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Genetik und Parkinson-Krankheit: Neue Erkenntnisse

Forscher untersuchen die genetischen Zusammenhänge zu Parkinson, um die Symptome besser zu verstehen und vorherzusagen.

Matthew J. Kmiecik, Michael V. Holmes, Pierre Fontanillas, Giulietta M. Riboldi, Ruth B. Schneider, Jingchunzi Shi, Anna Guan, Susana Tat, Keaton Stagaman, Josh Gottesman, David A. Hinds, Joyce Y. Tung, Stella Aslibekyan, Lucy Norcliffe-Kaufmann

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Genetische Erkenntnisse Genetische Erkenntnisse zur Parkinson-Krankheit -Risiken. Verbindungen zu Parkinson-Symptomen und Neue Forschung zeigt genetische
Inhaltsverzeichnis

Morbus Parkinson (PD) ist eine Erkrankung, die die Bewegung betrifft und zu Zittern, Steifheit und Gleichgewichtsproblemen führen kann. Leider gibt's momentan kein Heilmittel dafür. Forscher versuchen, Wege zu finden, die Krankheit zu stoppen, bevor sie richtig zuschlagen kann, besonders für bestimmte genetische Formen von PD. Das heisst, wir könnten vielleicht Massnahmen ergreifen, bevor jemand überhaupt Symptome zeigt. Klingt, als lebten wir in der Zukunft, oder?

Was meinen wir mit genetischen Formen von PD?

Einige Leute erben Morbus Parkinson wegen bestimmter Genveränderungen. Zwei der Hauptgene, die bei PD zur Sprache kommen, sind LRRK2 und GBA. Das LRRK2-Gen ist mit etwa 2% der PD-Fälle verbunden, während GBA bei rund 10% beteiligt ist. Das GBA-Gen produziert ein Enzym namens Glukozerebrosidase (versuch mal, das dreimal schnell hintereinander zu sagen!). Dieses Enzym hilft normalerweise, bestimmte Fette in unseren Zellen abzubauen. Wenn du eine bestimmte Veränderung im GBA-Gen hast (bekannt als N370S-Variante), funktioniert das Enzym nicht so gut. Auf der anderen Seite kann die Veränderung im LRRK2-Gen (genannt G2019S) dazu führen, dass sein Protein zu hart arbeitet, was auch nicht so toll ist.

Die Herausforderung, PD vorherzusagen

Auch wenn wir wissen, dass diese Gene zu PD führen können, wird nicht jeder mit diesen Genveränderungen die Krankheit entwickeln. Es kann knifflig sein, herauszufinden, wer Symptome bekommen könnte und wann diese Symptome auftreten, was es schwierig macht, Studien zu entwerfen, um PD zu verhindern oder hinauszuzögern. Es ist, als würde man vorhersagen, wann die nächste Überraschungsgeburtstagsfeier stattfinden wird – ohne zu wissen, ob es überhaupt eine geben wird!

Genetische Risikofaktoren spielen eine wichtige Rolle beim Verständnis, wie sich PD entwickelt. Zum Beispiel scheint es, dass ein Drittel der Leute mit Veränderungen im LRRK2-Gen eine andere Art von Nervenzellschaden haben könnte, der nicht die typischen Anzeichen von PD zeigt. Ausserdem sind viele andere genetische Veränderungen mit dem Risiko verbunden, PD zu entwickeln. Forscher haben herausgefunden, dass die Verwendung von polygenen Risikoscores (PRS) helfen kann, vorherzusagen, wer möglicherweise PD bekommt, basierend auf der Anzahl risikobehafteter Genveränderungen.

Zeit, herauszufinden, wie wir PD messen

Die grosse Frage ist – wie messen wir, ob jemand mit PD schlechter wird? Forscher versuchen herauszufinden, ob sie sich mehr auf Bewegungsprobleme oder Gehirnfunktion konzentrieren sollten. Bei PD sind die Zellen in einem Teil des Gehirns, der als Substantia nigra bekannt ist, besonders anfällig für Schäden. Aber auch andere Bereiche des Gehirns leiden. Zum Beispiel haben Leute mit GBA-bezogenem PD ein höheres Risiko, Demenz zu entwickeln als diejenigen mit LRRK2-bezogenem PD.

Es gibt auch ein Gen namens APOE, das für seine Rolle bei Alzheimer bekannt ist. Es scheint, dass Leute, die eine Version dieses Gens haben (das E4-Allel), möglicherweise auch ein höheres Risiko für Demenz im Zusammenhang mit PD haben. Es ist wie das Finden einer Überraschungszutat in einem Rezept, das man auswendig zu kennen glaubte.

Eine grosse Studie, um mehr zu erfahren

Kürzlich wurde eine Studie mit einer grossen Gruppe von Menschen in den USA durchgeführt, um zu sehen, wie Gene und Symptome mit PD zusammenhängen. Sie schauten sich über 35.000 Leute mit PD und mehr als 7 Millionen ohne an. Die Ziele waren klar:

  1. Herausfinden, wie oft Leute mit spezifischen Genveränderungen tatsächlich PD bekommen.
  2. Unterschiede in den Symptomen unter den Leuten mit diesen Genveränderungen betrachten.
  3. Überprüfen, wie das APOE-Gen Symptome wie Demenz und Halluzinationen beeinflusst.

Die Teilnehmer kamen aus zwei Gruppenstudien, bei denen einige selbst berichteten, dass sie PD hatten. Sie füllten Umfragen über ihre Erfahrungen mit PD-Symptomen aus. Forscher schauten sich verschiedene Risikofaktoren an, wie ob sie Kaffee tranken, rauchten, eine familiäre Vorgeschichte hatten oder bestimmte Berufe in Bezug auf Pestizidexposition hatten.

Genetische Informationen sammeln

Die Forscher verwendeten Speichelproben, um genetische Veränderungen zu messen. Sie konzentrierten sich auf die Veränderungen in den Genen LRRK2 und GBA, um zu sehen, wer diese trug. Sie schauten sich auch die APOE-Gene an, um zu überprüfen, ob die E4-Version vorhanden war. Damit konnten sie Polygenetische Risikoscores basierend auf Tausenden von anderen Genveränderungen erstellen.

Was haben sie gefunden?

Die Studie stellte fest, dass das Risiko für PD am höchsten bei Leuten war, die sowohl LRRK2- als auch GBA-Veränderungen hatten. Mit 80 Jahren entwickelten etwa 43% der Menschen mit beiden Veränderungen PD, im Vergleich zu 32% derjenigen mit nur der LRRK2-Veränderung und 6% mit der GBA-Variante. Nur etwa 3% der Menschen ohne diese Genveränderungen entwickelten PD. Wenn du also eine Gen-Tauschparty planst, solltest du diese beiden lieber auslassen!

Die Rolle polygenetischer Risikoscores

Die Studie zeigte auch, dass ein höherer Score auf dem PRS die Wahrscheinlichkeit erhöhte, PD bei allen Trägern zu entwickeln. Für diejenigen mit dem höchsten Risiko war die Chance, PD zu entwickeln, im Vergleich zu denen ohne riskante Gene signifikant erhöht.

Symptome und ihre Auswirkungen

Bei den Symptomen fanden die Forscher heraus, dass Personen mit GBA-bezogenem PD mehr Kognitive Probleme und Halluzinationen berichteten im Vergleich zu LRRK2-Trägern. Die LRRK2-Träger berichteten hingegen nicht so viele kognitive Probleme oder Halluzinationen, was gute Nachrichten für sie sind.

Der neugierige Fall von APOE

Für diejenigen mit PD war das Vorhandensein des APOE E4 Allels mit einer grösseren Chance verbunden, Halluzinationen und Gedächtnisprobleme zu erleben. Jede zusätzliche Kopie der E4-Version schien die Wahrscheinlichkeit kognitiver Symptome zu erhöhen, was ein bisschen besorgniserregend ist. Das bedeutet, dass Leute mit PD ein genaues Auge auf ihre Gehirnfunktion haben sollten.

Die Bedeutung dieser Studie

Diese Analyse macht klar, dass LRRK2 G2019S eine höhere Wahrscheinlichkeit hat, zu PD zu führen als die GBA-Variante, aber doppelt Träger haben das höchste Risiko insgesamt. Polygenetische Risikoscores sollten Wissenschaftlern helfen, zu verfeinern, wie sie Kandidaten für klinische Studien zur Verhinderung des Fortschreitens von PD auswählen.

Forscher hoffen, Wege zu finden, um vorherzusagen, wer am meisten gefährdet ist und welche Symptome auftreten könnten, was den Weg für neue Behandlungen ebnen könnte. Ziel ist es, die Studien effektiver zu gestalten und Menschen zu behandeln, bevor die Krankheit Fuss fasst. Es stehen grosse Einsätze auf dem Spiel, aber auch das Potenzial für Durchbrüche im Verständnis und in der Behandlung dieser herausfordernden Erkrankung.

Abschliessende Gedanken zur genetischen Seite der Parkinson-Krankheit

Morbus Parkinson ist ein komplexes Biest, das von einer Mischung aus Genetik und Umwelt beeinflusst wird. Auch wenn wir noch nicht alle Antworten haben, helfen Studien wie diese, das Puzzle zusammenzufügen. Indem wir uns auf Personen mit genetischen Veränderungen konzentrieren, können wir wertvolle Informationen sammeln, die eines Tages zur Prävention oder besseren Behandlung von PD führen könnten. Also, auf die Wissenschaft! Es ist ein langsamer Prozess, aber jeder Schritt bietet Hoffnung.

Zusammenfassend können wir sagen, dass Forscher weiter die Rätsel der PD und ihrer genetischen Aspekte angehen, in der Hoffnung, eine Zukunft zu erreichen, in der wir dieser Krankheit die Stirn bieten können. Vielleicht schauen wir eines Tages zurück und sagen: "Erinnert ihr euch, als wir nicht wussten, wie wir PD bekämpfen sollten? Was für eine Zeit das war!" Auf hellere Tage in der Zukunft!

Originalquelle

Titel: Monogenic Parkinson's Disease and the Impact of APOE E4: A Case-Control Study

Zusammenfassung: ImportanceThe lack of information on progression, phenoconversion, and risk of dementia in a large genotyped sample impedes reliable enrichment for early interventional trials in Parkinsons disease (PD). ObjectiveTo investigate PD penetrance, risk, motor/non-motor phenotypes, and APOE allele effects in LRRK2 G2019S and GBA N370S carriers. DesignObservational longitudinal case-control self-report survey study. SettingA US population-based study cohort enrolled in the 23andMe, Inc. and Fox Insight Genetic Substudy (FIGS) databases. ParticipantsThe total cohort included 7,586,842 participants (n=35,163 PD; 27% of PD cases from FIGS); 8,791 LRRK2 G2019S carriers (565 with PD), 37,427 GBA N370S carriers (524 with PD), 244 dual carriers (37 with PD), and 7.5 million non-carriers (34,037 with PD). Exposure(s)LRRK2 G2019S, GBA N370S, APOE E2/E3/E4 alleles and PD polygenic risk scores (PRS). Main Outcome(s) and Measure(s)Cumulative incidence of PD was estimated using Kaplan-Meier and accelerated failure time models. Relative odds of developing motor and non-motor symptoms were calculated using logistic regression models according to genetic exposure. Impact of the APOE alleles was estimated in a dose-dependent analysis. ResultsBy the age of 80 years, the cumulative incidence of PD was 43% for dual carriers, 32% for LRRK2 G2019S carriers, 6% for GBA N370S carriers, and 3% for non-carriers. Higher PRS was associated with increased penetrance of the variants and earlier time to PD diagnosis. Motor symptoms were similar in LRRK2 G2019S, GBA N370S, and non-carriers with PD. GBA N370S PD was associated with the highest burden of non-motor symptoms, including REM sleep behavior disorder and cognitive/memory deficits, and LRRK2 G2019S the lowest. APOE E4 dosage was associated with greater odds of developing hallucinations and cognitive decline in addition to carrier status. Conclusions and RelevanceOur findings support the use of genetic screening--including LRRK2 G2019S, GBA N370S, APOE E4, and PRS--to enrich candidate selection for neuroprotective trials and better define outcome measures based on genetic risk factors.

Autoren: Matthew J. Kmiecik, Michael V. Holmes, Pierre Fontanillas, Giulietta M. Riboldi, Ruth B. Schneider, Jingchunzi Shi, Anna Guan, Susana Tat, Keaton Stagaman, Josh Gottesman, David A. Hinds, Joyce Y. Tung, Stella Aslibekyan, Lucy Norcliffe-Kaufmann

Letzte Aktualisierung: 2024-11-16 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.15.24317402

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.15.24317402.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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