Bipolär sjukdom och epilepsi kopplade till att en hämmande brytare i hjärnans kretsar slås ned

I varje ANK3-gen finns bitar av DNA som innehåller information som kodar för flera olika proteiner. Forskargruppen fann att olika ANK3-kodade proteiner hos både möss och människor uttrycktes på hjärnceller som ansvarar för att öka produktionen (excitation) och hålla tillbaka produktionen (hämning). I samarbete med Cooper upptäckte Angel Lopez, doktorand i genetik vid Baylor, att en ANK3-typ som finns i lägre mängd hos patienter med bipolär sjukdom selektivt förlorades av hämmande neuroner, vilket sänkte deras produktion. Aktiviteten hos angränsande excitatoriska celler visade sig vara opåverkad. Så vad forskarna kallar ”excitation/inhibition”-balansen försköts i riktning mot överdriven excitation.

När Lopez och kollegor konstruerade möss för att förlora denna hämmande form av ANK3 fann de att obalansen orsakade både frekventa epileptiska anfall och en ökad risk för plötslig död under hela livscykeln.

”Detta visade oss att obalans i ANK3-funktionen inte bara kan resultera i överdriven kretsens känslighet och produktion som leder till bipolär sjukdom, utan också till allvarlig epilepsi”, säger Cooper.

Och även om diagnos och vård av bipolär sjukdom och epilepsi ofta betraktas som distinkt psykiatriska respektive neurologiska frågor, lyfter studien fram ett exempel på gemensamma genetiska och biologiska underliggande faktorer i ett gränsområde mellan medicinska discipliner. Resultaten öppnar dörren för ytterligare labb- och klinisk forskning och kan leda till nya behandlingsalternativ för båda tillstånden genom att rikta in sig på ANK3 och dess molekylära partners i hjärnan.

”Vårt arbete är också ett exempel på hur man genom att genomföra och delta i opartiska humangenetiska studier, som de som involverade ANK3 i bipolär sjukdom, kan belysa oförutsedda kopplingar mellan sjukdomskategorier och fördelarna med forskning som överskrider disciplinära gränser”, säger Cooper.

Allt som bidragit till forskningen är doktorerna Mingxuan Xu, Atul Maheshwari, David Curry, Sandi Lam, Jeffrey L Noebels och Adekunle M Adesina, alla vid Baylor College of Medicine, och doktorerna Xinjun Wang och Qian-Quan Sun vid University of Wyoming i Laramie, WY. Dr Adesina, Curry och Lam är också lärare vid Texas Children’s Hospital.

Denna studie stöddes av National Institutes of Health P30 CA125123,

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