Early posttraumatic autonomic and endocrine markers to predict posttraumatic stress symptoms after a preventive intervention with oxytocin

Eur J Psychotraumatol. 2020 Jun 8;11(1):1761622. doi: 10.1080/20008198.2020.1761622.

Abstract

Background: Efficient prevention of posttraumatic stress disorder (PTSD) needs to target individuals with an increased risk for adverse outcome after trauma. Prognostic or prescriptive biological markers assessed early posttrauma may inform personalized treatment recommendations.

Objective: To test prognostic and prescriptive effects of early (posttraumatic) autonomic and endocrine markers on PTSD symptom development.

Method: Autonomic and endocrine markers were assessed within 12 days posttrauma and before treatment initiation within a randomized placebo-controlled trial investigating repeated oxytocin administration as preventive intervention for PTSD. Linear mixed effects models were used to test the effects of heart rate (variability), resting cortisol, morning cortisol and cortisol awakening response (CAR), cortisol suppression by dexamethasone and resting oxytocin on PTSD symptoms 1.5, 3 and 6 months posttrauma in men (n = 54), women using hormonal contraception (n = 27) and cycling women (n = 19).

Results: We found significant prognostic effects of resting oxytocin and cortisol suppression. In women using hormonal contraception, higher oxytocin was associated with higher PTSD symptoms across follow-up. Stronger cortisol suppression by dexamethasone, reflecting increased glucocorticoid receptor feedback sensitivity, was associated with lower PTSD symptoms across follow-up in men, but with higher symptoms at 1.5 months in women using hormonal contraception. These effects were independent of treatment condition. No further significant prognostic or prescriptive effects were detected.

Conclusion: Our exploratory study indicates that resting oxytocin and glucocorticoid receptor feedback sensitivity early posttrauma are associated with subsequent PTSD symptom severity. Notably, prognostic effects depended on sex and hormonal contraception use, emphasizing the necessity to consider these factors in biomedical PTSD research.

Antecedentes: La prevención eficiente del trastorno de estrés postraumático (TEPT) necesita dirigirse a personas con un mayor riesgo de consecuencias adversas después de un trauma. Los marcadores biológicos pronósticos o preceptivos evaluados tempranamente luego del trauma pueden informar recomendaciones de tratamiento personalizadas.Objetivo: Evaluar los efectos pronósticos y preceptivos de los marcadores tempranos (postraumáticos) autonómicos y endocrinos sobre el desarrollo de síntomas de TEPT.Método: Fueron evaluados marcadores autonómicos y endocrinos dentro de los 12 días postrauma y antes de la iniciación del tratamiento dentro de un estudio aleatorio placebo-control, investigando la administración repetida de oxitocina como intervención preventiva para TEPT. Se utilizaron modelos lineales de efectos mixtos para evaluar los efectos de la frecuencia cardiaca (variabilidad), cortisol en reposo, cortisol matutino y respuesta al despertar de cortisol (CAR por sus siglas en inglés), supresión del cortisol por dexametasona y oxitocina en reposo sobre los síntomas de TEPT a los 1.5, 3 y 6 meses postrauma en hombres (N=54), mujeres que usaban contracepción hormonal (N=27) y mujeres ciclantes (N=19).Resultados: Encontramos efectos pronósticos significativos de la oxitocina en reposo y de la supresión de cortisol. En las mujeres que usaban contracepción hormonal, los niveles de oxitocina más altos se asociaron con más síntomas de TEPT a lo largo del seguimiento. La supresión mayor del cortisol por dexametasona, que refleja una mayor sensibilidad a la retroalimentación del receptor de glucocorticoides, se asoció con menos síntomas de TEPT a lo largo del seguimiento en los hombres, pero con mayores síntomas a los 1.5 meses en las mujeres que usaban contracepción hormonal. Estos efectos fueron independientes de la condición de tratamiento. No se detectaron más efectos pronósticos o preceptivos significativos.Conclusión: Nuestro estudio exploratorio indica que la oxitocina en reposo y la sensibilidad a la retroalimentación del receptor de glucocorticoides tempranamente luego del trauma se asocian con la subsecuente severidad de los síntomas de TEPT. Notablemente, los efectos pronósticos dependen del sexo y del uso de contracepción hormonal, lo que enfatiza la necesidad de considerar estos factores en la investigación biomédica en TEPT.

背景: 有效预防创伤后应激障碍 (PTSD) 需要针对创伤后不良后果风险增加的个体。创伤后早期评估的预后 (prognostic) 或处方性 (prescriptive) 生物学标志物可能会为个性化治疗建议提供依据。目的: 考查早期 (创伤后) 自主神经和内分泌标志物对PTSD症状发展的预后和处方性效应。方法: 在一项考查重复服用催产素作为PTSD预防性干预的随机安慰剂对照试验中, 于创伤后12天内和开始治疗之前评估了自主神经和内分泌标志物。使用线性混合效应模型考查心率 (变异性), 静息皮质醇, 早晨皮质醇和皮质醇唤醒反应 (CAR), 地塞米松皮质醇抑制和静息催产素对创伤后1.5, 3和6个月的男性 (n = 54), 使用激素避孕的女性 (n = 27) 和正常生理周期女性 (n = 19) 的PTSD症状的影响。结果: 我们发现静息催产素和皮质醇抑制具有显著的预后效应。在使用激素避孕的女性中, 较高的催产素与整个随访期间较高的PTSD症状相关。地塞米松对皮质醇的更强抑制作用, 反映糖皮质激素受体反馈敏感性的提高, 与男性整个随访期间PTSD症状的降低相关, 而与使用激素避孕的女性在1.5个月时较高的症状相关。这些效应与治疗条件无关。未发现进一步的显著预后或处方效应。结论: 我们的探索性研究表明, 创伤后早期静息催产素和糖皮质激素受体的反馈敏感性与随后的PTSD症状严重程度有关。值得注意的是, 预后效果取决于性别和激素避孕的使用, 强调在生物医学PTSD研究中必须考虑这些因素。.

Keywords: Biomarker; Prevention; glucocorticoids; heart rate; oxytocin; prognosis.

Grants and funding

This study was supported by grants from the Netherlands organization for Health research and Development (ZonMw, grant no. 91210041) and from the Academic Medical Center Research Council (grant no. 110614). The ‘Stiftung der Deutschen Wirtschaft’ provided doctoral funding for Sinha Engel. Additionally, Mirjam van Zuiden was supported by a Veni grant from the Netherlands organization for Health research and Development (ZonMw, grant no. 91617037). The funding sources had no role in the design and conduct of the study; collection, management, analysis, and interpretation of the data; preparation, review, or approval of the manuscript; and decision to submit the manuscript for publication.