Како генетске разлике утичу на ризик од биполарног поремећаја?
Свежи увиди из недавне студије генетике и биологије биполарног поремећаја могли би побољшати дијагнозу и лечење ослабљујућег стања.
Тако су закључили научници са Института за учење и памћење Пицовер на Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) у Цамбридгеу који су спровели ново истраживање.
У претходном раду су већ показали да протеин назван ген за пластичност кандидата (ЦПГ2) помаже у регулацији снаге синапси у можданим круговима. Синапсе су конектори преко којих нервне ћелије или неурони међусобно преносе хемијске сигнале.
У новијим истраживањима истражитељи су открили да мозак људи са биполарним поремећајем садржи необично низак ниво ЦПГ2.
Такође су повезали одређене варијанте гена за ЦПГ2 са дисфункцијом у синапсама. Исте генетске разлике се дешавају код људи са биполарним поремећајем.
Тим извештава о налазима у раду који је сада објављен у часопису Молекуларна психијатрија.
„То је ретка ситуација“, каже виши аутор студије Елли Недиви, која је професор на одсецима за биологију и мозак и когнитивне науке на МИТ-у, „где су људи успели да повежу мутације генетски повезане са повећаним ризиком од поремећаја менталног здравља са основна ћелијска дисфункција. "
„За биполарни поремећај ово би могао бити један једини“, додаје она.
Она и њене колеге не сугеришу да откривене варијанте гена заправо узрокују биполарни поремећај.
Међутим, они предлажу да би постојање тих одређених генетских разлика могло учинити људе подложнијим биполарном поремећају.
На пример, у лабораторијским моделима, они су понекад приметили дисфункцију синапсе са комбинованим, а не појединачним варијантама.
Биполарна и улога ЦПГ2 у синапсама
Према Националном институту за ментално здравље, око 4,4 посто одраслих у Сједињеним Државама ће у неком тренутку свог живота имати биполарни поремећај.
Људи са биполарним поремећајем доживљавају епизоде маније и депресије које доводе до екстремних промена расположења, нивоа активности и енергије.
Епизоде су много теже од „успона и падова“ који погађају већину људи. Они могу веома да отежају обављање свакодневних задатака, слагање са људима, учење и каријеру.
Биполарни поремећај је главни узрок инвалидитета и високих стопа смртности самоубиством. Лекови не делују увек и неће сви са биполарном болешћу доживети потпуни опоравак између епизода.
Професор Недиви и њен тим већ дужи низ година проучавају синапсе.
Открили су да ЦПГ2 утиче на синаптичку снагу помажући у регулисању броја рецептора за хемијске сигнале који пролазе између неурона.
Низак ЦПГ2 везан за биполарни поремећај
Ген који садржи упутства за прављење ЦПГ2 је Спецтрин Репеат који садржи протеин нуклеарне овојнице 1 (СИНЕ1).
Сазнавши да су студије имале повезане варијанте у СИНЕ1 да би повећао ризик од биполарног поремећаја, тим је одлучио да истражи основну биологију у светлу сопствених налаза о ЦПГ2.
Истраживачи су започели испитивање можданог ткива након смрти из различитих можданих банака.
Узорци су долазили од људи који су добили дијагнозу биполарног поремећаја или других психијатријских стања која деле неке од његових симптома, попут шизофреније или велике депресије. Такође су испитивали узорке особа које нису имале ниједно од ових стања.
Испитивања су открила да само мождано ткиво људи са биполарним поремећајем садржи знатно мање ЦПГ2.
Биполарни узорци нису показали нижи ниво осталих протеина за које је познато да играју улогу у синаптичким функцијама: само је ЦПГ2 био нижи.
„Наши налази“, пишу аутори, „показују специфичну корелацију између ниског нивоа ЦПГ2 и учесталости [биполарног поремећаја] који се не дели са пацијентима са шизофренијом или великом депресијом.“
Потражите линкове до СИНЕ1 варијанте
Затим су истраживачи користили алате за дубоко секвенцирање да би тражили СИНЕ1 варијанте у биполарним узорцима можданог ткива који су показали смањени ниво ЦПГ2.
Своје напоре су усредсредили на регионе гена који контролишу експресију ЦПГ2 и самим тим на количину коју ћелије производе.
У посебној вежби, такође су претраживали геномске архиве како би идентификовали варијанте у регионима који кодирају ЦПГ2 СИНЕ1. Разлике у овом кодирању могу утицати на структуру и функцију протеина.
У експериментима са култивисаним неуронима, тим је затим испитивао ћелијске ефекте обе врсте варијанти: оне у ЦПГ2 региону који мења експресију СИНЕ1 и они у регији за кодирање протеина.
Ефекти појединачне и комбиноване варијанте
Резултати су показали да неке варијанте гена које мењају експресију нису имале ефекта на ниво ЦПГ2, док су га друге значајно измениле.
Тим је такође пронашао два примера упарених варијанти које су смањиле експресију ЦПГ2, али које нису имале ефекта као појединачне варијанте.
Такође је постојао низ резултата у експериментима са варијантама кодирања протеина. Ови су идентификовали СИНЕ1 разлике које су на специфичне начине промениле структуру или функцију ЦПГ2.
На пример, један СИНЕ1 варијанта је смањила способност ЦПГ2 да се веже за „кичме“ које садрже ексцитационе синапсе, док је друга нарушила циклус рецептора у синапсама.
Налази откривају колико су специфични СИНЕ1 разлике које се јављају код људи са биполарним поремећајем могу пореметити функцију протеина који игра кључну улогу у везама у можданим круговима.
Сада су потребна даља истраживања како би се утврдило како би се биполарни поремећај могао развити из таквих ћелијских поремећаја.
Професор Недиви и њен тим планирају да испитају ефекат неких од варијанти на понашање животиња. Такође желе ближе да погледају неке поремећене ћелијске процесе и како би их могли поправити.
Поред ових студија, они ће наставити да истражују узорке људи како би сазнали више о специфичним варијантама гена и њиховим везама са ризиком и развојем биполарног поремећаја.
