Epigenetische Regelung des Serotonintransporters sagt Funktion des menschlichen Gehirns voraus

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

Die kleine Einführung eines chemischen Kennzeichens auf einem Gen, das für seine Beteiligung in der klinischen Depression weithin bekannt ist und posttraumatic Belastungssyndrom die Methode beeinflussen kann, das Gehirn, die einer Person auf Drohungen reagiert, entsprechend einer neuen Studie durch Duke- Universityforscher.

Die Ergebnisse, die online Am 3. August in der Natur-Neurologie erscheinen, gehen über Genetik hinaus zu helfen, warum einige Einzelpersonen möglicherweise verletzbarer, als sind andere, um zu betonen und Druck-bedingte psychiatrische Störungen zu erklären.

Die Studie gerichtet auf den Serotonintransporter, ein Molekül, das die Menge des Serotoninsignalisierens zwischen Gehirnzellen regelt und ein bedeutendes Ziel für Behandlung der Krise und der affektiven Störungen ist. In den neunziger Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass Unterschiede bezüglich der DNA-Sequenz des Serotonintransportergens schienen, einige Einzelpersonen übertriebene Antworten zum Druck zu geben, einschließlich die Entwicklung der Krise.

Oben auf die DNS des Serotonintransporters (und das gesamte Genom verzierend), Sitzen die chemischen gerufenen Kennzeichen Methyl- Gruppen, die helfen, zu regeln wo und wenn ein Gen aktiv ist oder ausgedrückt. DNS-Methylierung ist ein Formular epigenetische Modifikation, die von den Wissenschaftlern studiert wird, die versuchen, zu verstehen, wie der gleiche genetische Code so viele verschiedenen Zellen und Gewebe sowie Unterschiede zwischen den Einzelpersonen produzieren kann, die so eng verwandt sind wie Zwillinge.

Wenn nach Methylierungsunterschiede gesucht werden, „wir entschieden uns, mit dem Serotonintransporter zu beginnen, weil wir viel in ihm biologisch pharmakologisch Verhaltens- auskennen und er eins der Bestes gekennzeichneten Gene in der Neurologie ist,“ sagte älteren Ahmad Hariri Autor, ein Psychologieprofessor und eine Neurologie und Bauteil des Herzogs Institute für Neurowissenschaften.

„Wenn wir Ansprüche über die Bedeutung von epigenetics im menschlichen Gehirn geltend machen werden, wollten wir mit einem Gen beginnen, dass wir ein ziemlich gutes Einvernehmen von haben,“ Hariri sagten.

Diese Arbeit ist ein Teil des laufenden Herzogs Neurogenetics Study (DNS), eine umfassende Studie, die Gene, Gehirnaktivität und andere biologische Markierungen verbindet, um für Geisteskrankheit in den jungen Erwachsenen zu riskieren.

Die Gruppe führte nichtinvasive Gehirnbildgebung in den ersten 80 College-gealterten Teilnehmern der DNS durch, zeigte ihnen Abbildungen von verärgerten oder ängstlichen Gesichtern und überwacht die Antworten einer tiefen Gehirnregion, die den Amygdala genannt wurde, der Form unsere Verhaltens- und biologischen Antworten zur Drohung und zum Druck hilft.

Das Team maß auch die Menge von Methylierung auf Serotonintransporter DNS getrennt vom Speichel der Teilnehmer, gemeinsam mit Karestan Koenen an der Briefträger-der Schule der Universität von Columbia des Öffentlichen Gesundheitswesens in New York.

Je größer fand die Methylierung des Serotonin-Transportergens einer Einzelperson, je größer die Reaktivität des Amygdala, die Studie. Erhöhte Amygdalareaktivität trägt möglicherweise der Reihe nach zu einer übertriebenen Druckantwort und -verwundbarkeit zu den Druck-bedingten Störungen bei.

Zur Überraschung der Gruppe sogar waren kleine Methylierungsvarianten zwischen Einzelpersonen genügend, Unterschiede zwischen Amygdalareaktivität der Einzelpersonen zu erstellen, sagten führenden Autor Yuliya Nikolova, ein Student im Aufbaustudium in Hariris Gruppe. Die Menge von Methylierung war ein besseres Kommandogerät der Amygdalaaktivität als DNA-Sequenz-Variante, die vorher sich auf Gefahr für Krise und Angst bezogen hatte.

Das Team wurde über die Entdeckung erregt, aber auch vorsichtig, sagte Hariri, weil es viele Ergebnisse in den Genetik gegeben hat, die nie wiederholt wurden.

deshalb sprangen sie an der Möglichkeit, nach dem gleichen Muster in einem anderen Set Teilnehmern zu suchen, dieses mal in den Jugendlich Alkohol-Ergebnissen Studieren (TAOS) an der Universität der Texas-Gesundheits-Wissenschafts-Mitte in San Antonio.

Arbeitend mit TAOS Direktor, maß Douglas Williamson, die Gruppe wieder Amygdalareaktivität zu den verärgerten und ängstlichen Gesichtern sowie zur Methylierung des Serotonintransportergens, das vom Blut in 96 Jugendlichen zwischen 11 und 15 Jahren alt getrennt wurde. Die Analysen deckten ein sogar stärkeres Link zwischen Methylierung und Amygdalareaktivität auf.

„Jetzt über 10 Prozent der Unterschiede bezüglich der Amygdalafunktion abgebildet auf diese kleinen Unterschiede bezüglich der Methylierung,“ sagte Hariri. Die DNS-Studie hatte gerade unter 7 Prozent gefunden.

Einen weiteren Schritt Unternehmend der Studie, analysierte die Gruppe auch Muster der Methylierung in den Gehirnen von toten Leuten gemeinsam mit Etienne Sibille an der Universität von Pittsburgh, jetzt in der Mitte für Sucht und in den Psychischen Gesundheiten in Toronto.

Noch einmal sahen sie, dass Methylierung einer einzelnen Stelle im Serotonintransportergen auf untergeordnete des Serotonintransporterausdrucks im Amygdala sich bezog.

„Das ist, als wir dachten, „Gut, ist dieses recht ehrfürchtig, „“ sagte Hariri.

Hariri sagte, dass die Arbeit ein unwiderstehliches mechanistisches Link aufdeckt: Höhere Methylierung bezieht im Allgemeinen sich auf weniger Anzeige des Gens, und das ist, was sie sahen. Er sagte, dass Methylierung Ausdruck des Gens dämpft, das dann Amygdalareaktivität beeinflußt, vermutlich, indem sie Serotoninsignalisieren ändert.

Die Forscher möchten jetzt sehen, wie Methylierung dieses spezifischen Bits von DNS das Gehirn beeinflußt. Insbesondere diente diese Region möglicherweise des Gens als Landungsplatz für zelluläre Maschinerie, der Bindungen zur DNS und sie liest, sagte Nikolova.

Die Gruppe plant auch, Methylierungsmuster anderer Gene in der Serotoninanlage zu betrachten, die möglicherweise zur Antwort des Gehirns zu drohenden Auslöseimpulsen beiträgt.

Die Tatsache, dass Serotonintransporter-Methylierungsmuster im Speichel ähnlich waren, das Blut und das Gehirn schlägt auch vor, dass diese Muster möglicherweise unten durch Generationen eher als erworben von den Einzelpersonen geführt werden, die auf ihren eigenen Erfahrungen basieren.

Hariri sagte, dass er hofft, dass andere Forscher, die nach Biomarkers der Geisteskrankheit suchen, anfangen, Methylierung weit über Reihenfolge-basierter Variante DNS und über verschiedenen Geweben zu betrachten.

Quelle: Duke University

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