsteinschätzungsskalen: Beck Anxiety Inventory (BAI), Montgomery Åsberg Depression Rating Scale (MADRAS) und das Lebensqualitätsinstrument EQ-5D.
• Test Design Fluency, das Teil der D-Kefs-Testbatterie ist und von vielen Psychologen in der Pädagogik und Psychiatrie bekannt ist und verwendet wird. Dabei handelt es sich um einen innerhalb weniger Minuten durchgeführten standardisierten Test, der exekutive Fähigkeiten wie Kreativität, Reaktionshemmung und kognitive Flexibilität misst.
• Objektive Messungen der körperlichen Fitness in Form der geschätzten maximalen Sauerstoffaufnahmekapazität (VO2max) mit dem submaximalen Fahrradtest von Åstrand.
• Blutproben werden von einer Krankenschwester im Gesundheitszentrum entnommen, um die potenzielle Korrelation der folgenden Hormone/Zytokine mit Symptomen und Funktionsdaten zu analysieren: S-IGF-I, S-BDNF, S-VEGF und hochempfindliches CRP. Die Blutproben werden im c-lab Sahlgrenska in einem separaten, verschlossenen -70-Gefrierschrank gelagert. IVO wurde die Einrichtung einer Biobank (Nr. 946) gemeldet.

Die Patienten werden in drei Gruppen randomisiert: 1) Intervention I: 12-wöchiges Trainingsprogramm mit 3-mal pro Woche niedrigintensivem Fitnesstraining. 2) Intervention II: 12-wöchiges Bewegungsprogramm mit moderatem bis hochintensivem Fitnesstraining 3 mal pro Woche. 3) Kontrollgruppe. Die Physiotherapeuten von Primary Care Rehab führen den submaximalen Fahrradtest durch und stellen das Trainingsprogramm im Fitnessstudio persönlich zusammen. Die Patienten haben 2 Mal eine Einzelsitzung mit den Physiotherapeuten und danach trainieren mehrere Personen gleichzeitig im Fitnessstudio.

Eine statistische Poweranalyse wurde vom Statistiker Linus Schiöler durchgeführt. Basierend auf anderen Studien ist eine Effektstärke von 0,5 Unterschied zwischen den Gruppen klinisch relevant, was einem Unterschied von 5 Punkten zwischen den Gruppen auf der BAI-Skala entspricht. Standardabweichungen von einer früheren Studie, bei der BAI als Ergebnismessung verwendet wurde, lagen im Intervall von 5–10. Bei den Berechnungen wurde SD 9 verwendet. Basierend auf diesen Annahmen sollten mindestens 60 Patienten in jedem der Behandlungsarme eingeschlossen werden, um eine Power von 80 % auf dem Signifikanzniveau von 5 % zu erreichen. Gesundheitsökonomische Analysen werden anhand von im Projekt generierten Primärdaten zu gesundheitsbezogenen Auswirkungen der Intervention auf die Lebensqualität und Informationen über in Anspruch genommene Gesundheitsressourcen durchgeführt. Ein gesundheitsökonomisches Modell, das die klinische Studie abbildet, wird konstruiert und zur Berechnung von Kosten-Nutzen-Maßen verwendet. Darüber hinaus wird das Modell für die Durchführung umfangreicher probabilistischer Sensitivitätsanalysen konstruiert.

Ethische Überlegungen Die Ethikkommission der Universität Göteborg genehmigte die Studie: PHYSBI-Interventionsstudie: EPN Göteborg Dnr: 300-16. Die Kontrollgruppe erhält einmalig eine physiotherapeutische Sitzung und allgemeine Hinweise zur körperlichen Aktivität. Es wird die Möglichkeit geben, Behandlungen zu individualisieren, d. h. die gleiche Intensität, aber unterschiedliche Übungen, um den Bedürfnissen und Vorlieben verschiedener Personen besser gerecht zu werden. Die Verschlüsselung und Anonymisierung der Daten erfolgt nach Abschluss der Datenerhebung.

Kooperationen Die Hauptforscherin dieses Projekts Ass. Prof. Maria Åberg ist Vorsitzende des Lenkungsausschusses für epidemiologische Studien zur körperlichen Fitness und zum Gehirn (PHYSBE), einer multidisziplinären Dachorganisation für mehrere Projekte. Prof. Kjell Torén aus der Arbeits- und Umweltmedizin bringt epidemiologische Kompetenz ein. Prof. Margda Waern stellt psychiatrische Expertise zur Verfügung. Die Physiotherapeutin Louise Danielsson und Prof. Kristian Bolin am Department of Economics and Statistics haben Erfahrung mit klinischen Interventionsstudien.

Die Ergebnisse werden in international renommierten, von Experten begutachteten Forschungszeitschriften veröffentlicht.