Dopamīna signalizācijas disfunkcija būtiski maina aptuveni 2,000 gēnu aktivitātes līmeni smadzeņu prefrontālajā garozā (2014)

Pētnieki atrod epigenetisku saikni ar neiropsihiskiem traucējumiem

"Mūsu darbs ir jauns veids, kā izprast neiropsihiatriskos traucējumus," sacīja UCI Emiliana Borrelli. 

Dopamīna signalizācijas disfunkcija dziļi maina apmēram 2,000 gēnu aktivitātes līmeni smadzeņu prefrontālajā garozā un, pēc UC Irvine zinātnieku domām, var būt pamats dažu sarežģītu neiropsihiatrisku traucējumu, piemēram, šizofrēnijas, cēlonis. 

Šīs epiģenētiskās izmaiņas gēnu aktivitāte in smadzeņu šūnas kas saņem šo neirotransmiteru, pirmo reizi parādīja, ka dopamīna deficīts var ietekmēt dažādu uzvedību un fizioloģiskās funkcijas regulēts prefrontal garozā.

Pētījums, ko vada UCI mikrobioloģijas un molekulārās ģenētikas profesore Emiliana Borrelli, tiešsaistē parādās žurnālā Molecular Psychiatry.

"Mūsu darbs ir jauns veids, kā izprast neiropsihiatriskos traucējumus," sacīja Borrelli. "Šķiet, ka gēni, kas iepriekš bija saistīti ar šizofrēniju, ir atkarīgi no kontrolētas dopamīna izdalīšanās noteiktās smadzeņu vietās. Interesanti, ka šis pētījums parāda, ka mainīts dopamīna līmenis var modificēt gēnu aktivitāti, izmantojot epigenētiskos mehānismus, neskatoties uz DNS ģenētisko mutāciju neesamību. ”

Dopamīns ir neirotransmiters, kas darbojas noteiktā smadzeņu shēmā, lai palīdzētu pārvaldīt funkcijas, sākot no kustības līdz emocijām. Izmaiņas dopamīnerģiskajā sistēmā ir saistītas ar kognitīvajiem, motoriskajiem, hormonālajiem un emocionālajiem traucējumiem. Dopamīna signālu pārpalikumi, piemēram, ir identificēti kā neiropsihisko traucējumu simptomu izraisītāji.

Borrelli un viņas komanda vēlējās saprast, kas notiks, ja tiks traucēta dopamīna signalizācija. Lai to izdarītu, viņi izmantoja peles, kurām trūka dopamīna receptoriem smadzeņu vidusdaļas neironos, kas radikāli ietekmēja regulētu dopamīna sintēzi un izdalīšanos.

Pētnieki atklāja, ka šī receptoru mutācija dziļi mainīja gēnu ekspresiju neironos, kas saņem dopamīnu smadzeņu distālajās vietās, īpaši prefrontālajā garozā. Borrelli sacīja, ka viņi novēro ievērojamu dažu 2,000 gēnu ekspresijas līmeņa pazemināšanos šajā apgabalā, vienlaikus ar plaši izplatītu pamata DNS olbaltumvielu, ko sauc par histoniem, modifikāciju palielināšanos - it īpaši tās, kas saistītas ar samazinātu gēnu aktivitāti.

Borrelli arī atzīmēja, ka dopamīna receptoru izraisītā pārplānošana izraisīja psihotiski līdzīgu uzvedību pelēm mutantos un ka ilgstoša ārstēšana ar dopamīna aktivatoru atjaunoja regulāru signālu, norādot uz vienu iespējamo terapeitisko pieeju.

Pētnieki turpina darbu, lai gūtu plašāku ieskatu gēnos, kurus maina šī disfunkcionālā dopamīna signalizācija.