Kaksisuuntainen mielialahäiriö ja epilepsia liittyvät estävän kytkimen sammuttamiseen aivopiireissä

Kunkin ANK3-geenin sisällä on DNA:n palasia, jotka sisältävät useita eri proteiineja koodaavaa tietoa. Tutkimusryhmä havaitsi, että sekä hiirillä että ihmisellä eri ANK3-koodattuja proteiineja ilmentyi aivosoluissa, jotka vastaavat tehon lisäämisestä (eksitaatio) ja tehon hillitsemisestä (inhibitio). Baylorin genetiikan jatko-opiskelija Angel Lopez havaitsi Cooperin kanssa työskennellessään, että ANK3-tyyppiä, jota kaksisuuntaista mielialahäiriötä sairastavilla potilailla esiintyi vähemmän, hävisi valikoivasti inhiboivista neuroneista, mikä alensi niiden tehoa. Viereisten eksitatoristen solujen aktiivisuus osoittautui muuttumattomaksi. Niinpä se, mitä tutkijat kutsuvat ”heräte/esto”-tasapainoksi, oli siirtynyt liiallisen herätteen suuntaan.

Kun Lopez ja kollegat muokkasivat hiiriä niin, että ne menettivät tämän ANK3:n estävän muodon, he havaitsivat, että epätasapaino aiheutti sekä usein esiintyviä epileptisiä kohtauksia että lisääntynyttä äkkikuoleman riskiä koko eliniän ajan.

”Tämä osoitti meille, että ANK3:n toiminnan epätasapaino voi johtaa paitsi liialliseen piirin herkkyyteen ja ulostuloon, joka johtaa kaksisuuntaiseen mielialahäiriöön, myös vakavaan epilepsiaan”, Cooper sanoi.

Vaikka kaksisuuntaisen mielialahäiriön ja epilepsian diagnosointia ja hoitoa pidetään usein selvästi psykiatrisina ja neurologisina kysymyksinä, tutkimus tuo esiin esimerkin yhteisistä geneettisistä ja biologisista perusteista lääketieteen tieteenalojen välisellä rajapinnalla. Tulokset avaavat oven uusille laboratorio- ja kliinisille tutkimuksille ja voivat johtaa uusiin hoitovaihtoehtoihin molempiin sairauksiin kohdistamalla ANK3:n ja sen molekyylikumppaneihin aivoissa.

”Työmme on myös esimerkki siitä, miten puolueettomien ihmisgeneettisten tutkimusten, kuten niiden, joissa ANK3:n osallisuus kaksisuuntaiseen mielialahäiriöön osoitettiin, suorittaminen ja niihin osallistuminen voi tuoda esiin odottamattomia yhteyksiä tautiluokkien välillä ja tieteenalarajat ylittävän tutkimuksen hyödyt”, Cooper sanoi.

Tutkimukseen osallistuivat myös tohtorit Mingxuan Xu, Atul Maheshwari, David Curry, Sandi Lam, Jeffrey L Noebels ja Adekunle M Adesina Baylor College of Medicinestä sekä tohtorit Xinjun Wang ja Qian-Quan Sun Wyomingin yliopistosta Laramiessa, WY:ssä. Tohtorit Adesina, Curry ja Lam ovat myös Texasin lastensairaalan opettajia.

Tätä tutkimusta ovat tukeneet National Institutes of Health P30 CA125123,

K08 NS096029 (AM), NIH U01 NS090340 (JLN), NIH R01 NS094550 (QQS) ja NIH R01NS049119 (ECC)

.