Bipolaire stoornis en epilepsie gekoppeld aan het uitschakelen van een remmende schakelaar in hersencircuits

In elk ANK3-gen zitten stukjes DNA die informatie bevatten die coderen voor verschillende eiwitten. Het onderzoeksteam ontdekte dat zowel bij muizen als bij mensen verschillende ANK3-gecodeerde eiwitten tot expressie komen op hersencellen die verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de output (excitatie) en het tegenhouden van de output (remming). In samenwerking met Cooper ontdekte Baylor-student genetica Angel Lopez dat een ANK3-type dat in lagere hoeveelheden voorkomt bij bipolaire stoornispatiënten, selectief verloren ging door remmende neuronen, waardoor hun output daalde. De activiteit van naburige excitatoire cellen bleek onaangetast. Dus, wat wetenschappers “excitatie/remming” balans noemen, was verschoven in de richting van overmatige excitatie.

Toen Lopez en collega’s muizen ontwikkelden om deze remmende vorm van ANK3 te verliezen, ontdekten ze dat de onbalans zowel frequente epileptische aanvallen veroorzaakte als een verhoogd risico op plotselinge dood gedurende het hele leven.

“Dit liet ons zien dat een onevenwicht in de ANK3-functie niet alleen kan leiden tot overmatige circuitgevoeligheid en output die leidt tot bipolaire stoornis, maar ook tot ernstige epilepsie,” zei Cooper.

Hoewel diagnose en zorg voor bipolaire stoornis en epilepsie vaak worden gezien als afzonderlijke psychiatrische en neurologische kwesties, respectievelijk, benadrukt de studie een voorbeeld van gemeenschappelijke genetische en biologische onderliggende factoren op een grensgebied tussen medische disciplines. De resultaten openen de deur voor aanvullend laboratorium- en klinisch onderzoek en zouden kunnen leiden tot nieuwe behandelingsmogelijkheden voor beide aandoeningen door ANK3 en zijn moleculaire partners in de hersenen aan te pakken.

“Ons werk biedt ook een voorbeeld van hoe het uitvoeren van en deelnemen aan onbevooroordeelde menselijke genetische studies, zoals die waarbij ANK3 betrokken is bij bipolaire stoornis, onvoorziene verbanden tussen ziektecategorieën en de voordelen van onderzoek dat disciplinaire grenzen overschrijdt, kan belichten”, aldus Cooper.

Anderen die hebben bijgedragen aan het onderzoek zijn Drs. Mingxuan Xu, Atul Maheshwari, David Curry, Sandi Lam, Jeffrey L Noebels, en Adekunle M Adesina, allen aan het Baylor College of Medicine, en Drs. Xinjun Wang en Qian-Quan Sun, aan de Universiteit van Wyoming in Laramie, WY. Drs. Adesina, Curry en Lam zijn ook faculteit aan het Texas Children’s Hospital.

Deze studie werd ondersteund door National Institutes of Health P30 CA125123,

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