Distinción de los trastornos mentales rastreados a diferencias en las lecturas de genes

Un fragmento de ADN de doble cadena. Crédito: Vcpmartin/Wikimedia/ CC BY-SA 4.0

Un nuevo estudio sugiere que las diferencias en la expresión de las lecturas de transcripciones de genes copiadas del ADN que ayudan a mantener y construir nuestras células pueden ser la clave para comprender cómo se producen los trastornos mentales con factores de riesgo genéticos compartidos. en diferentes patrones de inicio, síntomas, curso de la enfermedad y respuestas al tratamiento. Los hallazgos del estudio, realizado por investigadores del Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH), parte de los Institutos Nacionales de Salud, aparecen en la revista Neuropsychopharmacology.

«Los principales trastornos mentales, como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y el trastorno depresivo mayor, comparten raíces genéticas comunes, pero cada trastorno se presenta de manera diferente en cada individuo», dijo Francis J. McMahon, MD, autor principal del estudio y jefe de la Rama de Genética Humana, parte del Programa de Investigación Intramural NIMH. «Queríamos investigar por qué los trastornos se presentan de manera diferente, a pesar de esta aparente similitud genética».

McMahon y sus colegas sospecharon que el transcriptoma del cerebro podría contener algunas pistas. El genoma humano está compuesto de ADN que contiene instrucciones para ayudar a mantener y construir nuestras células. Estas instrucciones deben leerse y luego copiarse en las llamadas «transcripciones» para que se lleven a cabo. Es importante destacar que se pueden copiar muchas transcripciones diferentes de un solo gen, lo que produce una variedad de proteínas y otros resultados. El transcriptoma es el conjunto completo de transcritos que se encuentran dentro del cuerpo.

Los investigadores utilizaron muestras de tejido post mortem para examinar los transcriptomas cerebrales de 200 personas a las que se les había diagnosticado esquizofrenia, trastorno bipolar, trastorno depresivo mayor o que no tenía una enfermedad mental conocida. Los investigadores examinaron tanto los genes como las transcripciones expresadas en la corteza cingulada anterior subgenual, un sitio del cerebro involucrado en los trastornos del estado de ánimo, la recompensa, el control de los impulsos y la regulación de las emociones. Las muestras de tejido cerebral provinieron del Núcleo de la Colección de Cerebros Humanos del NIMH, comisariada por Barbara Lipska, Ph.D. del NIMH, coautora principal del artículo.

Para aumentar las probabilidades de detectar transcritos raros, los investigadores secuenciaron las transcripciones a una resolución aproximadamente cuatro veces mayor que la utilizada en estudios anteriores. Esta técnica identificó 1,5 veces más transcripciones que estudios anteriores que utilizaron el mismo método con una resolución más baja, lo que confirma que este método de secuenciación detecta muchas transcripciones que de otro modo se habrían perdido.

Los investigadores solo encontraron diferencias modestas en la expresión génica. entre personas con un trastorno mental y personas sin un trastorno mental. Sin embargo, cuando se centraron en las transcripciones, encontraron de dos a tres veces más diferencias entre los individuos de los dos grupos. Las diferencias más notables surgieron cuando los investigadores compararon las transcripciones entre dos grupos de personas con un trastorno mental, por ejemplo, trastorno bipolar versus esquizofrenia, depresión versus esquizofrenia o depresión versus trastorno bipolar.

«Cuando comparamos los trastornos en nuestros análisis a nivel de transcripción, fue entonces cuando vimos las marcadas diferencias», dijo el Dr. McMahon. «La mayoría de las transcripciones que se expresaron de manera diferente, producidas en niveles más altos versus más bajos, resultaron expresarse en direcciones opuestas en personas con diferentes trastornos. Algunas transcripciones se expresaron en la misma dirección en personas con trastornos del estado de ánimo y en la dirección opuesta en personas con esquizofrenia».

Por ejemplo, distintas transcripciones en el gen SMARCA2, un gen de riesgo conocido para el trastorno del espectro autista que regula la expresión de muchos otros genes importantes en el desarrollo neuronal, se expresaron de manera diferente en muestras de cerebro de personas con esquizofrenia que en muestras de personas con trastorno bipolar.

Partes de las instrucciones de un gen pueden mantenerse o no durante el proceso de transcripción. Los investigadores encontraron que una variante genética común que regula esta inclusión y exclusión, llamada loci de rasgos cuantitativos de empalme (sQTL), puede desempeñar un papel notable en el riesgo heredado de cada trastorno.

«Descubrimos que las diferencias sutiles en la expresión génica en diferentes trastornos reflejan cambios más pronunciados y específicos del diagnóstico a nivel de las transcripciones», dijo McMahon. «Una célula puede expresar muchas transcripciones diferentes del mismo gen, lo que da como resultado diferentes proteínas y procesos de enfermedad potencialmente diferentes».

Se necesita más investigación para comprender mejor las funciones de las diferentes transcripciones, el momento del empalme alternativo y las diferencias transcriptómicas en regiones específicas del cerebro y tipos de células. Sin embargo, el estudio actual arroja luz sobre la importancia de comprender las diferencias en los niveles de transcripción para obtener una imagen completa de por qué los trastornos mentales varían en el inicio, la progresión y los síntomas.

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Genética compartida en esquizofrenia y trastorno bipolar Más información: Nirmala Akula et al. La secuenciación profunda del transcriptoma de la corteza cingulada anterior subgenual revela cambios en la expresión de ARN de diagnóstico cruzado y diagnóstico específico en los principales trastornos psiquiátricos, Neuropsicofarmacología (2021). DOI: 10.1038/s41386-020-00949-5 Información de la revista: Neuropsychopharmacology

Proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud Cita: Distinción de los trastornos mentales rastreada a diferencias en genes lecturas (2021, 9 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-distinctness-mental-disorders-differences-gene.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.