Dysfunkcja w sygnalizacji dopaminy głęboko zmienia poziom aktywności około 2,000 genów w mózgu przedczołowej kory (2014)

Naukowcy uważają epigenetyczny związek z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi

„Nasza praca przedstawia nowe wskazówki do zrozumienia zaburzeń neuropsychiatrycznych” - powiedziała Emiliana Borrelli z UCI. 

Według naukowców z UC Irvine dysfunkcja sygnalizacji dopaminy głęboko zmienia poziom aktywności około 2,000 genów w korze przedczołowej mózgu i może być przyczyną pewnych złożonych zaburzeń neuropsychiatrycznych, takich jak schizofrenia. 

Ta epigenetyczna zmiana aktywność genu in komórki mózgowe które otrzymują ten neuroprzekaźnik, po raz pierwszy pokazały, że niedobory dopaminy mogą wpływać na różne zachowania i funkcje fizjologiczne regulowane w Kora przedczołowa.

Badanie, prowadzone przez Emilianę Borrelli, profesor mikrobiologii i genetyki molekularnej UCI, ukazało się online w czasopiśmie Psychiatria molekularna.

„Nasza praca przedstawia nowe wskazówki do zrozumienia zaburzeń neuropsychiatrycznych” - powiedział Borrelli. „Wydaje się, że geny wcześniej powiązane ze schizofrenią są zależne od kontrolowanego uwalniania dopaminy w określonych miejscach w mózgu. Co ciekawe, to badanie pokazuje, że zmienione poziomy dopaminy mogą modyfikować aktywność genów poprzez mechanizmy epigenetyczne pomimo braku mutacji genetycznych DNA. ”

Dopamina jest neuroprzekaźnikiem, który działa w pewnych obwodach mózgu, aby pomóc w zarządzaniu funkcjami, od ruchu po emocje. Zmiany w układzie dopaminergicznym są skorelowane z upośledzeniem funkcji poznawczych, motorycznych, hormonalnych i emocjonalnych. Na przykład nadmiary sygnalizacji dopaminy zostały zidentyfikowane jako czynnik wywołujący objawy zaburzenia neuropsychiatrycznego.

Borrelli i jej zespół chcieli zrozumieć, co by się stało, gdyby sygnał dopaminy był utrudniony. Aby to zrobić, użyli brakujących myszy receptory dopaminy w neuronach śródmózgowia, które radykalnie wpłynęły na regulowaną syntezę i uwalnianie dopaminy.

Naukowcy odkryli, że ta mutacja receptora głęboko zmieniła ekspresję genów w neuronach otrzymujących dopaminę w odległych miejscach w mózgu, szczególnie w korze przedczołowej. Borrelli powiedział, że zaobserwowali znaczny spadek poziomów ekspresji niektórych genów 2,000 w tym obszarze, w połączeniu z powszechnym wzrostem modyfikacji podstawowych białek DNA zwanych histonami - szczególnie tych związanych ze zmniejszoną aktywnością genów.

Borrelli zauważył ponadto, że reprogramowanie indukowane receptorem dopaminy prowadziło do zachowań podobnych do psychotycznych u zmutowanych myszy i że przedłużone leczenie aktywatorem dopaminy przywróciło regularne przekazywanie sygnałów, wskazując na jedno możliwe podejście terapeutyczne.

Naukowcy kontynuują prace, aby uzyskać więcej informacji na temat genów zmienionych przez tę dysfunkcyjną sygnalizację dopaminy.