Al combinar la secuenciación completa del exoma, el aprendizaje automático y el análisis de redes, los investigadores han identificado mutaciones genéticas nuevas y muy raras dentro de vías biológicas específicas que pueden contribuir a los trastornos alimentarios.
El estudio, realizado por investigadores de la Facultad de Medicina Carver de la Universidad de Iowa y el Centro de Recuperación de la Alimentación en Dallas, Texas, también muestra que dirigirse a una de las vías con un medicamento ya aprobado para la diabetes reduce el consumo de alimentos en un modelo de ratón deatracones, lo que sugiere que los hallazgos podrían ser útiles para desarrollar nuevos tratamientos dirigidos para los trastornos alimentarios. El estudio se publicó recientemente en la revista PLOS ONE .
"Para muchas afecciones psiquiátricas hay mucho estigma y malentendidos. Eso es ciertamente cierto en el caso de los trastornos alimentarios", dice Jacob Michaelson, PhD, profesor asistente de psiquiatría de UI y autor principal del estudio. "La ciencia puede ayudar a eliminar ese estigmacon estudios como el nuestro que muestran que los trastornos alimentarios son de naturaleza fundamentalmente biológica y que, al igual que otras enfermedades, puede haber formas de prevenir o tratar los trastornos alimentarios si entendemos las causas biológicas ".
Los trastornos alimentarios TCA son muy comunes y afectan hasta a 30 millones de estadounidenses. Afectan de manera desproporcionada a los jóvenes y tienen una de las tasas más altas de morbilidad y mortalidad de todas las enfermedades psiquiátricas.
Aunque se sabe que la genética juega un papel importante, ya que representa entre el 50 y el 80 por ciento del riesgo de desarrollar una DE, muy pocos genes específicos han estado implicados en el desarrollo de las DE.secuenciación genética con aprendizaje automático para investigar la genética de estos trastornos.
En primer lugar, el equipo secuenció la región codificadora de proteínas de cada gen de 93 individuos no relacionados afectados por varios DE, incluida la anorexia nerviosa, la bulimia nerviosa y el trastorno por atracón. Usaron toda esta información de secuenciación del exoma para identificarmutaciones raras que también se predice que dañarán la proteína codificada.
A continuación, los investigadores compararon los datos genéticos de los pacientes con ExAC, un gran conjunto de datos de exomas de más de 60.000 personas. Después de eliminar los exomas de individuos con cualquier tipo de diagnóstico psiquiátrico, los investigadores hicieron una comparación simple entre los pacientes con DE yla base de datos de cada gen humano.
"Analizamos nuestros datos y preguntamos si la cantidad de variantes dañinas que vemos dentro de un gen es mucho mayor de lo que esperaríamos según la línea de base de la base de datos ExAC", explica Michaelson. "Encontramos una cantidad de genes quese enriquecieron estadísticamente por variaciones dañinas en nuestra cohorte ".
El equipo también encontró una fuerte sobrerrepresentación de genes ya identificados por otros estudios de investigación como relacionados con los trastornos alimentarios, el apetito o la conducta alimentaria.
Para determinar cuál de los genes es más probable que esté involucrado en los DE, el equipo desarrolló varios modelos de aprendizaje automático que pueden predecir, basándose en la información de miles de estudios publicados, la probabilidad de que un gen contribuya al desarrollo deun DE. Los genes que se identifican mediante este enfoque y que muestran evidencia genética a partir de los datos de secuenciación son candidatos particularmente sólidos.
Finalmente, se utilizó el análisis de red para identificar las interrelaciones entre los genes del estudio y otros genes. Este análisis reveló varias vías biológicas distintas que tienen una carga mucho mayor de variantes genéticas dañinas en la muestra de DE que en personas sin trastornos alimentarios.
"Nuestros hallazgos confirman que las variantes genéticas dañinas nuevas y ultra raras contribuyen al riesgo de desarrollar un trastorno alimentario e identifican dos vías biológicas potenciales que pueden usarse para estudiar y potencialmente tratar los trastornos alimenticios", dice Michael Lutter, MD, PhD, psiquiatra del Eating Recovery Center of Dallas y primer autor del estudio.
En particular, el estudio encontró que las variantes dañinas se agruparon en dos vías principales. La primera es la vía de señalización del factor neurotrófico / neuropéptido, que trabaja en el intestino para facilitar la digestión y la absorción de nutrientes, y en el cerebro para regular el apetito. La segunda víaes inflamación. Los estados inflamatorios causan supresión del apetito y se han relacionado con los DE en el pasado.
Utilizando un modelo de ratón de atracones, el equipo probó el efecto terapéutico de apuntar a la vía del neuropéptido. Les dieron a los animales un fármaco que activa el receptor GLP1 en la vía. Los ratones redujeron significativamente su ingesta de alimentos. Debido a que los fármacos en esteya están aprobados por la FDA para otras afecciones, incluida la diabetes y el control del peso, los investigadores esperan probarlo en pacientes humanos con DE.
"Uno de los principales hallazgos es que los pacientes con bulimia nerviosa tienen una alta carga de mutaciones en la vía de señalización del receptor GLP1-GLP1", dice Lutter. "Hay medicamentos que funcionan en el receptor GLP1 que me gustaría probar enpacientes con bulimia para ver si les ayuda ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Cuidado de la salud de la Universidad de Iowa . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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