Genetické vplyvy na správanie mládeže a duševné zdravie

Zhrnutie: Výskumníci použili inovatívny prístup na preskúmanie genetických súvislostí s problémami duševného zdravia u mládeže, pričom identifikovali asociácie so správaním, ako je čas strávený pred obrazovkou a spotreba kofeínu. Zameraním sa na polygénne skóre, ktoré odráža genetické predispozície, štúdia poukazuje na celý rad potenciálne modifikovateľných faktorov, ktoré môžu prispieť k psychotickému riziku.

Hoci kauzalita nebola stanovená, tieto zistenia poskytujú základ pre stratégie včasnej intervencie v dospievaní. Štúdia podčiarkuje potenciál genomického výskumu na informovanie o preventívnych intervenciách v oblasti duševného zdravia, aj keď pretrvávajú obmedzenia v dôsledku zastúpenia predkov.

Dôležité fakty:

• Rozsiahle genetické testovanie odhaľuje súvislosti medzi rizikami duševného zdravia a správaním.
• Čas strávený pred obrazovkou, spotreba energetických nápojov a udalosti súvisiace so stresom môžu súvisieť s genetickým rizikom.
• Štúdia zdôrazňuje dôležitosť vývoja rôznych súborov genómových údajov pre komplexné poznatky.

Zdroj: WUSTL

Keď sa výskumníci z Washingtonskej univerzity v St. Louis snažili pochopiť, ako genetické vplyvy ovplyvňujú správanie mládeže, zvolili prístup „veľkej siete“ a spojili všetky merané vlastnosti, správanie a prostredie . a skúmať súvislosti s genetickými stavebnými kameňmi, ktoré sú ohrozené problémami duševného zdravia.

Táto špičková metodológia poskytla cenné nové poznatky o faktoroch súvisiacich s psychologickým genetickým rizikom, ako sú stresujúce životné udalosti a čas strávený pred obrazovkou. Výsledky zverejnené v r duševné zdravie prírody, Aj keď nie je možné povedať, či jedno spôsobuje druhé, zistenia poskytujú sľubné výsledky na pochopenie povahy psychiatrických porúch, ktoré sa objavujú počas dospievania.

„Chytíme tu všetky malé ryby,“ povedala Nicole Karcher, odborná asistentka psychiatrie na WashU Medicine. Svoje genetické testovacie nástroje prirovnal k rybolovu v oceáne.

„Teraz sa však musíme zaoberať rybami, ktoré sme ulovili, a budúce kroky zahŕňajú pochopenie toho, do akej miery sú užitočné z hľadiska ich schopnosti znížiť riziko obáv o duševné zdravie.“

Inovatívny prístup k „zachyteniu“ rizikových faktorov

Veľa z toho, čo vieme o vzťahu medzi genómom a správaním, pochádza z celogenómových asociačných štúdií (GWAS), ktoré identifikujú vzťahy medzi špecifickými genetickými variantmi v genóme a záujmovou črtou, ktorá sa nazýva aj fenotyp. Fenotypy sa môžu pohybovať od fyzických charakteristík až po duševné poruchy (napr. depresia, úzkosť).

Mnohé poruchy správania sú korelované na genetickej úrovni. Preto výsledky skenovania GWAS na genetické asociácie depresie môžu tiež ukázať genetické asociácie s často sa vyskytujúcimi stavmi, ako je úzkosť.

„Vieme, že behaviorálna premenná nebude mať jedinú súvislosť s genetickým rizikom, takže sme mali záujem o agnostickejší prístup založený na údajoch k množstvu informácií dostupných vo veľkých súboroch údajov,“ povedal Karcher.

Dúfame, že tak sa nielen identifikujú očakávané súvislosti medzi genetickým rizikom a psychiatrickými symptómami, ale aj potenciálne nové asociácie, ktoré môžu zlepšiť poznatky o tom, ako sa môže prejaviť riziko psychiatrických porúch.

Takže hlavný autor Karcher a prvá autorka Sarah Paul, postgraduálna študentka v laboratóriu pre výskum správania a zobrazovacej neurogenetiky Ryana Bogdana v umení a vedách, uskutočnili celofenómovú asociačnú štúdiu (PheWAS), ktorá obracia GWAS.

Namiesto toho, aby začali s psychiatrickým stavom a hľadali súvisiace genetické varianty, ich PheWAS začali s genetickými variantmi spojenými s poruchami duševného zdravia a so stovkami meraných premenných odrážajúcich správanie, symptómy, prostredie, zdravotné problémy a ďalšie fenotypy.

Celkovo zahŕňali približne 1 300 až 1 700 fenotypov zo štúdie kognitívneho vývoja mozgu u dospievajúcich (ABCD).

„Urobili sme veľmi široký prístup,“ povedal Paul, keď opísal rôzne fenotypy, „od problémov s kontrolou impulzov a problematického správania alebo psychotických zážitkov, cez čas strávený pred obrazovkou až po množstvo kofeínu, ktoré skonzumovali.“

Predstavte si to ako rybolov s veľkou sieťou.

To znamená, že chcú identifikovať vzťahy medzi genetickou predispozíciou a potenciálne modifikovateľnými rizikovými faktormi, ktoré by sa mohli potenciálne riešiť. Po prvé Začiatok psychopatológie, povedal Bogdan, významný dekanov profesor psychologických a mozgových vied v odbore Arts & Sciences.

čo chytili

Výsledky PheWAS odhaľujú niektoré prekvapenia a potvrdzujú to, čo už vieme o genetických rizikách a správaní spojených s poruchami duševného zdravia v mladosti.

Výskumníci z WashU vzali 11 GWAS a vytvorili štyri široké genetické rizikové faktory alebo polygénne skóre: neurovývojové, internalizujúce (napríklad depresia, úzkosť), kompulzivita a psychotické.

Nižšie sú uvedené niektoré združenia nachádzajúce sa v týchto kategóriách:

*Genetické riziko neurovývojovej psychopatológie (predovšetkým ADHD a poruchy autistického spektra, ako aj závažná depresívna porucha a problematické požívanie alkoholu) bolo spojené s približne 190 fenotypmi, vrátane problémov s nepozornosťou a impulzívnosťou, ako aj s celkovým časom stráveným pred obrazovkou, problémami so spánkom, ako sú duševné a psychologické boli zahrnuté. Skúsenosti. Dokonca aj environmentálne podmienky, ako je miera kriminality v susedstve a nízke rodičovské monitorovanie, sú spojené s neurovývinovým genetickým rizikom.

*Genetické riziko internalizácie správania (závažná depresívna porucha, generalizovaná úzkostná porucha, PTSD, ako aj problematické užívanie alkoholu) bolo vo všeobecnosti spojené s približne 120 fenotypmi, ako sú depresia, stresujúce životné udalosti, psychotické zážitky a čas strávený pred obrazovkou.

*Existovalo len málo fenotypových asociácií okrem nižšej školskej účasti a vyššej spotreby energetických nápojov pri psychotickom riziku (predovšetkým schizofrénia a bipolárna porucha).

Karcher povedal, že je trochu prekvapujúce, že „genetická zodpovednosť“ voči problémom duševného zdravia sa môže prejaviť prostredníctvom potenciálne modifikovateľného správania v detstve a ranej adolescencii.

Povedal, že výskum sa zaoberal stovkami a stovkami premenných potenciálne spojených s genetickým rizikom a výsledky odhalili niekoľko asociácií vrátane asociácie medzi neurovývojovým genetickým rizikom a časom obrazovky.

„PHEWAS dokázal určiť tieto časti asociácií, ktoré by sa inak nedali nájsť,“ povedal.

Jedným z takýchto dôvodov bola súvislosť medzi genetickým rizikom psychických porúch a konzumáciou energetických nápojov. Tieto štúdie sledujú koreláciu, nie príčinnú súvislosť, takže nemôžu dospieť k záveru, že konzumácia energetických nápojov spôsobuje duševné poruchy.

Je možné, že existujú genetické zložky, ktoré vystavujú týchto jedincov väčšiemu riziku duševných porúch a že rovnaké zložky spôsobujú, že títo jedinci častejšie konzumujú nápoje s kofeínom.

Podobný jav môže byť v hre so silnou asociáciou medzi časom stráveným pred obrazovkou a rizikom neurovývoja.

Účelom PheWAS nie je vyriešiť tieto podrobnosti o príčinnej súvislosti, ale ukázať správnym smerom s „20 000-stopovým pohľadom na asociácie“, povedal Karcher.

Čas ukáže, ako deti ABCD starnú a genómové databázy sa stanú rozmanitejšími.

„Sledovanie týchto mladých ľudí do ranej dospelosti nám pomôže lepšie pochopiť, ako je genetické riziko spojené s vecami, ako je čas strávený pred obrazovkou, psychopatológia, symptómy a spánok od dospievania až po rannú dospelosť,“ povedal Paul.

„Pomôže to vytvoriť jasnejší obraz o tom, ako sa tieto vzťahy medzi vaším celkovým genetickým rizikom a vaším správaním a symptómami časom menia alebo nemenia.“

Celkovo táto práca ukazuje, ako možno technológiu PheWAS použiť na identifikáciu potenciálnych cieľov pre budúce stratégie prevencie a včasnej intervencie s niekoľkými potenciálne modifikovateľnými cieľmi identifikovanými v tejto štúdii, ako je kontrola času a spotreby kofeínových nápojov, ktoré môžu predstavovať počiatočný „úlovok“. Aby sa znížilo riziko vzniku obáv o duševné zdravie.

Predchádzajúce štúdie psychiatrických diagnóz/fenotypov v rámci celého genómu používali údaje od geneticky podobných jedincov s európskymi referenčnými populáciami, pričom pre iné populácie vo svete sú k dispozícii len obmedzené GWAS.

Hlavným obmedzením tejto štúdie preto bolo, že pretože GWAS primárne používal údaje z európskych referenčných populácií, PheWAS mohol používať iba údaje ABCD od jednotlivcov s európskymi predkami.

„To skutočne obmedzuje zovšeobecnenie týchto zistení, “ povedal Paul, „ale keď bude k dispozícii viac GWAS jedincov geneticky podobných iným referenčným populáciám a ako sa vyvinú sofistikovanejšie prístupy k polygénnemu skóre, mali by sme byť schopní.“ rozšíriť študijnú populáciu tak, aby bola inkluzívnejšia.“

Financovanie: Údaje pre túto štúdiu poskytla štúdia Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), ktorá bola financovaná z ocenení U01DA041025, U01DA041028, U01DA041089, U01DA041106, U01DA041117, U01DA,4012 U01DA,4012 U01DA,4012 1DA041156, U01DA041174, U24DA041123 a U24DA041147 od NIH a ďalších federálnych partnerov (https://abcdstudy.org/federal-partners.html).

Táto štúdia bola podporená dokumentom R01 DA054750. Autori získali finančnú podporu od NIH: SEP bol podporovaný F31AA029934. NRK bol podporovaný K23MH12179201. AJG bol podporovaný NSF DGE-213989.

ESD podporil K01DA051759. ASH bol podporovaný K01AA030083. DMB (R01-MH113883; R01-MH066031; U01-MH109589; U01-A005020803; R01-MH090786), RB (R01-DA054750, R01-AG0452031, R01-DA,0702AA, R01-72.02 055367). NME bol podporovaný NSF DGE-1745038.

O týchto novinkách z výskumu genetiky a duševného zdravia

autor: Leah Schaefer
Zdroj: WUSTL
kontakt: Leah Schaefer – WUSTL
obrázok: Obrázok priradený Neuroscience News

Pôvodný výskum: Uzavretý prístup.
,Fenómová asociačná štúdia krížovej genetickej zodpovednosti u geneticky identickej mládeže jedincov z európskej referenčnej populácie.Nicole Karcher a kol. príroda duševné zdravie

abstraktné

Fenómová asociačná štúdia krížovej genetickej zodpovednosti u geneticky identickej mládeže jedincov z európskej referenčnej populácie.

Etiologické vhľady do psychopatológie možno získať použitím metód bez hypotéz na identifikáciu vzťahov medzi genetickým rizikom pre rozšírenú psychopatológiu a fenotypmi meranými počas dospievania, vrátane markerov detskej psychopatológie a intermediárnych fenotypov, ako je neurálna štruktúra vrátane tých, ktoré môžu spájať genetické riziko výsledky.

Tu sme uskutočnili prieskumnú asociačnú štúdiu týkajúcu sa celého fenoménu (fenotyp) n= 1 271 – 1 697) Skóre polygénneho rizika (PRS) pre širokospektrálnu psychopatológiu (t. j. kompulzívnu, psychotickú, neurovývojovú a internalizujúcu) u mládeže je geneticky podobné ako u jedincov v európskej referenčnej populácii (n= 5 556; vo veku 9-13 rokov), ktorí ukončili základnú a/alebo dvojročnú následnú štúdiu prebiehajúcej štúdie kognitívneho rozvoja mozgu u dospievajúcich.

Zistili sme, že neurovývojové a internalizujúce PRS boli významne spojené s fenotypmi po vytriedení korelovaných fenotypov vo viacerých doménach (neurovývojové, 190 a 214 (147 a 165). R² 0,6); Internalizácia, 124 a 183 na začiatku (93 a 131 po prerezaní fenotypov a 2-ročnom sledovaní, v uvedenom poradí), zatiaľ čo kompulzívna a psychotická PRS vykazovali nulové a dve významné asociácie po Bonferroniho korekcii.

Kompulzívna, psychotická a neurovývojová PRS bola spojená s metrikami štruktúry mozgu s minimálnym dôkazom, že štruktúra mozgu nepriamo spája PRS s výsledkami pri 2-ročnom sledovaní.

Genetická variácia ovplyvňujúca riziko psychopatológie sa vo veľkej miere prejavuje vo forme správania, psychotických symptómov a súvisiacich rizikových faktorov v strednom detstve a ranej adolescencii.