Variazioni genetiche legate al cervello Size

Maggio 14, 2016 Admin Salute 0 8
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Utilizzando tecnologie avanzate di imaging cerebrale e genomica, un team internazionale di ricercatori co-condotto da scienziati Scripps Research Institute ha dimostrato per la prima volta che le variazioni naturali in una struttura cerebrale gene influenza specifica. Attraverso la creazione di questo collegamento, i ricercatori hanno aperto la porta ad una serie di potenziali attività di ricerca che potrebbero rivelare variazioni del gene responsabile di una serie di condizioni neurologiche come l'autismo.

Il lavoro è stato riportato in un anticipo online Early Edition degli Atti della National Academy of Sciences (PNAS), nella settimana del 17 agosto 2009.

La ricerca nasce da un progetto più ampio denominato lo studio tematici organizzati Psychosis (TOP), guidato da Ole Andreassen presso Ullelvеl University Hospital e Istituto di Psichiatria presso l'Università di Oslo in Norvegia. TOP chiesto con vasta risonanza magnetica (MRI) di centinaia di pazienti, tra cui molti con gravi disturbi mentali, in collaborazione con Anders Dale della University of California, San Diego (UCSD), School of Medicine. Riconoscendo il potenziale di studi genetici condotti in collaborazione con il l'imaging braining, la squadra ha raggiunto fuori per includere Nicholas Schork, un esperto di genetica presso Scripps Research.




Nel decidere un primo obiettivo, il gruppo ha deciso di concentrarsi su un gene noto come MECP2 perché gioca ruoli importanti nel controllo dello sviluppo del cervello. Precedenti studi con i topi hanno mostrato che MECP2 regola l'attività di una vasta gamma di altri geni importanti nello sviluppo del cervello. Mutazioni sostanziali nel gene causano anche la sindrome rara malattia Retts, in cui la crescita del cervello rallenta, portando ad una serie di debilitanti problemi neurologici e ritardo mentale. MECP2 è stata anche legata all'autismo.

Data la sua importazione evidente, dice Schork, "Questo è stato un gene logica di destinazione."

Rendere il collegamento

Nella nuova ricerca, il team ha esplorato se le variazioni comuni che possono avere individualmente piccoli effetti nel MECP2 e la regione circostante nel DNA dei pazienti potrebbero essere legate direttamente al modo in cui il cervello di un paziente sviluppa. Essi hanno scoperto che in realtà alcune di queste variazioni, note come polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), ha correlano bene con varie misure di cervello di un paziente, anche se non c'era nessun legame identificabile tra le variazioni e disturbi mentali.

Il collegamento più stretto hanno trovato era tra due SNPs specifiche e minori pieghe dello strato esterno Superficie, o corteccia, del-cervello "materia grigia", che svolge un ruolo critico nel pensiero, il linguaggio, la memoria e altre funzioni. "Quindi, questo genere di variazioni comuni effettivamente hanno alcune conseguenze funzionali che sono dettare le variazioni delle dimensioni del cervello," dice Schork. È interessante notare, e per motivi non ancora chiaro, il modello è stato visto solo nei maschi.

Con la diretta correlazione affidabile identificato nei pazienti dallo studio TOP, il team di ricerca, allora aveva bisogno di mostrare i suoi risultati non sono stati un colpo di fortuna. Questo si è rivelato un compito impegnativo, perché l'ampia imaging cerebrale usata per top-e essenziale per trovare le SNP-corticali zona correlazioni, non è comunemente usato. I ricercatori hanno finalmente trovato ciò di cui avevano bisogno in un altro studio già in corso denominato Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) un progetto pubblico-privato in corso sostenuta principalmente dal National Institutes of Health (NIH) con farmaceutiche e le industrie correlate e non-for-Alzheimer, profit che forniscono sostegno.

I ricercatori hanno poi si misero al lavoro esaminando le variazioni MECP2 nelle centinaia di pazienti coinvolti in questo studio. "Lo ed ecco, replicato," afferma Schork. Lo stesso collegamento è stata trovata tra i due SNPs e la zona corticale inferiore, fornendo la fiducia che la correlazione è molto reale. Anche in questo caso, nessun legame è stato avvistato tra la struttura del cervello e il disordine, in questo caso, il morbo di Alzheimer.

Nessun tale correlazione è mai stata stabilita tra variazioni genetiche naturali e il volume del cervello. Anche se le dimensioni del cervello è stata a lungo legata a varie condizioni neurologiche, definendo tali collegamenti è stato difficile, in parte a causa delle limitazioni precedenti tecnologie di imaging cerebrale e tecniche.

Ampliare la ricerca

Schork e il resto del team sono ora entusiasti del potenziale di lavoro relativo supplementare. Perché MECP2 è stato collegato all'autismo, c'è una possibilità molto reale che SNPs che studiano in pazienti autistici possano rivelare uno o più che puntano a problemi di sviluppo del cervello. Questo potrebbe anche illuminare percorsi possibili per i trattamenti per l'autismo. Il gruppo sta anche esaminando le possibili connessioni tra le variazioni in altri geni chiave e diverse regioni del cervello.

Oltre al formato generale del cervello, i ricercatori ritengono che alcune condizioni neurologiche potrebbero essere legati ad un aumento della dimensione di alcuni componenti del cervello, forse a causa di mutazioni genetiche non identificate. Ciò può impedire che altri componenti di crescere alla loro piena a causa dello spazio limitato all'interno un teschio, impedendo il corretto funzionamento.

"Chi lo sa?" chiede Schork, "Questo apre le cose notevolmente. Ora possiamo gettare una rete molto più ampia e forse corda in geni nessuno aveva la minima idea su e scoprire qualcosa che altrimenti non sarebbe stato conosciuto."

Altri autori della carta, dal titolo "Un comune associa MECP2 aplotipo con ridotta superficie corticale negli esseri umani in due popolazioni indipendenti," includono primo autore Alexander Joyner, uno studente laureato UCSD e Scripps Research Scholar; Cannella Bloss, Trygve Bakken, e Eric Topol, dalla Scripps Research; Cooper Roddey e Anders Dale, da UCSD; e Lars Rimol, Ingrid Melle, Ingrid Agartz, Srdjan Djurovic presso l'Università di Oslo.

La porzione Scripps Research di questo progetto è stato finanziato dal NIH.

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