Evoluzione e disagio psichico

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Dr FREUD, now all wrong? (Christian Satin)

Gli stessi aspetti dei cambiamenti evolutivi relativamente recenti che ci rendono inclini a mal di schiena e a dolori vari possono aver generato lunghi tratti di DNA non codificanti che predispongono gli individui alla schizofrenia, al disturbo bipolare e ad altre malattie neuropsichiatriche. Uno studio pubblicato il 9 agosto sull’American Journal of Human Genetics identifica una serie insolitamente lunga di ripetizioni in tandem che si trovano solo nella versione umana di un gene che governa il trasporto di calcio nel cervello. I cambiamenti nella struttura e nella sequenza di queste matrici nucleotidiche probabilmente hanno contribuito a cambiamenti nella funzione CACNA1C durante l’evoluzione umana e potrebbero modulare il rischio di malattia neuropsichiatrica nelle moderne popolazioni umane. Disturbi comuni come lombalgie, dolori alle ginocchia e problemi ai piedi sono probabilmente dovuti al passaggio all’andatura in posizione eretta; i denti del giudizio ridotti possono essere legati alle mascelle più piccole degli umani e ai recenti cambiamenti nella dieta. I ricercatori ipotizzano che la prevalenza delle malattie neuropsichiatriche negli esseri umani moderni possa derivare da recenti cambiamenti evolutivi nei geni che controllano le dimensioni del cervello, la connettività e la funzione. Il disturbo bipolare e la schizofrenia colpiscono oltre il 3% della popolazione mondiale. Le ripetizioni in tandem sono lunghezze ripetute di DNA che si verificano all’interno o all’esterno della sequenza di codifica di un gene. Sono stati ipotizzati per spiegare le variazioni da individuo a individuo in funzioni neurologiche complesse e possono agire come “manopole di sintonizzazione” per modulare l’espressione genica. Le ripetizioni in tandem possono influenzare la funzione CACNA1C, anche quando la regione codificante del gene stesso è priva di mutazioni. La maggior parte degli studi genetici si concentra su come semplici sostituzioni di lettere nel codice del DNA causano la malattia. Tuttavia, 15 anni dopo la mappatura del genoma umano, le regioni del genoma umano sono ancora in gran parte inesplorate, mancanti o sottostimate. In particolare, ampie regioni di sequenza ripetuta possono essere difficili da propagare nei batteri e assemblare correttamente. Molte di queste regioni variano anche in modo sostanziale tra individui e possono contribuire a tratti fenotipici chiave e suscettibilità alle malattie negli esseri umani e in altri organismi. Dopo aver identificato una grande discrepanza tra il genoma di riferimento umano standard ed i livelli di letture sequenziali del DNA provenienti da un gene chiave del canale del calcio precedentemente collegato alla malattia psichiatrica, i ricercatori hanno effettuato ulteriori studi su 181 linee cellulari umane e campioni postmortem di tessuto cerebrale. Trovarono lunghi tratti di DNA, da dieci a cento volte più lunghi e più complessi del previsto, contenenti molte varianti di coppie nucleotidiche di base incorporate in una regione non codificante del gene CACNA1C. Diverse versioni delle sequenze altamente ripetute hanno mostrato diverse abilità nell’attivare l’espressione genica ed erano strettamente collegate ai marcatori genetici della malattia bipolare e alla suscettibilità alla malattia da schizofrenia negli esseri umani. Tali “varianti nascoste” possono illuminare il rischio di malattia psichiatrica tra i pazienti il ​​cui profilo DNA è altrimenti insignificante. Classificare i pazienti in base ai loro array ripetuti può aiutare a identificare quelli che hanno maggiori probabilità di rispondere ai farmaci esistenti sul calcio. Questi farmaci hanno prodotto risultati misti fino ad oggi, osserva, e sono necessari ulteriori studi per chiarire se i pazienti con una variazione genetica di CACNA1C hanno troppa o troppo poca attività del canale del calcio. Speriamo che il targeting dei farmaci basato sul genotipo porterà a trattamenti futuri migliorati. I grandi array strutturali trovati nel gene CACNA1C sono unici per gli umani, sollevando la questione se abbiamo derivato un vantaggio evolutivo da questa sequenza genetica espansa, anche se apparentemente ha aumentato la nostra suscettibilità alla malattia neuropsichiatrica. Il ricercatori hanno in programma di studiare gli effetti sulla differenziazione neurale, l’eccitabilità cellulare e la formazione del circuito cerebrale di aggiungere e rimuovere interi array di ripetizioni da CACNA1C in modelli animali e cellule in coltura.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Characterization of a Human-Specific Tandem Repeat Associated with Bipolar Disorder and Schizophrenia” by Janet H.T. Song, Craig B. Lowe, and David M. Kingsley in American Journal of Human Genetics. Published August 9 2019.

5 commenti Aggiungi il tuo

  1. pinadamato ha detto:

    Articolo molto interessante, speriamo che la ricerca porti ad elaborare molecole ottimali per la cura.

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    1. Grazie, si è fondamentale che la ricerca vada avanti

      Piace a 1 persona

  2. Nasuko ha detto:

    Oh!!! nice draw!:D

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