Un nuovo colpevole in depressione? Studio constata differenze sorprendenti in Gene attività nel cervello dei depressi persone

Maggio 23, 2016 Admin Salute 0 6
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La scoperta, che ha sorpreso i ricercatori del consorzio multi-universitaria che ha reso, suggerisce una nuova direzione per la comprensione della depressione e lo sviluppo di nuovi trattamenti di depressione. Può anche aiutare gli scienziati a capire come alcuni farmaci antidepressivi funzionano nel cervello per alleviare i sintomi, e perché non vi è un'ampia variazione in modo depresso persone rispondono a diversi antidepressivi.

La scoperta è stata fatta in due aree specifiche del cervello conosciuta per essere importante per la depressione. Lo studio è basata sull'analisi microarray di campioni cerebrali 32 post-mortem - metodo microarray può contemporaneamente misurare il livello di attività di decine di migliaia di geni che sono funzionali in un dato tessuto.




I ricercatori hanno scoperto che i livelli di molecole chiamate fattori di crescita dei fibroblasti (FGF), e due dei recettori che si legano a loro, erano significativamente più bassi tra le persone che erano stati diagnosticati con grave depressione clinica ed era morto in uno stato di depressione. C'era anche qualche indicazione che le persone depresse che avevano assunto antidepressivi prima della loro morte avevano livelli di FGF e FGF recettori che erano più vicini alla normalità.

I risultati sono stati pubblicati online questa settimana nella prima edizione del Proceedings of National Academy of Sciences dai ricercatori Disorders Pritzker neuropsichiatrici consorzio di ricerca, che è supportato dal Pritzker famiglia filantropica Fund e dal National Institute of Mental Health. Il team di ricerca composto da scienziati dell'Università di Mental Health Research Institute del Michigan e del Dipartimento di Psichiatria, lavorando in stretta collaborazione con i ricercatori dell'Università di Davis e Irvine campus della California e dalla Stanford University.

"Questo risultato deriva da una ricerca del tutto imparziale che ha avuto inizio con nessuna ipotesi, per trovare quello che meglio differenziare i geni principali cervelli depressione da cervelli normali e bipolari", dice l'autore senior Huda Akil, Ph.D., Distinguished Professor C. Gardner Quarton di Neuroscienze in Psichiatria presso UM. "Una vasta serie di singoli geni si avvicinò come diversi tra gli individui depressi e di controllo, ma la famiglia di geni che era più diverse e hanno mostrato la più alta rilevanza come un gruppo coerente, era la famiglia FGF. Ciò suggerisce un cambiamento più profondo in un intero sistema di comunicazione e di controllo all'interno del cervello. "

Non gli studi precedenti hanno esaminato direttamente il ruolo di FGFs o dei loro recettori in malattie psichiatriche. Un altro fattore di crescita, chiamato cervello Derived Neurotrophic Factor, è stato ipotizzato un ruolo negli effetti dello stress sul cervello e nella modalità di azione degli antidepressivi.

FGFs sono una famiglia di molecole che stimolano la crescita cellulare in molte zone del corpo, e sono coinvolti nella crescita di diversi tessuti e in crescita che si svolge in varie fasi della vita. Hanno effetti potenti durante embrionale, lo sviluppo del feto e del bambino, e possono modificare le dimensioni e la struttura di particolari regioni del cervello. Essi sono anche coinvolti nella riparazione dei tessuti adulti dopo la lesione e possono mediare il cross-talk tra i diversi tipi di cellule nel cervello.

Come risultato, possono essere visti come mediatori della struttura che neuroscienziati chiamano "plasticità neuronale" - la capacità del cervello di adattarsi allo stress, esperienza, malattie e gli effetti dei farmaci.

Il gruppo di ricerca ha iniziato lo studio misurando i livelli di circa 20.000 diversi tipi di RNA messaggero in campioni di cervello sezionato da persone che sono morte per suicidio, incidenti e improvvise cause mediche. Livelli di RNA messaggero sono una misura di come i geni attivi diversi sono, e i ricercatori hanno preso cura solo di studiare il cervello che non avevano fattori di complicazione che avrebbe cambiato i loro livelli di mRNA a morte.

L'analisi è stata condotta su campioni provenienti da due aree del cervello coinvolte nel coordinamento di pensiero ed emozione: la corteccia prefrontale dorsolaterale e la corteccia cingolata anteriore. Entrambi si trovano verso la parte anteriore del cervello dietro la fronte. In precedenza, gli studi del cervello di scansione hanno trovato differenze nei livelli di attività del cervello e le dimensioni di queste aree in persone con malattie psichiatriche.

Nel documento, i ricercatori riferiscono quello che hanno trovato quando hanno azzerato in su un gruppo di sei tipi di mRNA correlato che avevano le differenze più coordinati tra i campioni di cervello depressi, il cervello non depressi e il cervello bipolari.

Questi si sono rivelati mRNA per quattro diverse molecole FGF e due recettori che si legano a FGF e sono fondamentali per la loro funzione. I livelli di tutti gli mRNA codificanti queste proteine ​​erano più bassi nel cervello delle persone con depressione maggiore. Livelli di mRNA bassi significano il cervello non può produrre abbastanza proteine ​​per svolgere la normale funzione.

Il team ha confermato la sua conclusione con un'altra tecnica genetica chiamata PCR, che ha rivelato che le differenze più significative sono state in livelli di mRNA per uno dei FGFs, chiamato FGF1, e per i due recettori, FGFR2 e FGFR3.

I ricercatori sottolineano che non sanno ancora se le persone depresse sono nati con livelli più bassi di queste molecole, o se i livelli più bassi sono stati portati sul dagli effetti della depressione sul cervello o da fattori esterni come gli eventi stressanti. Altri studi hanno dimostrato che i geni coinvolti nella chimica del cervello e la risposta allo stress sono espressi in modo diverso nel cervello di persone depresse e persone non depresse.

"Non possiamo dire se questi cambiamenti di espressione genica FGF sono un fattore predisponente per la depressione, o una conseguenza del processo di malattia stessa", dice l'autore e ricercatore di ricerca UM Simon Evans, Ph.D. "Ci possono essere persone assolutamente normali, là fuori con i sistemi di FGF compromessi, ma se non si verificano eventi di vita stressanti che non può mai sviluppare la depressione maggiore. Dobbiamo studiare ulteriormente questo sistema di dipanare questa domanda."

Anche se hanno fatto la loro scoperta, i ricercatori hanno afferrato il significato potenziale del ritrovamento FGF. "E 'una nuova direzione per la ricerca depressione di andare", spiega Evans. "Date le funzioni conosciute di questa famiglia FGF in sviluppo neurale e la manutenzione, non è un enorme salto per vedere come compromettere il sistema potrebbe portare a cambiamenti nei circuiti neurali e contribuire a disturbi dell'umore."

"La linea di fondo è, il sistema FGF è meno attivo negli individui depressi e presumibilmente, correggendo che sarebbe parte di come si possono fare meglio", dice Akil, che è co-direttore del Mental UM Health Research Institute. "Questo risultato ci dà un nuovo obiettivo e una nuova serie di idee per perseguire un trattamento migliore."

Akil osserva che il cervello delle persone bipolari nello studio non hanno mostrato l'attività del gene FGF diminuito. "Questo è tanto più notevole in quanto entrambi i gruppi di individui sono stati gravemente depressi al momento della morte," dice. "Questo è un altro indizio che la malattia bipolare, anche se classificati con la depressione come un disturbo dell'umore, è biologicamente una malattia molto diversa.

I disturbi neuropsichiatrici Pritzker Research Fund LLC ha depositato una domanda di brevetto relative a questa ricerca, ma il gruppo di ricerca ha tutti i dati sui livelli di mRNA per ogni tipo di fattori di crescita disponibili su Internet. Questi possono essere trovati con la carta sul sito web PNAS, http://www.pnas.org.

Con questi risultati in mano, il team di ricerca spera ora di guardare a livelli FGF in altre aree del cervello, tra cui l'ippocampo, e cercare le differenze nei livelli di altre famiglie di fattori di crescita. Sperano anche di guardare i diversi strati della corteccia del cervello per vedere se ci sono differenze di livello. E, sperano di guardare i geni che codificano FGFs ei loro recettori, per vedere se lievi differenze di sequenza genica potrebbe modificare il livello di attività di questi geni nel cervello e contribuire alle differenze osservate.

Akil dice anche che potrebbe essere possibile un giorno per studiare le differenze FGF di persone che vivono, se gli scienziati possono sviluppare strumenti per misurare i livelli dei recettori FGF con l'imaging cerebrale come la tomografia a emissione di positroni, o PET.

Oltre a Evans e Akil, gli autori dello studio sono: presso l'Università del Michigan, Stanley J. Watson, Juan F. Lopez, Robert C. Thompson, JD Stead, CR Neal e F. Meng; da UC Davis, P.V. Choudary e AD ESEMPIO Jones, che ha comunicato l'articolo di PNAS; da di Stanford Human Genome Center, J.Z. Li e R.M. Myers; e da UC Irvine, P.F. Vawter, H. Tomita, D.M. Walsh, e W.E. Bunney. Molti autori sono membri del Centro Depressione UM, primo centro globale della nazione dedicata alla ricerca, il trattamento, l'istruzione e la politica pubblica sui disturbi depressivi.

Riferimento: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0406788101 (paper accesso aperto - http://www.pnas.org/cgi/reprint/0406788101v1.pdf)

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