DISC1 variantní gen spojený s poruchou vývoje mozku, studie ukazuje, jak

Veda prisla dlouhá cesta k pochopení genetických rizikových faktoru zpusobených psychiatrickým onemocnením. Nedávné studie objevily bezné genetické mutace, které zpusobují mírné riziko a vzácné varianty, které zpusobují znacné riziko, jako je napríklad gen Disrupted in Schizophrenia-1 (DISC1), který byl poprvé identifikován ve velkém skotském rodokmenu s schizofrenií a bipolární poruchou a deprese.
Typické varianty DISC1 byly spojeny se zmeneným poznáním, strukturou mozku a funkcí mozku, avsak jak to nastane, zustávají neznámé. Nová studie, která bude zverejnena v listopadu Neuron ukazuje, jak varianty DISC1 narusují signalizacní dráhy a narusují vývoj mozku.
Studie je spoluautorkou Li-Huei Tsai, reditelka Picower Institute for Learning and Memory spolecnosti MIT a její tým Karun K. Singh, Laurel Drane, Yingwei Mao, Zachary Flood a Cillian King.
Pokyny poskytované signalizacními cestami
Predchozí studie souvisejí s beznými variantami DISC1 s abnormálním vývojem mozku, nicméne funkcní dopad zustává nejasný, stejne jako to, zda tyto mutace ovlivnují signální dráhy, které ovlivnují strukturu mozku. Rámec, který poskytuje nová studie MIT, vysvetluje dríve popsané vazby mezi variantami DISC1, psychiatrickými poruchami a strukturálními zmenami lidského mozku. Vedci MIT predpokládají, ze úcinky na vývoj mozku spojené se spolecnými variantami DISC1 jsou výsledkem narusení specifických signálních cest.
Podle nedávné zprávy institutu Picower pro ucení a pamet modul DISC1 moduluje signalizaci Wnt prostrednictvím GSK3?. Reditel Li-Huei Tsai z instituce Picower vysvetlil:

"Zjistení, ze DISC1 prímo inhibuje GSK3p, je zajímavé vzhledem k tomu, ze bezný lithium stabilizátor nálady a gen Akt pro schizofrenie také inhibují GSK3p, coz vede k aktivaci kanonické signalizace Wnt, coz naznacuje, ze muze být dulezitým cílem v psychiatrických onemocneních."

Nový prístup umoznuje hlubsí objev

V nové studii, podporené Národním ústavem dusevního zdraví a Stanleyho centrem pro psychiatrický výzkum, se výzkumný tým rozhodl lépe porozumet funkcnímu vlivu genetické variability DISC1 na vývoj mozku experimentováním s více modelovými systémy pomocí mysi - zebra ryby a lidské bunky.
Závery poskytují dukaz, ze bezné a vzácné varianty DISC1 mají negativní vliv na neurogenese a migraci neuronu prostrednictvím ruzných signalizacních cest. Výzkumníci také zjistili, ze tri varianty DISC1 prerusily signalizaci Wnt / GSK3? a proliferaci bunek nervových progenitoru. Ackoliv poznamenali, ze ctvrtá mutace nemá vliv na signalizaci Wnt, naznacuje to inhibici migrace neuronu ve vývoji kortexu prostrednictvím jiné signalizacní dráhy. Poznamenali také, ze lidské bunky, které nesou urcitou variantu, prokázaly znacne poskozenou signalizaci Wnt, zatímco jiný variant inhiboval migraci neuronu ve vývoji mysí kury.
Nálezy mohou mít dopad na diagnózu a lécbu
Kazdý ze zkoumaných variant DISC1 byl zapojen, a to jak samostatne, tak behem interakce, pri regulaci konkrétních signalizacních cest behem vývoje mozku, ovlivnení struktury a funkce korene a následného chování. Vedci zjistili, ze bezné varianty, které ovlivnují výchozí signalizaci Wnt, by se mohly potenciálne stát predcasným indikátorem dusevních chorob u nekterých lidí, pricemz prítomnost dalsích rizikových genetických variant muze potenciálne predstavovat dalsí varovné signály. Tsai poznamenal:

"Nase nálezy odhalují základní souvislosti mezi mutacemi DISC1, odlisnými rozdíly v lidském mozku a nástupem psychiatrických onemocnení."

Vzhledem k úcinku urcitých variant DISC1 na signalizaci Wnt a vývoj mozku by tato cesta mohla potenciálne hrát významnou roli pri zprostredkování nálad a psychiatrických poruch.
Vzhledem k tomu, ze bezný stabilizátor nálady lithium zvysuje signalizaci Wnt, muze to zvláste prospech osobám, které trpí bipolární poruchou, stejne jako schizofrenní jedinci se specifickým genetickým variantem, který neodpovídá typickým lékum, coz muze mít prospech ze zvýsené úcinnosti antipsychotické lécby. Zjistení umoznují výzkumníkum získat lepsí prehled o mechanismech, které regulují více procesu behem vývoje mozku, a jak specifické genetické variace mohou potenciálne prispet k dusevním onemocnením.
Protoze budoucí výzkum poskytne sekvencní data pro geny, které regulují signalizaci Wnt a vývoj mozku, bude pro vedce rozhodující pochopit, jak interakce techto genu s varianty DISC1 ovlivnuje riziko psychiatrických poruch.
Napsal Petra Rattue