1,916
Views
0
CrossRef citations to date
0
Altmetric
Basic Research Article

DNA methylation changes in association with trauma-focused psychotherapy efficacy in treatment-resistant depression patients: a prospective longitudinal study

Cambios en la metilación del ADN en asociación con la eficacia de la psicoterapia centrada en trauma en pacientes con depresión resistentes al tratamiento: un estudio longitudinal prospectivo

, , , , , , , & ORCID Icon show all
Article: 2314913 | Received 29 Aug 2023, Accepted 30 Jan 2024, Published online: 16 Feb 2024
 

ABSTRACT

Background: Stressful events increase the risk for treatment-resistant depression (TRD), and trauma-focused psychotherapy can be useful for TRD patients exposed to early life stress (ELS). Epigenetic processes are known to be related to depression and ELS, but there is no evidence of the effects of trauma-focused psychotherapy on methylation alterations.

Objective: We performed the first epigenome-wide association study to investigate methylation changes related to trauma-focused psychotherapies effects in TRD patients.

Method: Thirty TRD patients assessed for ELS underwent trauma-focused psychotherapy, of those, 12 received trauma-focused cognitive behavioural therapy, and 18 Eye Movement Desensitization and Reprocessing (EMDR). DNA methylation was profiled with Illumina Infinium EPIC array at T0 (baseline), after 8 weeks (T8, end of psychotherapy) and after 12 weeks (T12 – follow-up). We examined differentially methylated CpG sites and regions, as well as pathways analysis in association with the treatment.

Results: Main results obtained have shown 110 differentially methylated regions (DMRs) with a significant adjusted p-value area associated with the effects of trauma-focused psychotherapies in the entire cohort. Several annotated genes are related to inflammatory processes and psychiatric disorders, such as LTA, GFI1, ARID5B, TNFSF13, and LST1. Gene enrichment analyses revealed statistically significant processes related to tumour necrosis factor (TNF) receptor and TNF signalling pathway. Stratified analyses by type of trauma-focused psychotherapy showed statistically significant adjusted p-value area in 141 DMRs only for the group of patients receiving EMDR, with annotated genes related to inflammation and psychiatric disorders, including LTA, GFI1, and S100A8. Gene set enrichment analyses in the EMDR group indicated biological processes related to inflammatory response, particularly the TNF signalling pathway.

Conclusion: We provide preliminary valuable insights into global DNA methylation changes associated with trauma-focused psychotherapies effects, in particular with EMDR treatment.

HIGHLIGHTS

  • Stressful events increase treatment-resistant depression, and trauma-focused psychotherapy can be useful for these patients.

  • Epigenome-wide data shows changes associated with trauma-focused psychotherapies, especially eye movement desensitization and reprocessing therapy, in treatment-resistant depression patients.

  • Genes and biological pathways related to inflammatory and immune systems are among the most statistically significant results.

Antecedentes: Los eventos estresantes aumentan el riesgo de depresión resistente al tratamiento (DRT), y la psicoterapia centrada en trauma puede ser útil para los pacientes con DRT expuestos a estrés en su vida temprana (EVT). Se sabe que los procesos epigenéticos están relacionados con la depresión y EVT, pero no hay evidencia de los efectos de la psicoterapia centrada en trauma sobre las alteraciones de la metilación.

Objetivo: Realizamos el primer estudio de asociación de amplio-epigenoma para investigar los cambios de metilación relacionados con los efectos de las psicoterapias centradas en trauma en pacientes con DRT.

Método: Treinta pacientes con DRT evaluados para EVT se sometieron a psicoterapia centrada en trauma, de ellos, 12 recibieron terapia cognitivo-conductual centrada en trauma y 18, desensibilización y reprocesamiento por movimientos oculares (EMDR). La metilación del ADN se perfiló con la matriz Illumina Infinium EPIC en T0 (valor inicial), después de 8 semanas (T8, final de la psicoterapia) y después de 12 semanas (T12 – seguimiento). Examinamos sitios y regiones CpG metilados diferencialmente, así como análisis de vías en asociación con el tratamiento.

Resultados: Los principales resultados obtenidos mostraron 110 regiones diferencialmente metiladas (RDMs) con un área de valor p ajustado significativa asociada con los efectos de las psicoterapias centradas en el trauma en toda la cohorte. Varios genes anotados están relacionados con procesos inflamatorios y trastornos psiquiátricos, como LTA, GFI1, ARID5B, TNFSF13 y LST1. Los análisis de enriquecimiento genético revelaron procesos estadísticamente significativos relacionados con el receptor del factor de necrosis tumoral (FNT) y la vía de señalización del FNT. Los análisis estratificados por tipo de psicoterapia centrada en trauma mostraron un área de valor p ajustado estadísticamente significativo en 141 RDMs solo para el grupo de pacientes que recibieron EMDR, con genes anotados relacionados con la inflamación y los trastornos psiquiátricos, incluidos LTA, GFI1 y S100A8. Los análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes en el grupo EMDR indicaron procesos biológicos relacionados con la respuesta inflamatoria, particularmente la vía de señalización del FNT.

Conclusión: Proporcionamos información preliminar valiosa sobre los cambios globales en la metilación del ADN asociados con los efectos de las psicoterapias centradas en trauma, en particular con el tratamiento EMDR.

Acknowledgements

We would like to express our sincere gratitude to all the volunteers who participated in the study. We thank all the staff of the Psychiatric Hospital ‘Villa Santa Chiara’.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Data availability statement

Available upon request.

Additional information

Funding

This work was supported by the Italian Ministry of Health under Grant [Ricerca Corrente 2022]. The post-doc position of Dr. Rosana Carvalho Silva was partly funded by the Psychiatric Hospital ‘Villa Santa Chiara’, Verona, Italy. The assistant research position of Valentina Menesello is funded by ERA-PerMed PROMPT project [IT-MoH ERP-2020-23671059].