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I ricercatori di Stanford disfanno come un'eliminazione genetica comune eleva il rischio della schizofrenia

Un'eliminazione genetica comune amplifica il rischio per la schizofrenia dalla volta 30. La generazione delle cellule nervose dalla gente con l'eliminazione ha indicato i ricercatori di Stanford perché.

Quando le cellule nervose non sono informazioni di scambio occupate, sono supposte tacere. Se stanno tirare le cuoia appena a caso, come dentro un'aula rumorosa, oscura i segnali che sono supposti trasmettere.

Ma nella causa genetica più comune della schizofrenia, sembra che le cellule nervose non chiudano su, ricercatori della scuola di medicina di Stanford University ha trovato. E pensano che conoscano perché.

Uno in ogni 3,000 persone porta il difetto genetico chiamato sindrome di eliminazione 22q11.2, o 22q11DS. È una delle eliminazioni cromosomiche più diffuse conosciute per accadere in esseri umani. La gente che porta 22q11DS è ad un rischio incredibile di 30 volte per la schizofrenia rispetto alla popolazione in genere, sminuente la grandezza di tutti i altri fattori di rischio genetici o ambientali conosciuti. Il più, circa il 30%-40% delle persone con questa eliminazione riceve una diagnosi di disordine di spettro di autismo presto nelle loro vite.

Finora, nessuno capito perché questa eliminazione così profondo eleva il rischio per queste circostanze.

Ma gli esperimenti eseguiti in uno studio per essere il 28 settembre pubblicato nella medicina della natura hanno segnato un cambiamento con esattezza nei beni elettrici dei neuroni corticali fra i portafili dell'eliminazione che può spiegare come sviluppano la schizofrenia, che è caratterizzata dalle allucinazioni, dai delirii e dal declino conoscitivo.

Gli scienziati hanno identificato un singolo gene che sembra essere in gran parte responsabile dell'anomalia elettrica.

Invece di descrizione dei disordini psichiatrici come collezioni di sintomi comportamentistici, Sergiu Pasca, il MD, professore associato della psichiatria e scienze comportamentistiche, prevede di definire queste malattie psichiatriche in termini di loro sostegni molecolari -- che cosa chiama la psichiatria molecolare.

Gli oncologi possono imparare molto circa i driver di fondo del cancro di un paziente studiando una biopsia del tumore. Ma sondare i meccanismi biologici di fondo che determinano i disordini psichiatrici è duro, perché ordinariamente non abbiamo accesso al tessuto cerebrale funzionale dai pazienti viventi.„

Sergiu Pasca, MD, professore associato di psichiatria e scienze comportamentistiche, scuola di medicina di Stanford University

Ma una nuova tecnologia aggira quella difficoltà.

Stiamo lavorando dal comportamento giù,„ ha detto. “Qui, stiamo lavorando dalle molecole su.„

Sperimentando sulle palle delle cellule cerebrali

Gli scienziati di Stanford, collaboranti con i ricercatori da altre istituzioni, hanno scoperto il difetto elettrico in cellule nervose, o neuroni, generando e manipolando i cluster sferici minuscoli delle cellule cerebrali in un piatto. Ogni cluster ha contenuto le centinaia di migliaia di celle. Queste cosiddette sferoidi corticali, composte di neuroni e di altre cellule cerebrali importanti, in primo luogo sono state sviluppate da Pasca parecchi anni fa. Derivato dalle cellule epiteliali e sospeso in vetreria per laboratorio, le sferoidi auto-organizzano per ricapitolare alcuna dell'architettura della corteccia cerebrale umana, una regione del cervello connessa spesso con i sintomi della schizofrenia. Le sferoidi continuano a svilupparsi per i mesi e perfino gli anni in un piatto.

Nello studio, Pasca ed i suoi colleghi hanno generato le sferoidi corticali dalle cellule epiteliali catturate da 15 portafili differenti 22q11DS e da 15 oggetti in buona salute di controllo. Pasca, il Uytengsu molto carino e Direttore della famiglia del programma dell'organogenesi del cervello di Stanford, è l'autore senior dello studio. La condizione di scrittore del cavo è divisa dal dottorando Themasap Khan di Stanford; Studioso postdottorale Omer Revah, DMV, PhD di Stanford; ed Aaron Gordon, PhD, uno studioso postdottorale al UCLA.

Non tutti i donatori 22q11DS avevano manifestato i sintomi dell'marchio di garanzia della schizofrenia. Considerando che la schizofrenia si rivela solitamente nell'adolescenza recente o nell'età adulta iniziale, anche i portafili asintomatici 22q11DS rimangono al rischio elevato di sviluppare la schizofrenia durante le loro vite.

I neuroni generati da ogni portafili 22q11DS nello studio hanno dimostrato una differenza coerente meno che normale di tensione fra il interno-rivestimento ed i lati del esterno-rivestimento delle membrane cellulari quando le celle non stavano infornando. La differenza di tensione della inter-membrana di un neurone tranquillo è chiamata il suo potenziale di membrana di riposo; tiene il neurone sospeso per infornare mentre lo impedisce l'infornamento a caso.

I neuroni corticali derivati dalla gente con 22q11DS erano più eccitabili, lo studio trovato. Ciò è probabile a causa del loro potenziale di membrana di riposo anormale, Pasca ha detto. I neuroni 22q11DS-derived hanno infornato spontaneamente più frequentemente quattro volte i neuroni sono derivato dalla gente nel gruppo di controllo. Ciò potenziale di membrana di riposo alterato egualmente piombo alle anomalie nella segnalazione del calcio nei neuroni 22q11DS. Trattando questi neuroni con c'è ne di tre droghe antipsicotiche differenti efficacemente ha invertito i difetti nella segnalazione di riposo del calcio e di potenziale di membrana ed ha impedito questi neuroni essere così eccitabile.

I ricercatori egualmente hanno studiato un gene chiamato DGCR8, che è stato sospettato di legatura alla schizofrenia. DGCR8 è uno di massa di geni che risiedono normalmente lungo un allungamento di DNA cromosomico che è cancellato in una persona con 22q11DS.

Abbattere i livelli di radioattività di DGCR8 nei neuroni di controllo ha riprodotto il potenziale di membrana di riposo indebolito e le disfunzioni associate veduti nei neuroni 22q11DS. L'amplificazione dell'attività del gene con manipolazione genetica o applicandosi le droghe antipsicotiche ai neuroni 22q11DS in gran parte ha riparato quel potenziale.

“DGCR8 è probabilmente il giocatore principale nei difetti che cellulari abbiamo osservato,„ Pasca ha detto. Alcuni di questi difetti sono probabilmente egualmente presenti in certi altri moduli della schizofrenia, lui hanno aggiunto.

“Non possiamo verificare le allucinazioni in un piatto,„ Pasca ha detto. “Ma il fatto che le disfunzioni che cellulari abbiamo identificato in un piatto sono state invertite dalle droghe che alleviano i sintomi nella gente con la schizofrenia suggerisce che queste disfunzioni cellulari potrebbero essere collegate con le manifestazioni comportamentistiche del disordine.„

Ci sono indubbiamente molti tipi di schizofrenia, ha detto. “Ma clinicamente, la schizofrenia 22q11DS-related non è molto differente da altri moduli della schizofrenia. Alcuni dei meccanismi che abbiamo identificato qui possono risultare applicarsi ai quei più geneticamente o in condizioni ambientali tipi complessi di schizofrenia.„