دراسة تكشف عن التعبير الجيني المعقد وارتباطه باضطراب ثنائي القطب

قد ترتبط جينات الإشارات المتشابكة والالتهاب باضطراب ثنائي القطب.

بقلم: Ed Ergenzinger JD. PhD

تم النشر في ٨ مارس ٢٠٢٢ | راجعه Ekua Hagan

د. سالم م القحطاني

اضطراب ثنائي القطب (Bipolar disorder) يصنف بأنه مشكلة نفسية تؤثر بشكل كبير على مزاجية المصاب وحالته النفسية. ويعد ثنائي القطب اضطرابًا مزمنًا، إلا أنه من الممكن إدارة المرض والتحكم فيه.

النقاط الرئيسية

يبدو أن انخفاض أنماط التعبير في مجموعتين من الجينات في مناطق رئيسية من الدماغ متورط في أمراض الاضطراب ثنائي القطب.

ترتبط مجموعة واحدة من الجينات بشكل أساسي بالانتقال / اللدونة المتشابكة، والأخرى مرتبطة بشكل أساسي بوظائف المناعة / الالتهابات.

قد يؤثر انخفاض التعبير في الخلايا الدبقية بشكل مباشر على الوظائف الدبقية الغير متعارف عليها، مع تأثيرات مناعية / التهابية ثانوية.

أفاد باحثون من جامعة جونز هوبكنز يوم أمس في مجلة Nature Neuroscience أنهم حددوا مجموعتين من الجينات التي يبدو أن أنماط التعبير المتناقصة في مناطق رئيسية من الدماغ متورطة في أمراض الاضطراب ثنائي القطب. ترتبط إحدى هذه المجموعات من الجينات بشكل أساسي بالنقل التشابكي واللدونة، بينما ترتبط المجموعة الأخرى بشكل أساسي بوظائف المناعة والالتهابات. ومن المثير للاهتمام أن النتائج التي توصلوا إليها تشير أيضًا إلى أن التغيرات في الوظيفة المناعية والالتهابية قد تكون ثانوية أو ذا تأثيرًا ثانويًا، مع تغيرات في الإشارات المشبكية واللدونة في صميم الأسس الجينية والجزيئية للاضطراب ثنائي القطب

على الرغم من أن الدراسات السابقة قد حددت متغيرات جينية معينة يبدو أنها تساهم في وراثة الاضطراب ثنائي القطب، إلا أن هذه المتغيرات لا تمثل سوى نسبة صغيرة من المساهمة الجينية في مرض الاضطراب الثنائي. علاوة على ذلك، يتم إثراء هذه المتغيرات في المناطق التنظيمية للجينوم، مما يشير إلى دور لآليات النسخ في مسبباتها. لذلك، قام الباحثون بفحص بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي في عينات من واحدة من أكبر مجموعات عينات الدماغ بعد الوفاة للاضطراب ثنائي القطب والموضوعات ذات النمط العصبي. ونظرًا لأن التعبير الجيني يتم تنظيمه بشكل مختلف في مناطق الدماغ المختلفة، فقد ركز الباحثون على عينات من مناطق الدماغ التي يعتقد أنها الأكثر صلة بعلم أمراض الاضطراب ثنائي القطب: القشرة الحزامية الأمامية (SACC) واللوزة.

كما هو موضح أعلاه، تم العثور على مجموعتين من الجينات في عينات دماغية من مرضى اضطراب ثنائي القطب. تقوم مجموعة واحدة من الجينات في المقام الأول بتشفير البروتينات التي ترتبط بشكل أساسي بالنقل المتشابك واللدونة، بما في ذلك SNC2A (ترميز وحدة فرعية لقناة الصوديوم ذات الجهد الكهربائي)، و GRIN2A (ترميز وحدة فرعية لمستقبلات الغلوتامات من النوع NMDA). ارتبط أحد أنواع SCN2A سابقًا بتقليل خطر الإصابة بالاضطراب ثنائي القطب، وقد تم اقتراح عدم تنظيم نشاط الجلوتامات الناتج عن NMDA كعامل مساهم في الاضطراب ثنائي القطب

المجموعة الثانية من الجينات خاصة بشكل أساسي بنوع خاص من خلايا دعم الدماغ: الخلايا الدبقية الصغيرة. يُعتقد تقليديًا أن الخلايا الدبقية الصغيرة تشارك في تنشيط المناعة والاستجابات الالتهابية، وقد أبلغت الدراسات السابقة عن تنشيط الخلايا الدبقية وارتفاع كل من العلامات المحيطية والمركزية للالتهاب في الاضطراب ثنائي القطب. على الرغم من أن النتائج الحالية أظهرت انخفاضًا متناقضًا على ما يبدو في التعبير عن هذه المجموعة من الجينات، فمن المهم ملاحظة أن الخلايا الدبقية الصغيرة لا تشارك فقط في التنشيط المناعي والاستجابات الالتهابية. أصبح دور الخلايا الدبقية الصغيرة في دعم الوظيفة المشبكية ونشاط الدائرة العصبية أكثر وضوحًا في السنوات الأخيرة. وبالتالي، قد ينتج عن تنظيم الخلايا الدبقية الصغيرة في الاضطراب ثنائي القطب تغييرًا أوليًا في نشاط الخلايا العصبية والوظيفة المشبكية بدلاً من التغيير المباشر للعمليات الالتهابية التقليدية

المزيد من الأدلة على أن التغييرات في التنشيط المناعي والاستجابات الالتهابية قد يمثل تأثير اتجاه مجرى النهر حيث تأتي من حقيقة أن أكثر من ربع الجينات المعبر عنها تفاضليًا في مجموعة الجينات الخاصة بالخلايا الدبقية الصغيرة قد تقاربت على مسار العامل النووي kappa B (NF-κB). ينظم NF-kB جوانب متعددة من وظائف المناعة ويتوسط الاستجابات الالتهابية، ولكن له أيضًا تأثيرات على اللدونة التشابكية التي تؤثر بشكل مختلف على أنواع مختلفة من الخلايا التي قد تلعب دورًا في السلوكيات الإدراكية المعقدة.

في حين أن هناك حاجة إلى الكثير من العمل الإضافي لاستنباط التفاعل المعقد بين الجينات وتعبير البروتين والسلوك والبيئة التي تساهم في مسببات الاضطراب ثنائي القطب وأعراضه، تشير هذه النتائج إلى تقارب الأدلة التي تدعم فكرة أن الإشارات التشابكية واللدونة هي الأسس الجينية والجزيئية الأساسية للاضطراب ثنائي القطب.

References

Zandi, P.P., Jaffe, A.E., Goes, F.S. et al. (2022). Amygdala and anterior cingulate transcriptomes from individuals with bipolar disorder reveal downregulated neuroimmune and synaptic pathways. Nature Neuroscience, 25:381–389. https://doi.org/10.1038/s41593-022-01024-6.

Sanders, S. J. et al. (2018). Progress in understanding and treating SCN2A-mediated disorders. Trends in Neuroscience, 41:442–456. https://doi.org/10.1016/j.tins.2018.03.011.

de Sousa, R. T. et al. (2017). Genetic studies on the tripartite glutamate synapse in the pathophysiology and therapeutics of mood disorders. Neuropsychopharmacology, 42:787–800. https://doi.org/10.1038/npp.2016.149.

Pinto, J. V., Passos, I. C., Librenza-Garcia, D., et al. (2018). Neuron-glia interaction as a possible pathophysiological mechanism of bipolar disorder. Current Neuropharmacology, 16(5):519–532. https://doi.org/10.2174/1570159X15666170828170921.

Ed Ergenzinger, J.D., Ph.D., is a patent attorney, neuroscientist, adjunct professor, and writer.

https://www.psychologytoday.com/us/blog/night-sweats-and-delusions-grandeur/202203/study-uncovers-complex-gene-expression-in-bipolar