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Insights Genéticos sobre Transtorno Bipolar e Esquizofrenia

Novas pesquisas destacam fatores genéticos no transtorno bipolar e na esquizofrenia, especialmente em afro-americanos.

Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott

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Genética do Transtorno Genética do Transtorno Bipolar e Esquizofrenia transtornos mentais. Pesquisa revela ligações genéticas em
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O Transtorno Bipolar (TB) e a esquizofrenia (EQ) são duas condições sérias de saúde mental que afetam muita gente pelo mundo. Elas podem impactar pra caramba a qualidade de vida da pessoa, dificultando a realização das atividades do dia a dia. Os sintomas podem variar bastante, mas os mais comuns incluem mudanças de humor e episódios de psicose. A psicose pode fazer a pessoa ver ou ouvir coisas que não estão lá. Muitas pessoas com essas condições também podem se sentir tristes ou ter dificuldade de pensar com clareza.

Tanto o TB quanto a EQ trazem riscos significativos. Indivíduos com esses transtornos costumam ter uma chance maior de suicídio e um risco maior de morrer por outras causas. Os pesquisadores acreditam que a genética desempenha um papel importante nessas doenças. Estudos sugerem que o histórico familiar pode influenciar a probabilidade de desenvolver qualquer um dos transtornos, com estimativas de herdabilidade variando de 60% a 85% para o transtorno bipolar e de 60% a 80% para a esquizofrenia.

Ligações Genéticas Entre o Transtorno Bipolar e a Esquizofrenia

Curiosamente, há uma boa sobreposição na composição genética do TB e da EQ. Algumas pesquisas indicam que as semelhanças genéticas podem chegar a 0,68 quando se observa Variantes Genéticas comuns. Entender os fatores genéticos relacionados a esses transtornos é essencial para encontrar tratamentos melhores e descobrir o que causa essas condições.

Muitas regiões diferentes do nosso DNA foram ligadas ao TB e à EQ. Estudos grandes identificaram várias localizações genéticas que parecem estar associadas a esses transtornos. Por exemplo, em um estudo focado em pessoas de origem europeia e asiática oriental, um número enorme de localizações genéticas únicas foi encontrado ligado à esquizofrenia. Outro estudo sobre o transtorno bipolar achou regiões genéticas específicas relacionadas a neurônios e sinapses, que são cruciais para o funcionamento do cérebro.

Sequenciamento do Exoma Completo: Uma Nova Abordagem

O sequenciamento do exoma completo (WES) é uma técnica que analisa todas as partes do DNA que codificam genes. Isso ajuda os pesquisadores a encontrar variações que podem contribuir para doenças. Um estudo importante, conhecido como SCHEMA, examinou uma ampla gama de indivíduos e descobriu que algumas variantes genéticas muito raras eram mais comuns em pessoas com esquizofrenia. Isso significa que essas diferenças genéticas raras poderiam aumentar o risco de desenvolver o transtorno.

Por outro lado, um estudo sobre o transtorno bipolar descobriu que indivíduos com TB tinham uma abundância de mudanças genéticas raras específicas em comparação com aqueles sem o transtorno. Ao combinar os resultados de ambos os estudos, um gene chamado AKAP11 surgiu como um potencial fator de risco, indicando que essas mudanças genéticas raras desempenham um papel significativo tanto no TB quanto na EQ.

Entendendo as Variantes Não Codificantes

Enquanto muito se sabe sobre variantes codificantes, que são mudanças no DNA que afetam como as proteínas são feitas, ainda há muito a aprender sobre as variantes não codificantes. Essas partes do DNA não codificam proteínas, mas podem influenciar como os genes funcionam. O sequenciamento de todo o genoma (WGS) pode ajudar os pesquisadores a encontrar essas variantes. No entanto, estudos focados em variantes não codificantes no TB e na EQ foram limitados em tamanho.

A maioria dos estudos se concentrou em grupos pequenos de pessoas, o que não é suficiente para tirar conclusões amplas. Por exemplo, um estudo na Suécia analisou um grupo com esquizofrenia e examinou mudanças estruturais no DNA, mas não encontrou diferenças significativas nas mudanças genéticas não codificantes.

Necessidade de Representação Diversificada

A maioria dos estudos genéticos sobre transtornos psiquiátricos se concentrou principalmente em indivíduos de origem europeia. Essa falta de diversidade é um problema, pois pode limitar as descobertas sobre variações genéticas em diferentes origens. Embora tenha havido avanços para incluir ancestrais mais diversos, ainda há um longo caminho a percorrer. Por exemplo, usar uma pontuação de risco genético baseada na ancestralidade europeia pode não prever com precisão o risco em pessoas de outras origens. Estão sendo feitos esforços para incluir indivíduos de várias ancestrias genéticas para ajudar a resolver essa questão.

Estudando a Saúde Mental em Populações Diversificadas

Um estudo recente examinou o papel de certos fatores genéticos no transtorno bipolar e na esquizofrenia em indivíduos afro-americanos. O estudo incluiu milhares de pessoas, com uma mistura de casos e controles. Os pesquisadores encontraram algumas evidências sugestivas de ligações genéticas em Cromossomos específicos. Por exemplo, notaram associações potenciais no cromossomo 18.

A equipe de pesquisa usou um método para verificar como os dados genéticos se comparavam entre diferentes amostras. Eles também encontraram evidências significativas de diferenças genéticas em áreas previamente estudadas relacionadas ao transtorno bipolar.

Desenho e Métodos da Pesquisa

O desenho do estudo incluiu um grande número de participantes afro-americanos, com alguns diagnosticados com TB ou EQ, enquanto outros não tinham nenhum dos transtornos. A pesquisa focou em coletar amostras de DNA e analisar variantes genéticas. O estudo também incluiu grupos de controle externos de outro grande projeto voltado para entender várias questões de saúde.

Os participantes foram cuidadosamente selecionados com base na ancestralidade autodeclarada. Os pesquisadores determinaram quanto ancestralidade genética africana os participantes tinham e garantiram que os casos não tivessem histórico pessoal de outras condições de saúde mental. Isso foi importante para garantir a integridade da pesquisa.

Sequenciamento e Controle de Qualidade

Para começar a análise, os participantes passaram por Sequenciamento do Genoma Completo. Esse processo examina todo o material genético no DNA de uma pessoa. Os pesquisadores se certificarão de que as amostras de DNA fossem processadas de maneira a minimizar erros. Eles realizaram vários testes de qualidade para garantir que os dados que estavam usando fossem confiáveis.

Como as amostras de DNA vieram de diferentes fontes, era crucial levar em conta as diferenças na forma como o sequenciamento foi feito. Isso incluía verificar a contaminação e garantir que as amostras fossem representadas com precisão.

Análise de Dados Genéticos

Uma vez que o sequenciamento foi concluído, a equipe trabalhou na identificação de variantes genéticas, especificamente buscando variantes de nucleotídeo único (SNVs) e pequenas inserções ou deleções (indels). Isso envolveu softwares sofisticados que poderiam analisar os dados para encontrar associações potenciais entre variantes genéticas e os transtornos estudados.

Os pesquisadores realizaram vários testes para determinar se havia diferenças significativas nas variantes genéticas entre os grupos. Eles consideraram muitos fatores, como ancestralidade genética e outras informações demográficas, para garantir que as descobertas fossem o mais precisas possível.

Resultados e Conclusões

Os resultados revelaram alguns padrões interessantes. Os pesquisadores encontraram certas variantes genéticas que pareciam estar associadas ao transtorno bipolar. Eles também observaram que indivíduos com TB tinham diferentes cargas genéticas em comparação com aqueles sem o transtorno.

Embora o estudo tenha descoberto algumas evidências sugestivas, as associações genéticas gerais não eram fortes o suficiente para fazer afirmações definitivas. Os pesquisadores destacaram a necessidade de mais estudos, especialmente envolvendo tamanhos de amostra maiores, para confirmar essas descobertas.

Desafios na Pesquisa Genética

Pesquisar as ligações genéticas em transtornos psiquiátricos vem com seus desafios. Por um lado, os tamanhos das amostras podem ser limitados, especialmente em populações sub-representadas. Além disso, a natureza complexa desses transtornos torna difícil identificar causas genéticas exatas.

Os pesquisadores também enfrentam o desafio de garantir que seus métodos sejam robustos o suficiente para detectar variantes potenciais. Isso pode exigir técnicas sofisticadas e análises extensas de dados. Além disso, controlar vários fatores, como diferenças de sequenciamento, adiciona uma camada extra de complexidade.

Importância dos Testes Baseados em Genes

Testes baseados em genes oferecem uma forma de analisar dados genéticos em um nível mais amplo. Em vez de se concentrar em variantes individuais, esses testes examinam grupos de genes para ver se há um padrão que sugere uma associação com uma condição. Neste estudo, os pesquisadores buscaram padrões em genes específicos conhecidos por estarem ligados à EQ e ao TB.

Apesar dos desafios, os testes baseados em genes mostraram potencial para identificar ligações entre variantes genéticas e condições de saúde mental. No entanto, não foram encontradas associações significativas nesta pesquisa em particular.

Insights sobre Cromatina e Estados de Conservação

Os pesquisadores examinaram mais de perto como certas variantes genéticas podem se comportar em diferentes estados de cromatina e conservação. Esses conceitos se referem a como o DNA é estruturado e como bem ele é preservado ao longo das gerações.

As descobertas sugeriram que não houve enriquecimentos significativos de variantes genéticas raras em estados específicos de cromatina entre casos e controles. Isso indica que, embora possa haver variações, elas podem não desempenhar um papel significativo na influência dos transtornos.

Abordando Limitações

Os pesquisadores reconheceram que havia limitações em seu estudo. Por exemplo, notaram que os tamanhos das amostras para alguns testes eram relativamente pequenos em comparação com estudos maiores realizados em outros lugares. Além disso, como os controles externos não foram examinados para transtornos psiquiátricos, poderia haver indivíduos no grupo de controle que tinham TB ou EQ, potencialmente afetando os resultados.

Para garantir a precisão, os pesquisadores enfatizaram a necessidade de estudos maiores que possam ajudar a validar suas descobertas. Eles também apontaram a importância de continuar aprimorando os métodos de análise de dados genéticos, especialmente à medida que novas técnicas emergem.

Direções Futuras na Pesquisa

A pesquisa fornece uma base para entender as complexidades genéticas do transtorno bipolar e da esquizofrenia, particularmente em populações afro-americanas. À medida que o campo avança, há uma necessidade crescente de representação diversificada em estudos genéticos.

Ao incluir várias ancestrias, os pesquisadores podem obter insights que podem ter sido negligenciados em estudos anteriores. Isso pode levar a uma compreensão mais profunda de como os fatores genéticos influenciam as condições de saúde mental e, em última instância, contribuir para tratamentos melhores.

Conclusão

Resumindo, a jornada de entender o transtorno bipolar e a esquizofrenia por meio da pesquisa genética ainda está em andamento. As descobertas de estudos recentes iluminam as associações potenciais entre variantes genéticas e esses transtornos, particularmente em populações sub-representadas.

Embora ainda haja muitas perguntas a serem respondidas, cada passo dado nessa pesquisa ajuda a desvendar as complexidades das condições de saúde mental. À medida que os pesquisadores continuam explorando a paisagem genética, podemos esperar tratamentos mais eficazes e resultados melhores para aqueles afetados por esses transtornos desafiadores.

E quem sabe? Talvez um dia entender nossos genes seja mais simples do que tentar desvendar a trama mais recente da série da Netflix. Mas até lá, o trabalho continua.

Fonte original

Título: Whole genome sequence-based association analysis of African American individuals with bipolar disorder and schizophrenia

Resumo: In studies of individuals of primarily European genetic ancestry, common and low-frequency variants and rare coding variants have been found to be associated with the risk of bipolar disorder (BD) and schizophrenia (SZ). However, less is known for individuals of other genetic ancestries or the role of rare non-coding variants in BD and SZ risk. We performed whole genome sequencing of African American individuals: 1,598 with BD, 3,295 with SZ, and 2,651 unaffected controls (InPSYght study). We increased power by incorporating 14,812 jointly called psychiatrically unscreened ancestry-matched controls from the Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) Program for a total of 17,463 controls. To identify variants and sets of variants associated with BD and/or SZ, we performed single-variant tests, gene-based tests for singleton protein truncating variants, and rare and low-frequency variant annotation-based tests with conservation and universal chromatin states and sliding windows. We found suggestive evidence of BD association with single-variants on chromosome 18 and of lower BD risk associated with rare and low-frequency variants on chromosome 11 in a region with multiple BD GWAS loci, using a sliding window approach. We also found that chromatin and conservation state tests can be used to detect differential calling of variants in controls sequenced at different centers and to assess the effectiveness of sequencing metric covariate adjustments. Our findings reinforce the need for continued whole genome sequencing in additional samples of African American individuals and more comprehensive functional annotation of non-coding variants.

Autores: Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott

Última atualização: 2024-12-29 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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