Streszczenie: W ramach zmiany paradygmatu naukowcy odkryli, że ponad 100 genów związanych z ryzykiem schizofrenii działa głównie poprzez swoją rolę w łożysku, a nie w rozwijającym się mózgu.

Badania podkreślają znaczenie łożyska w rozwoju choroby, podważając stuletnie założenie, że geny ryzyka schizofrenii wpływają przede wszystkim na mózg.

Badanie wykazało również, że te geny ryzyka wpływają na krytyczną funkcję łożyska polegającą na wykrywaniu i wymianie składników odżywczych z krwią matki. Odkrycia sugerują, że ocena stanu łożyska może być kluczem do wczesnej interwencji i zapobiegania zaburzeniom rozwojowym.

Kluczowe fakty:

1. Badanie wykazało, że ponad 100 genów związanych z ryzykiem schizofrenii funkcjonuje głównie poprzez swoją rolę w łożysku, a nie w mózgu, co podważa długo utrzymywane założenie w tej dziedzinie.
2. Te geny ryzyka schizofrenii znacząco wpływają na zdolność łożyska do wyczuwania i wymiany składników odżywczych z krwiobiegu matki, wpływając na zdrowie rozwijającego się płodu.
3. Naukowcy zidentyfikowali geny w łożysku związane z innymi zaburzeniami, takimi jak cukrzyca, choroba afektywna dwubiegunowa, depresja, autyzm i ADHD, i odkryli, że schizofrenia ma więcej powiązań genetycznych niż którakolwiek z tych innych chorób.

Źródło: Instytut Rozwoju Mózgu Lieber

Według nowego badania przeprowadzonego przez Lieber Institute for Brain Development, ponad 100 genów związanych z ryzykiem schizofrenii wydaje się powodować choroby ze względu na ich rolę w łożysku, a nie w rozwijającym się mózgu.

Naukowcy na ogół zakładali przez ponad sto lat, że geny odpowiedzialne za ryzyko schizofrenii dotyczą głównie, jeśli nie wyłącznie, mózgu.

Ale najnowsze badania, właśnie opublikowane w Komunikacja naturystwierdzili, że łożysko odgrywa znacznie bardziej znaczącą rolę w rozwoju choroby niż wcześniej sądzono.

„Tajemnica genetyki schizofrenii ukrywała się na pierwszy rzut oka – łożysko, narząd krytyczny wspierający rozwój prenatalny, wyznacza rozwojową trajektorię ryzyka” — mówi dr Daniel Weinberger, starszy autor artykułu oraz dyrektor i dyrektor generalny Lieber Institute for Brain Development, znajdujący się na kampusie medycznym Johns Hopkins w Baltimore.

„Powszechnie podzielany pogląd na temat przyczyn schizofrenii jest taki, że genetyczne i środowiskowe czynniki ryzyka odgrywają rolę bezpośrednio i tylko w mózgu, ale te najnowsze wyniki pokazują, że zdrowie łożyska jest również krytyczne”.

Naukowcy odkryli, że geny schizofrenii wpływają na krytyczną funkcję łożyska, które polega na wykrywaniu składników odżywczych w krwioobiegu matki, w tym tlenu, i wymianie składników odżywczych w oparciu o to, co znajdzie.

Geny ryzyka schizofrenii są mniej eksprymowane w komórkach łożyska, które tworzą rdzeń tej matczyno-płodowej wymiany składników odżywczych, zwanych trofoblastami, co negatywnie wpływa na rolę łożyska w pielęgnowaniu rozwijającego się płodu.

W artykule zidentyfikowano również kilka genów w łożysku, które są czynnikami sprawczymi cukrzycy, choroby afektywnej dwubiegunowej, depresji, autyzmu i zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi lub ADHD.

Naukowcy odkryli jednak znacznie więcej powiązań genetycznych z genami odpowiedzialnymi za schizofrenię niż za jakiekolwiek inne zaburzenia.

Naukowcy odkryli również, że geny ryzyka schizofrenii znalezione w łożysku mogą mieć stosunkowo większy wpływ na dziedziczność, prawdopodobieństwo choroby odziedziczonej po przodkach, niż geny ryzyka znalezione w mózgu.

„Ukierunkowanie na biologię łożyska to kluczowe, nowe potencjalne podejście do profilaktyki, która jest świętym Graalem zdrowia publicznego” – mówi dr Gianluca Ursini, główny autor artykułu i badacz w Instytucie Lieber.

„Naukowcy byli w stanie wykryć zmiany w genach ryzyka łożyska dziesiątki lat przed możliwym początkiem zaburzenia, być może nawet w krwiobiegu matki podczas ciąży. Gdyby lekarze wiedzieli, które dzieci są najbardziej narażone na zaburzenia rozwojowe, mogliby wdrożyć wczesne interwencje, aby zachować ich zdrowie”.

Naukowcy odkryli również interesujące różnice płciowe w genach ryzyka łożyska. Różne geny były związane z ryzykiem schizofrenii w zależności od tego, czy łożysko pochodziło od dziecka płci męskiej czy żeńskiej. Wydaje się, że w ciążach z dziećmi płci męskiej centralną rolę odgrywają procesy zapalne w łożysku.

Wcześniejsze badania wykazały, że mężczyźni są bardziej podatni na stres prenatalny niż kobiety. Ogólnie rzecz biorąc, zaburzenia rozwojowe, takie jak schizofrenia, częściej występują u mężczyzn i chłopców.

Naukowcy odkryli również wyniki dotyczące ciąż z COVID-19. Naukowcy zbadali niewielką próbkę łożysk od matek, które miały COVID-19 w czasie ciąży i odkryli, że geny schizofrenii odpowiedzialne za ryzyko wystąpienia łożyska zostały dramatycznie aktywowane w tych łożyskach.

Odkrycie wskazuje, że zakażenie COVID-19 podczas ciąży może być czynnikiem ryzyka schizofrenii ze względu na wpływ zakażenia na łożysko. Naukowcy z Lieber Institute wykorzystują tę możliwość w finansowanych przez NIH badaniach, badających łożyska COVID-19, aby dowiedzieć się więcej.

Naukowcy z Lieber Institute mają nadzieję, że ich trwające badania nad genami łożyska pewnego dnia doprowadzą do opracowania nowych narzędzi terapeutycznych i diagnostycznych, być może zrewolucjonizując dziedzinę medycyny prenatalnej.

„We współczesnej erze medycyny molekularnej i genetycznej standardowym sposobem leczenia skomplikowanej ciąży jest nadal przede wszystkim leżenie w łóżku” – mówi dr Weinberger. „Te nowe spostrzeżenia molekularne dotyczące tego, jak geny związane z zaburzeniami mózgu i innych narządów odgrywają się w łożysku, oferują nowe możliwości poprawy zdrowia prenatalnego i zapobiegania powikłaniom w późniejszym życiu”.

O tej schizofrenii i wiadomościach z badań genetycznych

Autor: Katie Sargent
Źródło: Instytut Rozwoju Mózgu Lieber
Kontakt: Katie Sargent – ​​Instytut Rozwoju Mózgu Lieber
Obraz: Obraz jest przypisywany do Neuroscience News

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Priorytetyzacja potencjalnych genów sprawczych schizofrenii w łożysku” autorstwa Daniela Weinbergera i in. Komunikacja natury

Abstrakcyjny

Priorytetyzacja potencjalnych genów sprawczych schizofrenii w łożysku

Nasza wcześniejsza praca wykazała, że ​​genomowe ryzyko schizofrenii zbiega się z powikłaniami we wczesnym okresie życia, wpływając na ryzyko zaburzenia i trajektorie neurorozwojowe zależne od płci.

Tutaj identyfikujemy określone geny i potencjalne mechanizmy, które w łożysku mogą pośredniczyć w takich wynikach.

Przeprowadziliśmy TWAS w łożyskach zdrowych o czasie (N= 147) w celu uzyskania potencjalnych genów przyczynowych łożyska, które potwierdziliśmy za pomocą SMR; aby wyszukać powiązania specyficzne dla łożyska i schizofrenii, przeprowadziliśmy analogiczną analizę w mózgu płodu (N= 166) i dodatkowy TWAS łożyska dla innych zaburzeń/cech.

Analizy w całej próbie i stratyfikację według płci ostatecznie podkreślają 139 genów ryzyka specyficznych dla łożyska i schizofrenii, z których wiele jest zależnych od płci; kandydujące mechanizmy molekularne zbiegają się w zakresie zdolności wykrywania składników odżywczych przez łożysko i inwazyjność trofoblastu.

Geny te wiążą się również ze szlakiem patogenezy koronawirusa i wykazały zwiększoną ekspresję w łożysku z małej próbki ciąż SARS-CoV-2-dodatnich.

Badanie łożyskowych genów ryzyka schizofrenii i mechanizmów kandydujących może prowadzić do możliwości zapobiegania, których nie sugerowałyby same badania mózgu.