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Etiology of Cannabis-Related Disorders Hans-Ulrich Wittchen* Institute of Clinical Psychology and Psychotherapy Technische Universität Dresden Max-Planck-Institute of Psychiatry Das Forschungsvorhaben „Vulnerabilitäts- und Protektionsfaktoren bei Frühstadien von Substanzmissbrauch und Abhängigkeit“ (EDSP und ANEPSA-Verbunddaten) sowie das Anschlussvorhaben wurden gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Förderkennzeichen: BMBF 01 EB 9405/6 und 01 EB 9901/6 als Teilpojekte des BMBF Suchtforschungsverbunds ASAT gefördert. * Speaker BMBF-Addiction Research Network ASAT Why are we interested in the etiology of CUD? Prevalence and incidence Cannabis use can result in dependence syndromes (Nocon et al JPR 2002) Increased neuropsychological and psychopathological risks (Henquet et al 2004, Perkonigg et al 2006, Wittchen et al 2006) Negative effects on development and social functioning (von Niekerk et al 2002) Increased risk for other drug use disorders („gateway drug“ von Niekerk et al 2002) To understand and describe its development in order to: predict onset of problematic and use disorders, to prevent effectively use and transitions to CUD and to design appropriate strategies for early interventions and effective therapy and rehabilitation Critical issues There is a wide spectrum of „cannabis-related disorders“ (CUD) The heterogeneity of CUDs implies heterogenous „etiologies“ (even for dependence) Even restricting CUD to „dependence“ it is unlikely to find…… One single etiological model simple (causal) etiological pathways It is more likely to find highly complex vulnerability – stress/risk models Problem resolved! time … partially! Vulnerability factors + Distal & proximal riskfactors = Increased incidence of cannabisrelated disorders Exposition with drug increasing availability Easier access permissiveness Life style Potency of drug Acute effects Chronic effects Why only a partial resolution? Sampling and design of etiological studies Diffusion of constructs and variables Lack of integration of research findings Lack of appropriate vulnerability and risks modeling Lack on research on mediators and moderators Lack of clinically useful predictive models Problem 1: Etiological research results are dependent on sampling frames Community/general population or fractions thereof Drug Use Experience (lifetime user) Current Users Problematic Drug Users* SUD ( Substance Abuse/ and Dependence) Persons in contact with services For treatment and intervention *Problem drug use: i.e social or physical harm Problem 2 - An incomplete summary of factors Sociodemographic factors: Intrapersonel factors: - Adoescent age - male - Low socio-economic status - Urbanicity - behavioral inhibition - conduct disorders - antisocial Personlyity dis. - self-esteem, confidence - regulation of cognition and affect - impulsivity - daily hazzles Developmental: - birth complications - neglect - Divorce/separation/death - bonding - traumatic, critical life events - Interpersonel factors: - peer group - social network and support - interpersonel life events– and conditions Genetic/family genetic: - genes - Anxiety and depressive disorders - bipolar disorders - substance use disorders - other (somatoform, personality dis, etc) Mental disorders Familiar factors: Substance-related factors - Rejection - emotional warmth and overprotection - family styple and attitudes - substance use - access and availability - type and frequency of consumption - potency - conduct and dissocial disorders - ADHD - anxiety disorders - mood diosrders - nicotine dependence Cannabis-related disorders: Developmental course and influencing factors extent risk first use factors influencing onset course factors influencing course progression into higher use categories, abuse, dependence, Polysubstance use persistent use fluctuating use remission/cessation age Early vulnerability-/risk-factors Variables and factors that themselves are not associated (do not produce) negative outcomes Later/proximal factors Variables and factors that are significantly associated with the outcome Problem 3: Broadening our models time Vulnerability factors + Distal & proximal riskfactors = Increased incidence of cannabisrelated disorders Exposition with drug Moderators and mediators increasing availability Easier access permissiveness Life style Potency of drug No use Acute effects first use Chronic effects Experimental use Regular use abuse Dependent use Mediators and moderators (Kraemer et al., 2001) A mediator (B) explains how and why another variable (A) affects the outcome (O) (Variable A influences B directly) A A B O Early childhood trauma/neglect low self-esteem to refuse cannabis offer Cannabis use disorder A moderator (A) specifies on whom/under what condition another variables (B) will operate to produce the outcome (O) (Variable A affect the relationship between B and O) B A B A high familiar genetic liability B O Experimental use of cannabis/access Regular/problematic use or SUD O O Cannabis-related disorders: Developmental course and influencing factors extent risk first use factors influencing onset course factors influencing course progression into higher use categories, abuse, dependence, Polysubstance use persistent use fluctuating use remission/cessation age Early vulnerability-/risk-factors Gender, genetic factors Family genetic factors Temperament, personality Early mental disorders Early life events Socialisation Availability/drug use setting Later/proximal factors Qunatity/frequency, concommittant use Mental disorders Family factors Self consciousness, self efficacy Life events, Peer group Availability/drug setting Dissocial behavior examples for moderating risk factors Wittchen 2002 Unresolved questions • Why do (young) people engage in experimental cannabis use, and some not, in spite of similar exposition? • Why some people change to regular use or stop? • Why some progress to cannabis abuse or dependence SUDs? • Why some maintain regular use or even stop after long periods of use? • What makes people to develop and change specific patterns of substance use? Research need: mechanisms of change (mediators) • How do family-genetic factors, neurobiological, psychopathology, socialpsychological factors influence transitions (change process)? Research need: mechanisms of action of intervening factors (moderators) Bühringer et al in press IJMPR Temporal structure and vulnerability and risk factors: Core lessons and a few examples The high risk period for onset of use and disorders is limited to the time period 15-25 The risk factors and vulnerability-risk interactions for firsts onset of use, regular use and CUD vary by outcome and over time Incidence of Substance Use up to age 34 (EDSP, N=3021) Standardized cumulative incidence 100% Alcohol 80% nicotine use cannabis use 60% other illicit drug use 40% 20% 0% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Age N = 3021; EDSP, T0 – T3 Wittchen et al in press DAD Incidence patterns of Cannabis Use and Disorders up to age 34 Standardized cumulative incidence 60% cannabis use 50% cannabis abuse 40% cannabis dependence 30% 20% 10% 0% 0 2 N = 3021; EDSP, T0 – T3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Age Wittchen et al in press DAD Example for modeling Incidence of CUD by parental disorders 18% no parent one parent both parents 16% cum.incidence 14% 11,1% OR: 2,0* 10,5% OR: 1,9* 12% 6,2% 10% 8% 6% Strongly increased risk if parents are affected 4% 2% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Age Wittchen et al in press DAD What predicts progression to problematic and dependent cannabis use? (proportional odds model) Coeff. z-score Odds 95% CI Easy access (availability) 1,44 6,77*** 4,2 2,8 - 6,4 Diminished commitment to never use Low self-esteem 1,41 7,25*** 4,1 2,8 - 6,0 0,54 2,95** 1,7 1,2 - 2,5 Alcohol use disorders 0,75 2,33** 2,1 1,1 - 4,0 Parental mental disorders 0,36 2,19* 1,4 1,0 - 2,0 Preceding mental disorders 0,42 2,11** 1,4 1,2 - 1,7 peer group pressure 0,37 2,04* 1,5 1,0 - 2,1 Nikotine x age 0,51 2,13** 1,7 1,0 - 2,7 Zimmermann et al 2004 DAD Zimmermann et al 2004 DAD Baseline predictors age > 21 female Easy access/availability Peers use-pressures Low self control (high impulsivity) Behavioral Inhibition (internalizing dis) Externalizing problems High self-esteem Family climate Parental disorders Life events/adverse events High daily hassles Regular use of nicotine Onset regular use of cannabis Zimmermann et al 2004 DAD Predictors for CUD age > 21 female High frequency of use Easy access/availability Peers use-pressures Low self control (high impulsivity) Behavioral Inhibition (internalizing dis) Externalizing problems High self-esteem Family climate Parental disorders Life events/adverse events High daily hassles Other substance use/disorders Regular use of nicotine Onset cannabis use disorders Vulnerability and risk factors for onset and course • Many human dimensions increase the risk for onset and progression CU/CUD: • Family genetic factors and climate (Lieb et al., 2003) • Conduct and other externalizing syndromes (Fergusson et al 2002; Costello 2003) • Various anxiety and depressive (internalizing) disorders (Behrendt et al 2006) • Adverse events and childhood trauma (Wittchen & Jacobi, 2005) • More proximal factors: access and availability, social network, peers and support, self-esteem, coping skills (von Niekerk et al., 2002) • Substance-related factors (access, quantity-frequency, potency) (Zimmermann et al 2004) • Complex gene x environment interactions and neurobiological linkages of psychological and psychopathological factors But their relative contribution varies over time (Wittchen & Costello 2007): initiation strongly influenced by proximal (accidental) factors, transition to CUD more strongly by the persons existing vulnerabilities Stopping cannabis use: Probability of stable stopping up to age 34 (prospective analyses 10 years, N = 2466) Adolescent baseline status 16,2 dependence abuse Note! The vast majority stopped without formal help from the substance services 13,8 25,3 regular high regular moderate 38,8 73,8 rare use one time use 77,9 0 Wittchen et al al in press 20 40 60 80 100 % among baseline users with no 12-month use 10 years later Cessation: Unresolved questions Why do some people stop substance use without formal support, others not? • Why do some people relapse after treatment, others not? • Why do some people never change, even after intensive formal interventions? • Why do we find in many studies major behaviour changes before the onset of formal treatment? Need to search for mechanisms of change (mediators) How do internal (e. g. neurobiological variations, psychological dispositions) or external factors (e. g. social-psychological context, therapeutic climate) interact with natural or treatment based changes in SUDs? Need to search for mechanisms of action of intervening factors (moderators) Conclusions People develop CUD, reduce or stop SUDs in a highly complex (individual) pattern • We know a lot about the acute and chronic effects of cannabis on neurobiological systems, emotions, motivation, cognitions and behaviour, • And we know a lot about the wide variety of factors involved in the onset and the progression to CUD • But we are not yet able to integrate the findings to derive coherent and powerful interventions We know that formal broad preventive and therapeutic interventions and “natural” context conditions may affect cessation/reduction: • But - We don’t know how the interaction of formal treatment and social context variables affect treatment outcome We need to better understand mechanisms of change in order to better shape preventive and therapeutic interventions as well as social conditions which support these changes How to proceed with research? A change in the research agenda is needed! (Willenbring; NIAAA MOBC Research Initiative, 2006) • To examine mechanisms of change is a necessary condition of progress in the field • To broaden the view on mediators and moderators of change beyond formal interventions: The social context of “natural” behaviour change and of formal interventions • To integrate our knowledge about vulnerability and risk interactions with neglected knowledge from other scientific fields like cognitive, affective and social neurobiology and neuropsychology, animal model research, social psychology and systems theory • To utilise a broader range of research tools beyond RCT´s • Similar need for reorientation in research on onset and course! Cannabiskonsum, -missbrauch und -abhängigkeit: Stabilität über die Zeit (prospektive Analysen, N = 2466) Baseline Status Abhängigk. (N=51; 2.1%) 16,2 44,2 20,6 Final outcome (T2) status (%): 19,0 kein Konsum - T2 Missbrauch (N=134, 5.2%) 13,8 42,8 2,2 41,3 Konsum, keine Dx - T2 Missbrauch - T2 Abhängigkeit - T2 1 Konsum, keine Dx (N=864, 34.3%)) 54,7 44,1 0,2 0,2 kein Konsum (N=1415, 56%) 95,4 0% 20% 40% 4,5 60% 80% 0,0 100% Sydow et al., 2001 Fazit – 5 Jahre später erhebliche Inzidenzsteigerung für Cannabis- und Stimulantien/Halluzinogengebrauch (um 45-83%) vor allem bei Jüngeren! Hohe Konsum- und Störungsstabilität - spontaner Ausstieg ist selten, wann immer wiederholter und regelmäßiger Gebrauch starke Zunahme regelmäßig schwergradiger und abhängiger User Dies erscheint unvereinbar mit der Hypothese von Substanzkonsum als „vorübergehender Sozialisationskrise“! Gravierender Anstieg für „polysubstance“ Gebrauch und -störungen Erhebliche Verringerung des Geschlechtsunterschieds Spontanverlauf Frauen schlechter (Spontanverlauf, Abhängigkeitsstabilität!) Rauchen und Cannabis “gateway drugs” für Einstieg, Ecstasy für Progression zu Kokain und Halluzinogenen Illegale Drogen - Der Verlauf über 5 Jahre: Wie häufig sind spontane Remissionen? Final outcome (T2) status (%) Ausfälle kein K. Konsum Miss. Abh. von T0 bis T2 (N=1734) (N=600) (N=90) (N=22) (N=473) kein Konsum (N=1522) 89,4 9,4 1,1 0,0 15.8 (Nw =310) Konsum (N=803) 52,7 41,2 4,8 1,3 15.6 (Nw =164) Missbrauch (N=77) 23,3 56,0 14,4 6,3 19.9 (Nw =15) Abhängigkeit (N=44) 15,6 63,4 12,6 8,4 23.9 (Nw =15) Baseline/T1 Status (%) Mehr als 2/3 aller mit baseline (T0) Missbrauch oder Abhängigkeit sind weiterhin regelmäßige Konsumenten oder erfüllen Missbrauchs- oder Abhängigkeitskriterien zu T2 Conceptual framework for transitions in EDSP Risk factors for continued use, drug problems & diagnosis family genetic age, gender schooling social class urbanicity self esteem coping, life skills behavioral inhib. licit drug use drug peers, availability integration early use use other drugs control/expect. p high Diagnostic status probability No drug use Discontinuation & polysubstance use probability Protective factors for discontinuation and no use prob. harmful use prob. dependence First try repeated use regular use/mild p low regular use/heavy t p high poly-substance use discontinuation p low no fam. genetic burden low develop. risks no childhood disorder good life skills low availability low BI good social integr. stable personality late 1st exposure high self-esteem high control Erziehungsstil der Eltern (FEE; T0) und der Beginn des Konsums bzw. von Störungen aufgrund von illegalen Substanzen während des Follow-Ups (T1+T2) Lit.: ANEPSA-Sonderbericht erhoben zu T0: Ablehnung Emotionale Wärme OR1 Beginn regelmäßiger Cannabiskonsum (T1+T2) 1.4* Beginn von Störungen aufgr. von Cannabis (T1+T2) 1.3* Overprotection 1 Standardisierte ORs bei quantitativen Unabhängigen Variablen: OR entspricht Risikosteigerung bei Erhöhung des Wertes der UV um 1. Beginn Konsum illegaler Subst. (außer Cann.; T1+T2) Beginn Störungen aufgr. illeg. Subst. (außer Cann.; T1+T2) Beispiel Vulnerabilität: Die Rolle psychischer Störungen Haben vorangehende psychische Störungen einen Einfluss? Deviantes Verhalten und Hyperaktivitätsstörungen Angst- und depressive Störungen Trauma-bezogene Störungen Andere Substanzstörungen Spielt Erziehungsstil eine Rolle? Temperament und behavioral inhibition Erhebliche erhöhte psychische Morbiditätsraten bei Ecstasy- und anderen Drogenkonsumenten 24 andere Angstst. 30 14 Soziale Phobie 8 4 Panikst. 1 4 Dystyhmie 3 10 andere Drogen Stimulantien/Ecstasy kein Drogengebrauch 12 6 8 23 Major depression 31 14 37 Nikotin 53 10 13 Alkohol 28 3 0 % 10 20 30 40 50 60 Jugendliche mit Ecstasykonsum und psychischen Störungen: Was beginnt früher? 0% Alkoholstörungen 10% 11,1 Nikotinabhängigkeit 20% 30% 40% 50% 10,9 15,9 Stör. Ill. Drogen 60% 80% 90% 100% 78,0 9,3 Konsum Ecstasy: 74,9 25,5 MDD 70% 31.6 40,0 42,9 15,5 44,5 primär gleichzeitig sekundär Dysthymie 5,5 Panikstörung 25,1 22,9 Soziale Phobie 19,4 GAD 61,2 11,4 4,0 63,0 76,6 25,3 16,0 PTSD irgendeine 16.0 25,7 Agoraphobie 69,3 4,0 12,0 74,4 28,1 55,9 84,0 XTC und komorbide psychische Störungen (DSM-IV): Prospektive Befunde 1995 Probanden ohne XTC-Konsum DXpsych 3.8% Dx . + psych 5.8% Probanden ohne psychische Störung XTC 22.2% 32.2% OR = 2.4* OR = 1.9* 1999 XTC + Schuetz et al., in press XTC + Dxpsych. + Behavioral Inhibition in der Kindheit (BI, T0) und der Beginn des Konsums bzw. von Störungen aufgrund von illegalen Substanzen während des Follow-Up (T1+T2) Lit.: ANEPSA-Sonderbericht OR1 erhoben zu T0: 1.2* BI in der Kindheit Beginn regelmäßiger Cannabiskonsum (T1+T2) Beginn von Störungen aufgr. von Cannabis (T1+T2) 1.3* 1.5* Beginn Konsum illegaler Subst. (außer Cann.; T1+T2) Beginn Störungen aufgr. illeg. Subst. (außer Cann.; T1+T2) 1 Standardisierte ORs bei quantitativen Unabhängigen Variablen: OR entspricht Risikosteigerung bei Erhöhung des Wertes der UV um 1. Cannabiskonsum bei Personen ohne und mit verschiedenen psychischen Störungen (lifetime, T0) Cannabiskonsum 32,3 35,8 jemals 16,8 regelmäßig 25.4 COR=1.3 ns 29,9 jemals 55,8 15,1 regelmäßig Ohne die spez. Störung 39.5 COR=2.9* 29,3 jemals 75,9 Mit Angststörung Mit Depression 15,1 regelmäßig 51.4 COR=5.2* Mit Alkoholstörung Mit irgendeiner anderen Störung 24,3 jemals 52,6 10,2 regelmäßig 35.7 COR=3.5* 0 Höfler et al., 1999 20 40 60 80 kum. lifetime-Cannabiskonsum in % (T0+T1) Angststörungen und andere psych. Störungen als Risikofaktoren für nachfolgende Substanzstörungen Soziale Ängste: Risikofaktoren für Progression zu Nikotinabhängigkeit – aber nicht Gebrauch (Sonntag et al., 2000) Soziale Phobie und Panik: Risikofaktoren für Alkoholprobleme (Zimmermann et al., submitted) Angst- und depressive Störungen: Risikofaktor für den Beginn von Störungen aufgrund illegaler Substanzen Ecstasy-Konsumenten: Hohe Belastung durch psychische Störungen, wobei diese überwiegend bereits vor dem Konsum vorlagen (von Sydow et al., 2002) – Progression zu Störungen! Nikotin- und Alkoholabhängigkeit: Risikofaktor für Konsum und Progression von Störungen Die Motivation für Drogeneinnahme ändert sich in Abhängigkeit von Frequenz und Stadium Ich nehme Drogen, wenn... 23,6 ich mich in geselliger Runde befinde. 40,2 44,4 27,4 ich mit anderen Leuten zusammen bin. 36,3 41,9 22,6 24,3 ich etwas zu feiern habe. 30,4 48,3 ich es mir gut gehen lassen will 39,4 30,3 40,3 ich mich wohl fühlen will 31,8 21,2 abhängige Konsumenten regelmäßige gelegentliche Konsumenten 5,3 es mir besonders gut schmeckt 11,2 14,9 0 10 20 30 40 50 % Die Motivation für den Ausstieg ist substanzspezifisch unterschiedlich! Ich habe aufgehört, Drogen zu nehmen, weil ... 27,7 wollte nur probieren 31,6 27,8 24,6 hat nichts gebracht 30,6 23,7 Angst vor gesundheitlichen Schäden 9,8 20,2 22,9 8,9 unangenehme Drogenwirkung 10,8 10,3 Haschisch Kokain 6,9 5,6 Angst davor, süchtig zu werden Stimulantien 11,1 hätte sonst in Leistungen nachgelassen 4,1 10,4 10,7 0 10 20 30 % Pure and multiple substance use disorders for each diagnostic group how many (%) also have disorder Y among those Cannab Amph. with dis X Halluc. Cocain Opiates other Cannabis 80 18 4 12 4 6 Amph./XTC 88 0 76 56 20 28 Halluc. 95 100 0 47 11 26 Cocaine 79 74 47 21 32 32 Opiates 56 56 22 67 33 44 Other 80 50 40 50 40 20 weighted %, because of multiple disorder numbers sum up to more than 100% Bereits bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen: hohe Komorbidität von Missbrauch/Abhängigkeit psychotroper Substanzen Missbr auch/Abhängigke it v on (% ) Nikot in Alkohol Cannabis Am phe t Halluz Kokain Opiat e Nikot in 49 46 19 4 3 5 2 Alkohol 40 52 20 4 3 4 2 Cannabis 61 73 10 18 13 15 3 Am phe t am ine 62 74 89 6 60 63 17 Halluzinoge ne 71 72 96 88 0 68 10 Kokain 75 83 76 65 48 3 26 Opiat e 75 80 49 49 20 73 0 % in Diagonalen: Anteil an Personen mit „reinen“ Substanzstörungen, d.h. Missbrauch/Abhängigkeit alleine von der jeweiligen Substanz(klasse) N = 2548; gewichtete Daten; cum. T0/T1/T2 Daten der EDSP Studie; Überblick: Wie viele haben insgesamt bis zum 3. Erhebungszeitpunkt der Untersuchung (2000) die Kriterien einer Substanzstörung erfüllt? lifetime T0 (N=3021) kum. lifetime T0/T1/T2 (N=2548) Ausfälle von T0 bis T2 (N=473) Nw %w Nw %w Nw %w 2882 95.4 2328 91.5 444 15.4 Missbrauch (ohne Abh.)1 76 2.6 134 5.5 15 19.9 Abhängigkeit 60 2.1 74 3.0 15 23.9 Missbrauch (ohne Abh.) 80 2.7 136 5.5 17 21.1 Abhängigkeit 43 1.5 55 2.2 9 19.9 Missbrauch (ohne Abh.) 12 0.4 25 1.0 0 0.0 Abhängigkeit 11 0.4 14 0.6 3 19.6 Missbrauch (ohne Abh.) 5 0.2 6 0.2 0 0.0 Abhängigkeit 4 0.2 8 0.3 2 35.6 ohne ill. Substanzst. irgendeine illegale S. Cannabis Stimulantien/XTC Opiate 1 Von den Personen m it Missbrauch irgendeiner illegalen Substanz fielen im Follow -Up-Zeitraum 19.9% aus. Erstauftretensalter des Konsums illegaler Drogen nach elterlicher Alkoholbelastung Kumulative Lifetime-Inzidenz 70% keine elterliche Alkoholbelastung 60% elterliche Alkoholbelastung 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Alter Lieb et al., 2001 Elterliche Alkoholbelastung und die Entwicklung von Suchtproblemen bei ihren Kindern Elterliche Alkoholbelastung: 11,9 gelegentlicher Konsum 12.0 CUMOR=2.0* Nein Ja 28.9 (165) regelmäßiger Konsum 44.5 (146) 7.8 (45) Missbrauch oder Abhängigkeit OR=2.1* 14.4 (47) 0 10 20 30 40 kum. Lebenszeitprävalenz in % (T0+T1+T2) Lieb et al., 2001 Ich habe früher Haschisch genommen, weil ... Neugierde 43,2 was Neues, Aufregendes erleben 24,5 Geselligkeit/Freunde konsumieren auch 22,8 manchmal unbeschreiblich tolles Gefühl 21,5 veränderte Wahrnehmung (z.B. Musik) 20,5 gutes körperliches Feeling 18,9 Alltag vergessen, total abschalten 12,7 um nicht so schnell abzuschlaffen 1,3 0 10 20 30 40 50 %