De Epigenetische controle van serotoninevervoerder voorspelt menselijke hersenenfunctie

Published on August 4, 2014 at 4:49 AM · No Comments

De uiterst kleine toevoeging van een chemisch teken boven op een gen dat goed - gekend voor zijn betrokkenheid in klinische depressie en posttraumatic spanningswanorde is kan de manier beïnvloeden de hersenen van een persoon aan bedreigingen, volgens een nieuwe studie door de onderzoekers van Duke University antwoorden.

De resultaten, die online 3 Augustus in de Neurologie van de Aard lijken, gaan verder dan genetica helpen verklaren waarom sommige individuen kwetsbaarder kunnen zijn dan te beklemtonen anderen en op spanning betrekking hebbende psychiatrische wanorde.

De studie concentreerde zich op de serotoninevervoerder, een molecule die de hoeveelheid serotonine regelt die tussen hersenencellen signaleert en een belangrijk doel voor behandeling van depressie en stemmingswanorde is. In de jaren '90, ontdekten de wetenschappers dat de verschillen in de opeenvolging van DNA van het gen van de serotoninevervoerder schenen om sommige individuen overdreven reacties op spanning, met inbegrip van de ontwikkeling van depressie te geven.

Het Zitten bovenop DNA van de serotoninevervoerder (en het beslaan van het volledige genoom), zijn chemische tekens genoemd methylgroepen die helpen regelen waar en wanneer een gen actief is, of uitgedrukt. Methylation van DNA is één vorm van epigenetische wijziging die door wetenschappers wordt bestudeerd die proberen te begrijpen hoe de zelfde genetische code zo vele verschillende cellen en weefsels evenals verschillen tussen individuen zo kan veroorzaken nauw verwant zoals tweelingen.

Bij het zoeken van methylation verschillen, „wij beslisten met de serotoninevervoerder te beginnen omdat wij een partij biologisch over het, farmacologisch, behavioristisch kennen, en het is één van de het best gekenmerkte genen in neurologie,“ bovengenoemde hogere auteur Ahmad Hariri, een professor van psychologie en neurologie en lid van het Instituut van de Hertog voor de Wetenschappen van Hersenen.

„Als wij eisen over het belang van epigenetics in de menselijke hersenen gaan maken, wilden wij met een gen beginnen dat wij een vrij goed inzicht in hebben,“ bovengenoemde Hariri.

Dit werk maakt deel de aan de gang zijnde Studie van Neurogenetics van de Hertog (DNS), genen van een de uitvoerige studieaaneenschakeling, de hersenenactiviteit en andere biologische tellers aan risico voor geestelijke ziekte in jonge volwassenen uit.

De groep voerde niet-invasieve hersenenweergave in de eerste 80 universiteit-verouderde deelnemers die van DNS uit, hen beelden van boze of vreselijke gezichten tonen en op de reacties van een diep hersenengebied genoemd letten amygdala, die helpt onze gedrags en biologische reacties op bedreiging en spanning gestalte geven.

Het team mat ook de hoeveelheid methylation op DNA van de serotoninevervoerder die van het speeksel van de deelnemers, in samenwerking met Karestan Koenen op de School van de Brievenbesteller van de Universiteit van Colombia van Volksgezondheid in New York wordt geïsoleerd.

Groter methylation van het gen van de de serotoninevervoerder van een individu, groter de reactiviteit van amygdala, de gevonden studie. De Verhoogde amygdalareactiviteit kan beurtelings tot een overdreven spanningsreactie en een kwetsbaarheid aan op spanning betrekking hebbende wanorde bijdragen.

Aan de verrassing van de groep, zelfs volstonden de kleine methylation variaties tussen individuen om verschillen tussen amygdalareactiviteit van individuen, bovengenoemde hoofdauteur Yuliya Nikolova, een gediplomeerde student in de Groep van Hariri tot stand te brengen. De hoeveelheid methylation was een betere voorspeller van amygdalaactiviteit dan de opeenvolgingsvariatie van DNA, die eerder met risico voor depressie en bezorgdheid was geassocieerd.

Het team werd opgewekt over de ontdekking maar ook voorzichtig, bovengenoemde Hariri, omdat er vele bevindingen in genetica zijn geweest die nooit werd herhaald.

dat is waarom zij bij de kans sprongen om het zelfde patroon in een verschillende reeks deelnemers, dit keer te zoeken in de Studie van de Resultaten van de Alcohol van de Tiener (TAOS) bij de Universiteit van het Centrum van de Wetenschap van de Gezondheid van Texas in San Antonio.

Werkend met TAOS directeur, Douglas Williamson, mat de groep opnieuw amygdalareactiviteit aan boze en vreselijke gezichten evenals methylation van het gen van de serotoninevervoerder dat van bloed in de adolescenten van 96 tussen 11 en 15 jaar wordt geïsoleerd oud. De analyses openbaarden een nog sterker verband tussen methylation en amygdalareactiviteit.

„Nu meer dan 10 percent van de verschillen in amygdalafunctie die op deze kleine verschillen in methylation in kaart wordt gebracht,“ bovengenoemde Hariri. De DNS studie had net onder 7 percenten gevonden.

Nemend studie één analyseerde de stap verder, de groep ook patronen van methylation in de hersenen van dode mensen in samenwerking met Etienne Sibille bij de Universiteit van Pittsburgh, nu bij het Centrum voor Verslaving en Geestelijke Gezondheid in Toronto.

Nogmaals, zagen zij dat methylation van één enkele vlek in het gen van de serotoninevervoerder met lagere niveaus van de uitdrukking van de serotoninevervoerder in amygdala werd geassocieerd.

„Dat is In Orde toen wij dachten, „, is dit vrij ontzagwekkend, „“ bovengenoemde Hariri.

Hariri zei het werk een dwingende mechanistische link openbaart: Hogere methylation wordt over het algemeen geassocieerd met minder lezing van het gen, en dat is wat zij zagen. Hij zei methylation uitdrukking van het gen, dat dan amygdalareactiviteit beïnvloedt, vermoedelijk door serotonine het signaleren te veranderen bevochtigt.

De onderzoekers zouden nu willen zien hoe methylation van deze specifieke bit van DNA de hersenen beïnvloedt. In het bijzonder, zou dit gebied van het gen als landende plaats voor cellulaire machines kunnen dienen die aan DNA binden en het lezen, bovengenoemde Nikolova.

De groep is ook van plan om methylation patronen van andere genen in het serotoninesysteem te bekijken dat tot de reactie kan bijdragen van de hersenen op het bedreigen van stimuli.

Het feit dat methylation van de serotoninevervoerder de patronen in speeksel gelijkaardig waren, het bloed en de hersenen stellen ook voor dat deze patronen door generaties eerder dan verworven door individuen kunnen worden doorgegeven die op hun eigen ervaringen worden gebaseerd.

Hariri zei hij hoopt dat andere onderzoekers die biomarkers van geestelijke ziekte zoeken zullen beginnen methylation boven en voorbij DNA op opeenvolging-gebaseerde variatie en over verschillende weefsels te overwegen.

Bron: Duke University

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski