Scoperto il legame tra antidepressivi e cambiamenti nel DNA
La ricerca mostra che gli antidepressivi possono modificare la metilazione del DNA legata alla salute mentale.
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Indice
Il Disturbo Depressivo Maggiore (DDM) è una condizione di salute mentale seria che si prevede diventi la principale causa di disabilità nel mondo entro il 2030. Questo accade anche perché molti dei trattamenti disponibili non funzionano per tutti. Anche se gli Antidepressivi vengono prescritti abbastanza frequentemente e possono aiutare molte persone, non funzionano per circa il 40% di chi ha DDM, portando a quella che è conosciuta come depressione resistente al trattamento. Inoltre, questi trattamenti possono comportare effetti collaterali sgradevoli come aumento di peso, stanchezza o problemi con la funzione sessuale. C'è una forte necessità di trattamenti migliori che funzionino bene e abbiano meno effetti collaterali.
Uno dei motivi per cui i progressi nei trattamenti sono lenti è che gli scienziati non comprendono ancora completamente come funziona il DDM o come gli antidepressivi producono i loro effetti benefici.
Come Funzionano gli Antidepressivi
Non è chiaro come funzionino gli antidepressivi. All’inizio, i ricercatori pensavano che aiutassero aumentando alcune sostanze chimiche nel cervello chiamate monoamine. Tuttavia, il miglioramento nei sintomi spesso richiede tempo, il che non coincide con l'effetto immediato su queste sostanze chimiche quando i medicinali vengono assunti. Questo solleva dubbi sulla responsabilità delle sole monoamine nel DDM. Altri studi suggeriscono che gli antidepressivi potrebbero funzionare aiutando il cervello ad adattare le proprie connessioni e aumentando la sua capacità di adattamento.
La ricerca è ancora in corso su come questi farmaci influenzano la Metilazione del DNA, un processo che può cambiare come i geni vengono espressi e influenzare come funzionano le cellule. Studi recenti hanno scoperto che un particolare antidepressivo, la paroxetina, interagisce con un enzima che gioca un ruolo importante nella metilazione del DNA. Quando è stato testato su animali sotto stress, è stato osservato che i cambiamenti causati dallo stress potevano essere invertiti dal trattamento con antidepressivi o farmaci che inibiscono lo stesso enzima.
Studio sugli Effetti degli Antidepressivi
In un recente studio, i ricercatori hanno condotto una grande indagine con oltre 16.000 persone per comprendere meglio gli effetti degli antidepressivi sulla metilazione del DNA. Hanno esaminato due set di dati: uno basato sull'uso auto-riferito di antidepressivi e l'altro sui dati reali delle prescrizioni. Hanno cercato di capire come questi fattori si relazionano ai cambiamenti nella metilazione del DNA tra coloro che hanno ricevuto una diagnosi di DDM.
Per prima cosa, hanno controllato i cambiamenti nella metilazione del DNA in chi ha auto-riferito l'uso di antidepressivi rispetto a chi li aveva prescritti. Poi, per assicurarsi che i risultati non fossero influenzati da fattori legati al DDM stesso, hanno limitato l'analisi a individui che avevano una diagnosi formale del disturbo. Successivamente, hanno esaminato aree specifiche del DNA dove si sono verificati cambiamenti di metilazione. Questo ha comportato il controllo dell'importanza di questi cambiamenti e se erano stati trovati in altri studi.
Infine, hanno creato un punteggio basato sui modelli di metilazione del DNA per vedere se potesse indicare se qualcuno avesse assunto antidepressivi. Questo è stato testato in altri studi per vedere se il punteggio fosse coerente tra diversi gruppi.
Studio Generation Scotland
Lo studio Generation Scotland è un grande sforzo di ricerca che si concentra sulla salute e la genetica in Scozia, coinvolgendo quasi 24.000 partecipanti. I campioni biologici sono stati raccolti per l'analisi tra il 2006 e il 2011, con i partecipanti che hanno dato consenso affinché i loro dati fossero utilizzati nella ricerca.
In questo studio, i dati sulla metilazione del DNA sono stati raccolti da campioni di sangue utilizzando tecnologie avanzate. Dopo aver filtrato i campioni scadenti, i ricercatori hanno analizzato il DNA di oltre 18.000 persone, concentrandosi su aree specifiche note per essere importanti per l'Espressione genica.
Per misurare l'esposizione agli antidepressivi, i ricercatori si sono basati sui dati delle prescrizioni dei servizi sanitari scozzesi, che hanno fornito uno sguardo completo su chi aveva ricevuto farmaci antidepressivi. Hanno anche utilizzato questionari per misurare l'uso auto-riferito di questi farmaci.
Risultati dello Studio
L'analisi ha rivelato che alcune regioni del DNA erano più pesantemente metilate in chi usava antidepressivi rispetto a chi non li usava. Lo studio ha trovato sette regioni ipermetilate in chi ha riferito di prendere antidepressivi e quattro in quelli basati sui dati delle prescrizioni. I risultati hanno indicato che queste regioni ipermetilate erano significativamente correlate tra i due metodi di misurazione.
Limitando ulteriormente l'analisi solo a chi aveva DDM, una regione specifica è stata collegata all'uso di antidepressivi. Questo suggerisce che i cambiamenti nella metilazione del DNA potrebbero essere direttamente influenzati dai farmaci piuttosto che dalla condizione stessa.
Regioni Metilate in Modo Differenziale
Esaminando aree specifiche del DNA, i ricercatori hanno identificato regioni significativamente alterate. Un'area di interesse mappava a un RNA lungo non codificante, che è coinvolto nella regolazione di come vengono espressi i geni. Un'altra area era collegata a un gene che gioca un ruolo cruciale nello sviluppo del cervello e nella struttura cellulare.
Questi risultati suggeriscono che gli antidepressivi potrebbero influenzare processi critici nel cervello relativi alla salute mentale e al funzionamento.
Relazioni Funzionali nel Cervello
Il team di ricerca ha anche esaminato come questi cambiamenti nella metilazione del DNA corrispondessero con le funzioni cerebrali. Hanno scoperto che alcuni geni influenzati dall'uso di antidepressivi erano correlati a strutture e funzioni cerebrali, in particolare quelle coinvolte nella regolazione delle emozioni e nell'attività sinaptica.
Questi risultati supportano l'idea che gli antidepressivi potrebbero contribuire alla capacità del cervello di adattarsi e cambiare, il che è importante per il recupero dalla depressione.
Validazione Esterna e Implicazioni Più Ampie
I risultati dello studio Generation Scotland sono stati poi testati in otto altri set di dati esterni. La maggior parte di questi studi ha mostrato una relazione coerente tra i modelli di metilazione del DNA e l'uso di antidepressivi, suggerendo che i risultati non sono unici per il gruppo di studio originale.
Questo potrebbe significare che il punteggio di metilazione del DNA sviluppato nello studio Generation Scotland potrebbe essere uno strumento utile per identificare l'uso passato di antidepressivi in altre popolazioni, il che sarebbe prezioso per comprendere i modelli di utilizzo dei farmaci e i loro effetti.
Conclusioni
Questo studio mette in luce che l'esposizione agli antidepressivi è associata a cambiamenti nella metilazione del DNA, in particolare in geni specifici coinvolti nella Funzione cerebrale e nel metabolismo. Questi risultati potrebbero aiutare a plasmare la futura ricerca e gli approcci terapeutici, consentendo lo sviluppo di terapie antidepressivi più efficaci che prendano di mira questi percorsi specifici.
Inoltre, lo studio apre a nuove strade per la ricerca futura, sottolineando la necessità di esaminare popolazioni diverse e diversi farmaci per comprendere meglio come gli antidepressivi influenzino gli esiti della salute mentale. C'è un invito a condurre più studi che possano aiutare a stabilire un legame causale più chiaro tra l'uso di antidepressivi e i cambiamenti nella metilazione del DNA, portando potenzialmente a migliori opzioni di trattamento per la depressione.
Informazioni di Supporto
È necessaria ulteriore ricerca per confermare questi risultati e esplorare come si applicano a individui di background diversi. Comprendere la relazione tra l'uso dei farmaci e i cambiamenti genetici è fondamentale per sviluppare strategie che possano migliorare la gestione e il trattamento della depressione a lungo termine.
Con il progresso della ricerca, combinare gli approfondimenti degli studi sul DNA con i dati clinici sarà essenziale per avanzare la nostra conoscenza e migliorare le vite di coloro che sono colpiti dalla depressione.
Titolo: Antidepressant Exposure and DNA Methylation: Insights from a Methylome-Wide Association Study
Estratto: ImportanceUnderstanding antidepressant mechanisms could help design more effective and tolerated treatments. ObjectiveIdentify DNA methylation (DNAm) changes associated with antidepressant exposure. DesignCase-control methylome-wide association studies (MWAS) of antidepressant exposure were performed from blood samples collected between 2006-2011 in Generation Scotland (GS). The summary statistics were tested for enrichment in specific tissues, gene ontologies and an independent MWAS in the Netherlands Study of Depression and Anxiety (NESDA). A methylation profile score (MPS) was derived and tested for its association with antidepressant exposure in eight independent cohorts, alongside prospective data from GS. SettingCohorts; GS, NESDA, FTC, SHIP-Trend, FOR2107, LBC1936, MARS-UniDep, ALSPAC, E-Risk, and NTR. ParticipantsParticipants with DNAm data and self-report/prescription derived antidepressant exposure. Main Outcome(s) and Measure(s)Whole-blood DNAm levels were assayed by the EPIC/450K Illumina array (9 studies, Nexposed = 661, Nunexposed= 9,575) alongside MBD-Seq in NESDA (Nexposed= 398, Nunexposed= 414). Antidepressant exposure was measured by self- report and/or antidepressant prescriptions. ResultsThe self-report MWAS (N = 16,536, Nexposed = 1,508, mean age = 48, 59% female) and the prescription-derived MWAS (N = 7,951, Nexposed = 861, mean age = 47, 59% female), found hypermethylation at seven and four DNAm sites (p < 9.42x10-8), respectively. The top locus was cg26277237 (KANK1, pself-report= 9.3x10-13, pprescription = 6.1x10-3). The self-report MWAS found a differentially methylated region, mapping to DGUOK-AS1 (padj = 5.0x10-3) alongside significant enrichment for genes expressed in the amygdala, the "synaptic vesicle membrane" gene ontology and the top 1% of CpGs from the NESDA MWAS (OR = 1.39, p < 0.042). The MPS was associated with antidepressant exposure in meta-analysed data from external cohorts (Nstudies= 9, N = 10,236, Nexposed = 661, f3 = 0.196, p < 1x10-4). Conclusions and RelevanceAntidepressant exposure is associated with changes in DNAm across different cohorts. Further investigation into these changes could inform on new targets for antidepressant treatments. 3 Key PointsO_ST_ABSQuestionC_ST_ABSIs antidepressant exposure associated with differential whole blood DNA methylation? FindingsIn this methylome-wide association study of 16,536 adults across Scotland, antidepressant exposure was significantly associated with hypermethylation at CpGs mapping to KANK1 and DGUOK-AS1. A methylation profile score trained on this sample was significantly associated with antidepressant exposure (pooled f3 [95%CI]=0.196 [0.105, 0.288], p < 1x10-4) in a meta-analysis of external datasets. MeaningAntidepressant exposure is associated with hypermethylation at KANK1 and DGUOK-AS1, which have roles in mitochondrial metabolism and neurite outgrowth. If replicated in future studies, targeting these genes could inform the design of more effective and better tolerated treatments for depression.
Autori: Andrew M McIntosh, E. Davyson, X. Shen, F. Huider, M. Adams, K. Borges, D. McCartney, L. Barker, J. Van Dongen, D. Boomsma, A. Weihs, H. Grabe, L. Kuehn, A. Teumer, H. Volzke, T. Zhu, J. Kaprio, M. Ollikainen, F. S. David, S. Meinert, F. Stein, A. Forstner, U. Dannlowski, T. Kircher, A. Tapuc, D. Czamara, E. B. Binder, T. Bruckl, A. Kwong, P. Yousefi, C. C. Wong, L. Arseneault, H. L. Fisher, J. Mill, S. Cox, P. Redmond, T. C. Russ, E. J. van den Oord, K. A. Aberg, B. W. Penninx, R. E. Marioni, N. R. Wray
Ultimo aggiornamento: 2024-05-03 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.24306640
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.24306640.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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