Al estudiar el tejido cerebral de donantes fallecidos, los científicos de Johns Hopkins han encontrado grupos comunes de genes alterados entre personas con esquizofrenia, trastorno bipolar y depresión mayor. Los conjuntos de genes comúnmente afectados, identificados con métodos de secuenciación de ARN, participan en la fabricación de proteínas, controlando las células cerebralesComunicaciones y montar una respuesta del sistema inmune, dicen los investigadores.
"Hay diferencias sutiles en los genes individuales, y estas diferencias se enriquecen en conjuntos de genes involucrados en procesos celulares específicos en el tejido cerebral de personas con una variedad de trastornos mentales graves", dice Sarven Sabunciyan, Ph.D., asistenteprofesor de pediatría e investigador en la División Stanley de Neurovirología del Desarrollo en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "Nos sorprendió que pudiéramos identificar las amplias superposiciones funcionales, sabiendo que hay mucha variabilidad entre las personas con trastornos mentales".
"Es importante mostrar lo que estas enfermedades aparentemente dispares tienen en común, no solo para aprender más sobre ellas, sino porque los déficits comunes podrían sugerir estrategias de tratamiento similares", dice Miranda Darby, Ph.D., investigadora en Sabunciyan'slaboratorio y el primer autor en el estudio.
Un informe sobre el trabajo fue publicado en línea el 13 de septiembre en Psiquiatría traslacional .
Para el estudio, los investigadores tomaron 100 muestras de tejido de cerebros de donantes recolectadas por la Colección de matrices del Instituto de Investigación Médica de Stanley SMRI. Todas las muestras fueron del hipocampo, la parte del cerebro en forma de caballito de mar importante para la memoria y la navegación espacialTreinta y cinco cerebros eran de personas con esquizofrenia, 33 eran de personas con trastorno bipolar y 32 eran controles sin un trastorno mental.
El equipo de investigación también utilizó 57 muestras de una región de la corteza externa del cerebro cerca del ojo, la corteza orbitofrontal, todas reunidas por el Consorcio de Neuropatía del SMRI para verificar que los hallazgos en una parte del cerebro se replicaron en otra parte. Trece de elloslas muestras de cerebro fueron de personas con esquizofrenia, 14 con trastorno bipolar, 15 con depresión mayor y 15 de controles.
Del total de muestras de cerebro tanto del hipocampo como de la corteza orbitofrontal, 57 eran de mujeres y 100 de hombres. Todas menos siete muestras eran de caucásicos, y las edades de los donantes oscilaban entre los 19 y los 68 años en el momento de la muerte.
Los investigadores extrajeron y secuenciaron el ARNm, material genético que funciona como los planos creados a partir del ADN y utilizados como guías por las células para construir proteínas, del tejido. Los investigadores informan que cada muestra del hipocampo produjo un promedio de 154 millonesbits secuenciados de ARN y 140 millones de secuencias para cada muestra de cerebro de la corteza orbitofrontal. Luego alinearon las secuencias de cada muestra con un genoma humano completamente secuenciado versión 19 y contaron el número de veces que una secuencia coincidía con cada gen individual.En total, se representaron 21.861 genes en los tejidos del hipocampo y 20.711 en los tejidos de la región de la corteza orbitofrontal.
Los investigadores identificaron genes que producen más o menos ARNm en individuos con trastornos mentales que en individuos sin un trastorno mental. Luego compararon la lista de genes afectados en cada trastorno con las listas de genes agrupados por su función en la célula, yidentificaron qué grupos contenían un número desproporcionado de genes con ARNm aumentado o disminuido en individuos con esquizofrenia, trastorno bipolar y depresión mayor.
El equipo informa que de un total de 1,070 conjuntos de genes, 13 de estos grupos cambiaron de manera común entre los tres trastornos mentales.
De estos, nueve grupos que contenían un total de 338 genes incluían genes ribosómicos, genes responsables de producir proteínas. Un subconjunto de 80 de esos genes productores de proteínas estaba en cada uno de los nueve conjuntos, y la mayoría de estos, según el equipo,se activaron o activaron a niveles más altos en comparación con los controles.Por ejemplo, en muestras de cerebros de personas con trastorno bipolar, 78 de estos genes se activaron más en el hipocampo y 79 se activaron más en la corteza orbitofrontal quecontroles. En ambas regiones del cerebro, las muestras de personas con depresión mayor tenían 78 de los genes más altos que los controles. En las personas con esquizofrenia, 56 genes aparecieron en el hipocampo y 52 en la corteza orbitofrontal.que los controles.
"Aunque no hay una razón clara por la cual los cerebros de las personas con estos trastornos mentales tendrían más de la maquinaria de producción de proteínas, creemos que nuestros hallazgos sugieren que es una línea fructífera de investigación", dice Sabunciyan.cuatro grupos de genes en común entre el tejido cerebral de los tres grupos de personas con enfermedades mentales fueron "rechazados" en comparación con los controles, informó el equipo. Dos de los grupos de genes tienen funciones claras en cómo las neuronas del cerebro envían y reciben mensajes paracélulas vecinas, con un conjunto de genes de neuronas generales y otro específico para GABA, un neurotransmisor utilizado como el mensajero real entre las neuronas.
Se cree que otro grupo de genes ayuda a operar las formas en que el sistema inmune monta una respuesta a antígenos extraños y potencialmente amenazantes, moléculas biológicas presentadas por un virus, bacteria o parásito. Los investigadores dicen que la interrupción del sistema inmuneEl sistema es una característica distintiva que se ha observado durante mucho tiempo en algunas personas con enfermedades mentales, particularmente en la esquizofrenia y, en menor medida, en el trastorno bipolar.
El cuarto conjunto de genes incluía componentes genéticos involucrados en la endocitosis, el proceso utilizado para engullir moléculas biológicas fuera de la célula y llevarlas al interior. Cuando las neuronas absorben los neurotransmisores para reciclarlos después de haberlos enviado o recibido como mensaje, usan endocitosisLa endocitosis también juega un papel en el proceso del sistema inmune de engullir y eliminar gérmenes.
Sabunciyan dice que el equipo de investigación planea estudiar estos cambios en las células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes, que también muestran un aumento en la expresión del gen ribosómico.
Según el Instituto Nacional de Salud Mental, aproximadamente el 1 por ciento de los adultos desarrollan esquizofrenia, aproximadamente el 2.5 por ciento tiene trastorno bipolar y casi el 7 por ciento de las personas desarrollan depresión mayor a lo largo de sus vidas.
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Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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