Forskere finner epigenetisk slips for nevropsykiatriske lidelser
"Vårt arbeid presenterer nye fører til forståelse av nevropsykiatriske lidelser," sa UCIs Emiliana Borrelli.
Dysfunksjon i dopaminsignalisering endrer dypt aktivitetsnivået til rundt 2,000 gener i hjernens prefrontale cortex og kan være en underliggende årsak til visse komplekse nevropsykiatriske lidelser, for eksempel schizofreni, ifølge UC Irvine forskere.
Denne epigenetiske endringen av genaktivitet i hjerneceller som mottar denne nevrotransmitteren viste for første gang at dopaminmangel kan påvirke en rekke atferdsmessige og fysiologiske funksjoner regulert i prefrontal cortex.
Studien, ledet av Emiliana Borrelli, professor i mikrobiologi og molekylær genetikk ved UCI, er publisert på nett i tidsskriftet Molecular Psychiatry.
"Vårt arbeid presenterer nye fører til forståelse av nevropsykiatriske lidelser," sa Borrelli. “Gener som tidligere var knyttet til schizofreni ser ut til å være avhengige av kontrollert frigjøring av dopamin på bestemte steder i hjernen. Interessant, denne studien viser at endrede dopaminnivåer kan endre genaktivitet gjennom epigenetiske mekanismer til tross for fravær av genetiske mutasjoner av DNA. "
Dopamin er en nevrotransmitter som fungerer innenfor bestemte hjernekretser for å hjelpe til med å håndtere funksjoner som strekker seg fra bevegelse til følelser. Endringer i det dopaminerge systemet er korrelert med kognitiv, motorisk, hormonell og følelsesmessig svekkelse. Overskudd i dopamin-signalering, for eksempel, har blitt identifisert som en utløser for nevropsykiatriske lidelser symptomer.
Borrelli og teamet hennes ønsket å forstå hva som ville skje hvis dopaminsignalering ble hindret. For å gjøre dette brukte de mus som manglet dopaminreseptorer i mellomhjernens nevroner, noe som radikalt påvirket regulert dopaminsyntese og -frigjøring.
Forskerne oppdaget at denne reseptormutasjonen dypt endret genuttrykk i nevroner som mottok dopamin ved distale steder i hjernen, spesielt i prefrontale cortex. Borrelli sa at de observert en bemerkelsesverdig reduksjon i ekspressionsnivået av noen 2,000-gener i dette området, kombinert med en utbredt økning i modifikasjoner av basale DNA-proteiner kalt histoner - spesielt de som er forbundet med redusert genaktivitet.
Borrelli videre bemerket at dopaminreseptor-indusert omprogrammering førte til psykotisk-lignende oppførsel i mutantmusene og den langvarige behandlingen med en dopaminaktivator gjenopprettet regelmessig signalering, og pekte på en mulig terapeutisk tilnærming.
Forskerne fortsetter sitt arbeid for å få mer innsikt i genene endret av denne dysfunksjonelle dopamin signaleringen.