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A novela, variações genéticas de danificação ultra-raras pode contribuir aos distúrbios alimentares

Combinando o exome inteiro que arranja em seqüência, a aprendizagem de máquina, e a análise de rede, pesquisadores identificaram mutações genéticas novas, ultra-raras dentro dos caminhos biológicos específicos que podem contribuir aos distúrbios alimentares.

O estudo, conduzido por pesquisadores na universidade da faculdade de Iowa Carver da medicina e no centro de convalescentes comer em Dallas, Texas, igualmente mostra que isso visar um dos caminhos com uma droga já aprovada para o diabetes reduz o consumo de alimento em um modelo do rato do frenesi que come, sugerindo que os resultados possam ser úteis para desenvolver tratamentos novos, visados para distúrbios alimentares. O estudo foi publicado recentemente no jornal PLOS UM.

“Para muitas circunstâncias psiquiátricas há muitos estigma e engano. Isso é certamente verdadeiro dos distúrbios alimentares,” diz Jacob Michaelson, PhD, professor adjunto de UI do psiquiatria e autor superior do estudo. A “ciência pode ajudar a remover esse estigma com os estudos como nossos que mostram que os distúrbios alimentares são fundamental biológicos na natureza e que, apenas como outras doenças, pode haver umas maneiras de impedir ou tratar distúrbios alimentares se nós compreendemos as causas biológicas.”

Os distúrbios alimentares (EDs) são muito comuns, afetando até 30 milhão americanos. Afectam desproporcionalmente jovens, e têm-nos entre as taxas as mais altas de morbosidade e de mortalidade de todas as doenças psiquiátricas.

Embora as genéticas fossem sabidas para jogar um papel importante, esclarecendo uns 50 a 80 por cento calculado do risco de desenvolver um ED, poucos genes específicos foram implicados muito na revelação dos EDs. O estudo de UI toma uma aproximação nova que combine arranjar em seqüência genético com a aprendizagem de máquina investigar a genética destas desordens.

Primeiramente, a equipe arranjou em seqüência a região da proteína-codificação de cada gene de 93 indivíduos não relacionados afetados pelos vários EDs, incluindo anorexias nervosas, nervosa da bulimia, e distúrbio alimentar do frenesi. Usaram este exome inteiro que arranja em seqüência a informação para identificar as mutações previamente despercebidos e ultra-raras que são previstas igualmente para ser prejudiciais à proteína codificada.

Em seguida, os pesquisadores compararam os dados genéticos a ExAC, uma grande série de dados dos pacientes dos exomes de mais de 60.000 povos. Após ter removido os exomes dos indivíduos com o qualquer tipo de diagnóstico psiquiátrica, os pesquisadores fizeram uma comparação simples entre os pacientes do ED e a base de dados para cada gene humano.

“Nós olhamos nossos dados e perguntamos se o número de variações que prejudiciais nós vemos dentro de um gene é muito mais do que nós esperaríamos baseado na linha de base da base de dados de ExAC,” Michaelson explicamos. “Nós encontramos um número de genes que foram enriquecidos estatìstica para variação prejudicial em nossa coorte.”

A equipe igualmente encontrou uma sobre-representação forte dos genes já identificados por outros estudos da pesquisa como sendo conectado aos distúrbios alimentares, ao apetite, ou ao comportamento de alimentação.

Para dirigir dentro em quais dos genes são mais provável ser envolvido nos EDs, a equipe desenvolveu diversos modelos da aprendizagem de máquina que podem prever, com base na informação dos milhares de estudos publicados, como provável todo o gene é contribuir à revelação de um ED. Os genes que são identificados por esta aproximação e que mostram a evidência genética dos dados arranjando em seqüência são candidatos particularmente fortes.

Finalmente, a análise de rede foi usada para identificar as interdependências entre os genes do estudo e outros genes. Esta análise revelou diversos caminhos biológicos distintos que têm uma carga muito maior das variações genéticas prejudiciais na amostra do ED do que nos povos sem distúrbios alimentares.

“Nossos resultados confirmam que as variações genéticas de danificação novas e ultra-raras contribuem ao risco de desenvolver um distúrbio alimentar e identificam dois caminhos biológicos potenciais que podem ser usados para estudar e tratar potencial distúrbios alimentares,” dizem Michael Lutter, DM, PhD, um psiquiatra no centro de convalescentes comer de Dallas, e primeiro autor do estudo.

Em particular, o estudo encontrou que as variações prejudiciais se aglomeraram em dois caminhos principais. É primeiramente o neuropeptide/caminho neurotrophic da sinalização do factor, que trabalha no intestino para facilitar a digestão e a absorção do nutriente, e no cérebro para regular o apetite. O segundo caminho é inflamação. Os estados inflamatórios causam a supressão do apetite e foram ligados aos EDs no passado.

Usando um modelo do rato do frenesi que come, a equipe testou então o efeito terapêutico de visar o caminho do neuropeptide. Deram aos animais uma droga que activasse o receptor GLP1 no caminho. Os ratos reduziram significativamente sua ingestão de alimentos. Porque as drogas nesta classe são já FDA aprovado para outras circunstâncias, incluindo a gestão do diabetes e do peso, os pesquisadores esperam testá-la em pacientes humanos com EDs.

“Um dos resultados principais é que os pacientes com nervosa da bulimia têm uma carga alta das mutações no caminho da sinalização do receptor GLP1-GLP1,” Lutter diz. “Há as medicamentações que trabalham no receptor GLP1 que eu gostaria de testar nos pacientes com bulimia para ver se ajuda.”