L'hotspot genetico può causare psicosi nella schizofrenia e nel disturbo bipolare

Gli scienziati hanno identificato un hotspot epigenetico che ritengono sia collegato alla psicosi indotta dalla dopamina riscontrata nella schizofrenia e nel disturbo bipolare.

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, può offrire ai ricercatori un nuovo percorso per lo sviluppo di trattamenti più efficaci e strategie di screening basate sui biomarcatori.

Più di 100 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di schizofrenia o disturbo bipolare, caratterizzati da periodi di allucinazioni, delusioni e processi mentali irregolari. Entrambi sono collegati a una sovrapproduzione del neurotrasmettitore dopamina, un regolatore chiave del comportamento di ricerca della ricompensa, delle risposte emotive, dell'apprendimento e del movimento, tra le altre funzioni.

"Sappiamo dagli anni '70 che l'efficacia dei farmaci antipsicotici è direttamente correlata alla loro capacità di bloccare la segnalazione della dopamina. Tuttavia, il meccanismo esatto che provoca un'eccessiva quantità di dopamina nel cervello e che porta a sintomi psicotici non è stato chiaro ", ha detto Viviane Labrie, PhD, assistente professore al Van Andel Research Institute (VARI) e autore corrispondente dello studio.

"Ora abbiamo una spiegazione biologica che potrebbe aiutare a fare davvero la differenza per le persone con questi disturbi".

Il team di ricerca ha scoperto un gruppo di segni epigenetici che aumenta la produzione di dopamina e allo stesso tempo rimescola le sinapsi del cervello, i centri di informazione che trasmettono messaggi neurali a fuoco rapido responsabili di una funzione sana. Il risultato è una catastrofica scossa dell'organizzazione del cervello e dell'equilibrio chimico che alimenta i sintomi della psicosi.

"Quello che stiamo vedendo è un pugno di uno-due: il cervello viene inondato da troppa dopamina e allo stesso tempo sta perdendo queste connessioni neurali critiche", ha detto Labrie.

“Come molti altri disturbi neurologici, la schizofrenia e il disturbo bipolare hanno spesso fasi precoci, o prodromiche, che iniziano anni prima dei sintomi evidenti. La nostra speranza è che le nostre scoperte possano portare a nuovi biomarcatori per lo screening del rischio, il che consentirebbe quindi un intervento più precoce ".

Per lo studio, i ricercatori hanno analizzato il DNA derivato da cellule cerebrali di individui con schizofrenia o disturbo bipolare e li hanno confrontati con controlli sani. Le loro analisi hanno rivelato un gruppo di segni epigenetici in un potenziatore di un gene chiamato IGF2, un regolatore critico dello sviluppo sinaptico.

I potenziatori sono tratti di DNA che aiutano ad attivare i geni e possono essere i principali attori nello sviluppo di malattie nel cervello e in altri tessuti.

Questo potenziatore controlla anche l'attività di un gene vicino chiamato tirosina idrossilasi, che produce un enzima che tiene sotto controllo la dopamina. Quando il potenziatore viene attivato epigeneticamente, la produzione di dopamina diventa disregolata, con conseguente troppa sostanza chimica nel cervello.

Qualsiasi cambiamento molecolare in questo sito può spiegare perché la psicosi causata dalla dopamina frequentemente è accompagnata da un'interruzione delle sinapsi cerebrali, un devastante doppio colpo che promuove i sintomi.

Lo studio ha controllato fattori genetici, sesso, etnia, storia del trattamento e influenze sullo stile di vita come il fumo ei risultati sono stati convalidati in modelli sperimentali della malattia.

"Abbiamo utilizzato strategie computazionali all'avanguardia per comprendere gli eventi che si verificano nelle cellule cerebrali che sono alla base dei disturbi psichiatrici", ha detto Shraddha Pai, PhD, borsista post-dottorato presso l'Università di Toronto e primo autore dello studio. “I nostri risultati sono stati rafforzati da ulteriori studi su modelli di malattia. Questo approccio globale dà peso ai nostri risultati, che riteniamo stimoleranno ulteriori indagini innovative su questo potenziatore del gene IGF2 ".

Fonte: Van Andel Research Institute