Morphological Changes in the Brain of Acutely Ill and Weight-Recovered Patients with Anorexia Nervosa : A Meta-Analysis and Qualitative Review

Abstract

Objective: Acute anorexia nervosa (AN) leads to reduced gray (GM) and white matter (WM) volume in the brain, which however improves again upon restoration of weight. Yet little is known about the extent and clinical correlates of these brain changes, nor do we know much about the time-course and completeness of their recovery. Methods: We conducted a meta-analysis and a qualitative review of all magnetic resonance imaging studies involving volume analyses of the brain in both acute and recovered AN. Results: We identified structural neuroimaging studies with a total of 214 acute AN patients and 177 weight-recovered AN patients. In acute AN, GM was reduced by 5.6% and WM by 3.8% compared to healthy controls (HC). Short-term weight recovery 2–5 months after admission resulted in restitution of about half of the GM aberrations and almost full WM recovery. After 2–8 years of remission GM and WM were nearly normalized, and differences to HC (GM: –1.0%, WM: –0.7%) were no longer significant, although small residual changes could not be ruled out. In the qualitative review some studies found GM volume loss to be associated with cognitive deficits and clinical prognosis. Conclusions: GM and WM were strongly reduced in acute AN. The completeness of brain volume rehabilitation remained equivocal.

Hirnmorphologische Veränderungen in akut kranken und gewichtsrehabilitierten Patientinnen mit Anorexia nervosa – Meta-Analyse und qualitativer Review

Fragestellung: Patientinnen mit Anorexia Nervosa (AN) zeigen eine Reduktion cerebraler grauer (GS) und weißer Substanz (WS), die sich bei Gewichtsrehabilitation wieder bessert. Sowohl das Ausmaß der Reduktion und ihre klinische Bedeutung, als auch der zeitliche Verlauf und die Vollständigkeit der Erholung wurden bisher noch nicht systematisch erforscht. Methodik: Wir führten eine Meta-Analyse und einen qualitativen Review von allen Bildgebungsstudien mit Magnetresonanztomographie zu Volumenänderungen bei akuten und gewichtsrehabilitierten Patienten mit AN durch. Ergebnisse: Es konnten Studien mit insgesamt 214 akuten und 177 gewichts-rehabilitierten Patientinnen in die Analyse eingeschlossen werden. Die GS der Patientinnen mit akuter AN war gegenüber gesunden Kontrollen um 5.6% reduziert, die WS um 3.8%. Eine kurzzeitige Gewichts-Normalisierung von 2–5 Monaten war mit einem Rückgang von etwa der Hälfte der GS-Reduktion verbunden, während die WS schon fast vollständig normalisiert erschien. 2–8 Jahre nach Remission waren GS und WS weitgehend rehabilitiert und nicht mehr signifikant gegenüber gesunden Kontrollen reduziert (GS: –1.0% bzw. WS: –0.7%). Kleine Residualveränderungen konnten damit aber nicht ausgeschlossen werden. Im qualitativen Review zeigten einige Studien, dass GS-Reduktion mit kognitiven Defiziten und schlechterer klinischer Prognose assoziiert war. Schlussfolgerungen: GS und WS waren bei Patientinnen mit akuter AN stark reduziert. Die Vollständigkeit der Erholung des Gehirns blieb weiter ungeklärt.