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La recherche explique des changements et des caractéristiques de méthylation du neurone-détail ADN du trouble bipolaire

Une collaboration de recherches basée à l'université de Kumamoto, Japon a indiqué le statut de méthylation d'ADN de régions de réglementation transcriptionnelles de gène dans les lobes frontaux des patients présentant le trouble bipolaire (BD). Les régions avec l'état modifié de méthylation d'ADN ont été sensiblement enrichies dans les régions génomique qui étaient rapportées pour être génétiquement liées au BD. On s'attend à ce que ces découvertes avancent la compréhension de la pathogénie du BD et du développement des médicaments thérapeutiques visant des conditions épigénétiques.

Le BD est un trouble mental que les affects environ 1% de la population et exige la demande de règlement à long terme. Les études épidémiologiques ont proposé que le début de la maladie soit lié à une interaction complexe des facteurs génétiques et environnementaux. Les changements épigénétiques du génome, en particulier dans la répression de l'expression du gène par la méthylation d'ADN, sont vraisemblablement profondément impliqués dans la pathogénie des maladies variées, y compris des troubles mentaux.

Méthylation d'ADN analysée par études précédentes utilisant les échantillons périphériques de sang et de salive pour recenser des gènes avec la méthylation modifiée d'ADN et pour les employer comme biomarqueurs. Puisque les troubles mentaux sont les maladies du système nerveux, la recherche utilisant le tissu cérébral est particulièrement importante. Cependant, en plus du manque des échantillons, le tissu cérébral est un mélange des types variés de cellules, tels que des neurones et des cellules glial, et est affecté par des différences dans le rapport de types de cellules contenus dans le tissu, rendant l'analyse précise difficile.

Les chercheurs avaient l'habitude les bornes nucléaires neuronales pour fractionner des échantillons de lobe frontal provenant de 34 patients du BD et de 35 sujets sains dans les noyaux neuronaux et non-neuronaux de cellules. L'ADN génomique extrait de chacun de ces échantillons a été alors employé pour examiner le statut de méthylation d'ADN des régions de réglementation de la transcription des gènes suivre une méthode de choix. Ils ont constaté que beaucoup de gènes dans les deux neurones et non-neurones hypomethylated dans des patients du BD comparés aux sujets sains. D'autre part, des gènes importants pour des fonctionnements psychiatriques et neurologiques se sont avérés pour hypermethylated dans des neurones.

Pour vérifier les effets des stabilisateurs d'humeur--médicaments employés pour traiter le BD--les chercheurs ont cultivé les cellules humaines de neuroblastome en présence des stabilisateurs d'humeur (lithium, valproate et carbamazépine) dans les gammes de concentration plasmatique efficaces et ont mesuré l'état de méthylation d'ADN. Ils ont trouvé cela environ 30% des régions avec l'état modifié de méthylation d'ADN dans des patients du BD superposés avec les modifications stabilisateur-induites de méthylation de l'humeur ADN.

La plupart des modifications de méthylation d'ADN étaient dans le sens inverse de ceux dans le cerveau post mortem, que la pensée de chercheurs a réfléchi les effets de la demande de règlement. Ils ont également mesuré les niveaux d'expression de 10 gènes liés aux modifications de méthylation d'ADN et ont constaté que le gène de DNMT3B, une méthyltransférase d'ADN, a été élevé dans des patients du BD, proposant qu'il puisse être associé à la méthylation du neurone-détail ADN change.

En conclusion, les chercheurs comparés les régions génomique se sont associés aux troubles mentaux comme recensés dans des études de la taille du génome d'association (GWAS) avec des régions ayant un état modifié de méthylation d'ADN. On a observé l'accumulation significative dans les régions génomique rapportées dans le GWAS pour le BD, alors qu'on n'observait aucune accumulation dans les régions génomique rapportées pour la dépression et la schizophrénie.

On s'attend à ce que l'éclaircissement des modifications et des caractéristiques de méthylation du neurone-détail ADN avance grand notre compréhension de la pathogénie du trouble bipolaire. Nous comptons également que ceci aidera dans le développement des médicaments thérapeutiques visant des conditions épigénétiques. »

Professeur Kazuya Iwamoto, chef d'étude

Source:
Journal reference:

Bundo, M., et al. (2021) Decreased DNA methylation at promoters and gene-specific neuronal hypermethylation in the prefrontal cortex of patients with bipolar disorder. Molecular Psychiatry. doi.org/10.1038/s41380-021-01079-0.