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Il romanzo, varianti genetiche danneggianti ultra-rare può contribuire ai disordini alimentari

Combinando l'intero exome che ordina, l'apprendimento automatico e l'analisi di rete, ricercatori hanno identificato le nuove, mutazioni genetiche ultra-rare all'interno delle vie biologiche specifiche che possono contribuire ai disordini alimentari.

Gli studi, intrapresi dai ricercatori all'università di istituto universitario dello Iowa Carver di medicina ed al centro di ripristino del cibo a Dallas, il Texas, egualmente mostrano che quello mirare ad una delle vie con una droga già approvata per il diabete diminuisce il consumo alimentare in un modello del mouse della baldoria che mangia, suggerente che i risultati potrebbero essere utili per sviluppare i nuovi, trattamenti mirati a per i disordini alimentari. Lo studio è stato pubblicato recentemente nel giornale PLOS UNO.

“Per molte circostanze psichiatriche c'è molti marchio di infamia e malinteso. Quello è certamente vero per i disordini alimentari,„ dice Jacob Michaelson, PhD, assistente universitario di UI della psichiatria ed autore senior dello studio. “La scienza può contribuire ad eliminare quel marchio di infamia con gli studi come nostri che indicano che i disordini alimentari sono fondamentalmente biologici in natura e che, appena come altre malattie, ci possono essere modi impedire o trattare i disordini alimentari se capiamo le cause biologiche.„

I disordini alimentari (EDs) sono molto comuni, pregiudicando fino a 30 milione Americani. Pregiudicano sproporzionatamente i giovani ed hanno fra le più alte tariffe della morbosità e della mortalità di tutte le malattie psichiatriche.

Sebbene la genetica sia conosciuta per svolgere un ruolo importante, rappresentante i 50 - 80 per cento stimato del rischio di sviluppare ED, molto pochi geni specifici sono stati implicati nello sviluppo dei EDs. Lo studio di UI cattura ad un nuovo approccio quel le associazioni ordinamento genetico con l'apprendimento automatico per studiare la genetica di questi disordini.

In primo luogo, il gruppo ha ordinato la regione di proteina-codifica di ogni gene da 93 persone indipendenti influenzate dai vari EDs, compreso le anoressie nervose, la bulimia nervosa ed il disordine alimentare di baldoria. Hanno usato questo intero exome che ordina le informazioni per identificare le mutazioni precedentemente inosservate e ultra-rare che egualmente sono prevedute per essere offensive alla proteina codificata.

Dopo, i ricercatori hanno confrontato i dati genetici a ExAC, un grande insieme dei pazienti di dati dei exomes da più di 60,000 persone. Dopo l'eliminazione dei exomes dalle persone con qualunque tipo di diagnosi psichiatrica, i ricercatori hanno fatto un confronto semplice fra i pazienti di ED ed il database per ogni gene umano.

“Abbiamo esaminato i nostri dati ed abbiamo chiesto se il numero delle varianti che offensive vediamo all'interno di un gene è molto più che noi prevederemmo basato sul riferimento dal database di ExAC,„ Michaelson spieghiamo. “Abbiamo trovato una serie di geni che sono stati arricchiti statisticamente per la variazione offensiva nel nostro gruppo.„

Il gruppo egualmente ha trovato una forte sovrarappresentazione dei geni già identificati da altri studi della ricerca come essendo connettendo ai disordini alimentari, all'appetito, o al comportamento alimentante.

Per puntare che dei geni sono più probabili da partecipare a EDs, il gruppo ha sviluppato parecchi modelli di apprendimento automatico che possono predire, in base ad informazioni da migliaia di studi pubblicati, quanto probabile tutto il gene è di contribuire allo sviluppo di ED. I geni che sono identificati tramite questo approccio e che mostrano la prova genetica dai dati d'ordinamento sono specialmente forti candidati.

Per concludere, l'analisi di rete è stata usata per identificare le correlazioni fra i geni dallo studio ed altri geni. Questa analisi ha rivelato parecchie vie biologiche distinte che hanno un carico molto più grande delle varianti genetiche offensive nel campione di ED che nella gente senza disordini alimentari.

“I nostri risultati confermano che le varianti genetiche danneggianti novelle e ultra-rare contribuiscono al rischio di sviluppare un disordine alimentare ed identificano due vie biologiche potenziali che possono essere usate per studiare e potenzialmente trattare i disordini alimentari,„ dice Michael Lutter, MD, PhD, uno psichiatra al centro di ripristino del cibo di Dallas e primo autore dello studio.

In particolare, lo studio ha trovato che le varianti offensive hanno ragruppato in due vie importanti. In primo luogo è il neuropeptide/via neurotrophic di segnalazione di fattore, che funziona nell'intestino per facilitare la digestione e l'assorbimento degli elementi nutritivi e nel cervello per regolamentare l'appetito. La seconda via è infiammazione. Gli stati infiammatori causano la soppressione di appetito e sono stati collegati ai EDs nel passato.

Facendo uso di un modello del mouse della baldoria che mangia, il gruppo poi ha verificato l'effetto terapeutico di ottimizzazione della via di neuropeptide. Hanno dato agli animali una droga che attiva il ricevitore GLP1 nella via. I mouse hanno diminuito significativamente la loro ingestione di cibo. Poiché le droghe in questa classe sono già approvate dalla FDA per altri termini, compreso la gestione del peso e del diabete, i ricercatori sperano di verificarlo in pazienti umani con i EDs.

“Uno dei risultati principali è che i pazienti con la bulimia nervosa hanno un alto carico delle mutazioni nella via di segnalazione del ricevitore GLP1-GLP1,„ Lutter dice. “Ci sono farmaci che lavorano al ricevitore GLP1 che vorrei collaudare in pazienti con bulimia per vedere se aiuta.„