Polymorfismy genuDRD4 jako rizikový faktor pro děti s poruchou pozornosti s hyperaktivitou v íránské populaci

Abstrakt

Východiska a cíl. Je známo, že dysfunkce dopaminu je spojena s poruchou pozornosti s hyperaktivitou (ADHD). Gen pro dopaminový receptor D4 (DRD4) je jedním z důležitých genů v této dráze. Cílem této studie bylo prozkoumat variabilní počet tandemových repetic (VNTR) v exonu 3 genu DRD4 u íránských dětí a dospívajících. Materiál a metody. Do této studie bylo zařazeno 130 dětí s ADHD ve věku 6-14 let a 130 zdravých dětí ve stejném věkovém rozmezí. Všechny děti byly vybrány ze severozápadního Íránu, které mají kavkazský etnický původ a patří k turkické etnické skupině. VNTR polymorfismy genu DRD4 byly hodnoceny pomocí PCR s použitím primerů specifických pro exon 3 a následné elektroforézy v agarózovém gelu. Výsledky. Hardyho-Weinbergův princip a Chí-kvadrát test ukázaly významný rozdíl v počtu alel se 4 opakováními (4R) mezi ADHD (76,2 %) a kontrolní skupinou (53,8 %) (; ; ). Nejmenší procento opakovacích alel v obou skupinách bylo 2R. Závěr. Existuje významná korelace mezi alelami 4R DRD4 a ADHD v severozápadním Íránu.

1. Zjistili jsme, že alely 4R DRD4 a ADHD se vyskytují na severozápadě Íránu. Úvod

ADHD je běžná dětská psychická porucha, která je spojena s příznaky trvalé hyperaktivity, impulzivity a nepozornosti. Celosvětová prevalence je 4-8 % u dětí školního věku, která může přetrvávat během dospívání a dospělosti v 50-80 % případů . Srovnatelná prevalence se uvádí u íránské populace a u dětí žijících ve městě Tabríz se odhaduje na 9,7 % .

ADHD je heterogenní neurobehaviorální porucha s multifaktoriální etiologií, která vede k alteracím nervových drah . Fenotyp je poměrně široký a zahrnuje zhoršené sociální fungování a získávání dovedností a snížené kognitivní schopnosti. Ty zvyšují zátěž nediagnostikované a neléčené ADHD s významným dopadem na kariéru, život a studijní výsledky .

Diagnostika ADHD je v současné době založena na klinické podobnosti, podobně jako u jiných psychiatrických stavů. Rozmanitost fenotypu vede k diagnostickým problémům, které by měly být řešeny zdokonalením diagnostických metod. K tomuto přístupu směřují farmakologické studie, zvířecí modely a zobrazování mozku, které ukazují zapojení katecholaminových drah včetně neurotransmiterů a souvisejících genů . Dopamin a noradrenalin se podílejí na neurologických funkcích, stejně jako na pozornosti a vědomí . Na druhé straně se dopaminové dráhy podílejí na řízení motoriky a na řízení uvolňování různých hormonů . Tyto dráhy a skupiny buněk tvoří dopaminový systém, který je neuromodulační. Motorické funkce dopaminu jsou spojeny se samostatnou dráhou, s buněčnými tělísky v substantia nigra, která vyrábějí a uvolňují dopamin do dorzálního striata. Gen DRD4, který je exprimován v několika oblastech mozku, byl také zkoumán v souvislosti s ADHD . Mapování vazby ukazuje lokus tohoto receptorového genu na chromozomu 11p15.5 . Tento gen má ve své nukleotidové sekvenci několik polymorfismů. Nejvíce studovaným polymorfismem v souvislosti s ADHD je 48 párů bází variabilního počtu tandemových repetic (VNTR) v exonu III polymorfismu DRD4. Biologické molekulární studie ukazují, že se tato oblast spojuje s G-proteinem a moduluje produkci cAMP .

Délka exonu III se pohybuje mezi 2 a 11 opakováními podobného 48bp VNTR, které představuje D4.2 až D4.11 . Obvykle mají tyto alely dvě kategorie opakování: alela s krátkou délkou opakování (2-4 opakování) a alela s dlouhou délkou opakování (5-8 opakování) . Metaanalýza ukazuje, že varianty 2, 4 a 7 jsou mnohem častější .

Existují důkazy podporující významný vztah mezi alelami se 7 opakováními polymorfismu exonu III DRD4 a ADHD . Na druhou stranu jiná skupina studií uvádí slabou korelaci mezi DRD4 a ADHD . Není však dobře známo, zda jsou tyto negativní výsledky způsobeny rozdílem mezi skupinami a populacemi s odlišnou rasou, genetikou a heterogenitou, nedostatky při provádění a interpretaci statistických testů nebo skutečným rozdílem mezi různými společnostmi. V důsledku toho byla tato studie zaměřena na zkoumání vztahu polymorfismu DRD4 s ADHD v íránské populaci.

2. Materiály a metody

Předkládaná studie byla provedena na klinice dětské a dorostové psychiatrie Tabrízské univerzity lékařských věd. Postup byl schválen regionální etickou komisí a od rodičů zúčastněných dětí a dospívajících byl získán písemný informovaný souhlas.

3. Kritéria zařazení a vyloučení

Kritéria pro zařazení byly děti a dospívající ve věku 6-18 let s diagnózou ADHD na základě klinických rozhovorů vedených dětským a dorostovým psychiatrem.

Kritéria pro vyloučení byla souběžná psychiatrická porucha, epilepsie, závažný zdravotní stav nebo těžké trauma v anamnéze a jakýkoli stupeň mentálního postižení. Případy ADHD s komorbidní ODD a/nebo CD byly vyloučeny.

4. Účastníci

Tato studie byla provedena v severozápadním Íránu. Populace žijící v těchto oblastech má kavkazský etnický původ a patří k turkickému etniku. Děti s diagnózou ADHD () na specializované psychiatrické klinice byly zařazeny dětským a dorostovým psychiatrem. V této studii byla diagnóza ADHD provedena prostřednictvím polostrukturovaného diagnostického rozhovoru na základě kritérií DSM-IV-IR.

Jako kontrolní skupina byla vybrána skupina dětí (), které byly zavedeny k zákroku adenotonzilektomie, ve stejném věkovém rozmezí. U těchto dětí nebylo diagnostikováno žádné psychiatrické onemocnění stejným diagnostickým postupem jako u dětí s ADHD. Od všech rodičů byl získán informovaný písemný souhlas

5. Nástroje

5.1. Kiddie Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia-Present and Lifetime Version (K-SADS-PL)

Jedná se o polostrukturovaný diagnostický rozhovor vytvořený na základě kritérií definovaných Diagnostickým a statistickým manuálem duševních poruch, 4. vydání (DSM-IV). Tento nástroj sloužil k identifikaci ADHD a možných komorbidních psychiatrických stavů a také k výběru kontrol .

Diagnostický postup byl dokončen prostřednictvím rozhovoru s dítětem a rodiči. Uvádí se, že test-retestová a interraterová spolehlivost perské verze je 0,81 a 0,69. .

5,2. V případě perské verze se uvádí, že je spolehlivější než perská verze. PCR-Variable Number of Tandem Repeats

V jeho průběhu byly připraveny 2 ml vzorků periferní krve a z nich byla extrahována genomová DNA pomocí soupravy QIAamp DNA podle pokynů výrobce. Kvalita extrahované DNA byla zkontrolována pomocí přístroje NanoDrop v rozsahu 260-280 nm. Genotypizace exonu III DRD4 byla provedena pomocí polymerázové řetězové reakce s následujícími sekvencemi primerů: (forward) 5′-GGTCTGCGGTGGAGTCTG-3′ (reverse) 5′-GCGACTACGTGGTCTACT-3′

Amplifikace pomocí PCR byla provedena ve 20 μl reakční směsi obsahující 50 ng genomové DNA za použití Ampliqon Master Mix (Dánsko), 1 ml od každého primeru a 0.2 μLTaq DNA polymerázy, podle teplotního plánu v tabulce 1. Produkty PCR byly pozorovány v agarovém gelu (2 %) obarveném fluorescencí ethidium bromidu pod ultrafialovým světlem. Produkty digesce byly analyzovány po elektroforéze v agarózovém gelu.

6. Statistická analýza

Údaje z počítání genových produktů v každém vzorku byly vloženy do programu SPSS21. Data jsou vyjádřena v počtu a procentech a získané průměrné hodnoty jsou vyšetřeny pomocí testu chí-kvadrát. V této studii byl považován za významný.

7. Výsledky

Do studie bylo zařazeno sto třicet dětí s diagnózou ADHD a 130 dětí bez psychiatrické diagnózy. Průměrný věk dětí v obou skupinách se významně nelišil. Ve skupině s ADHD však bylo více chlapců (83 % ve skupině s ADHD oproti 61 % v kontrolní skupině). V mnoha vzorcích byla přítomna role příbuzenského vztahu prvního stupně. Potomci ze sestřenic a bratranců tvořili většinu dětí s ADHD (tabulka 2). Jak ukazují výsledky, rodiče dětí s ADHD měli významně vyšší podíl příbuzných prvního stupně. Možná je jeho příčinou to, že se vyskytoval jiný vzorec než multifaktoriální vzorec pro tuto poruchu. Studium rodokmenů ukazuje jednogenerační vzorec dědičnosti, proto byla frekvence dětí s příbuzenským sňatkem (zejména bratranců a sestřenic z prvního kolene) vyšší než u kontrolní skupiny.

Tabulka 3 ukazuje četnost VNTR DRD4 ve skupině ADHD a kontrolní skupině. Hardyho-Weinbergův princip a Chí-kvadrát test ukázaly významný rozdíl v alelách 4R mezi skupinami ADHD (76,2 %) a kontrolními skupinami (53,8 %) (; ; ). V ostatních opakováních nebyl mezi skupinami zjištěn žádný významný rozdíl. Genotyp 2R měl nejnižší prevalenci.

8. Diskuse

ADHD je rozšířená neurobehaviorální porucha začínající v dětství . Podle několika metaanalytických studií mají geny zapojené do dopaminergní dráhy, konkrétně DRD4, důležitou roli v patogenezi ADHD . Neexistuje žádná dostupná studie o vztahu tohoto tématu v íránské populaci a tato studie byla provedena s cílem použít opakování tohoto genu jako biomarkeru pro usnadnění diagnostiky této poruchy u dětí.

V této studii byl gen DRD4 pozorován u všech íránských účastníků (ADHD a kontroly) v rozmezí alel 2R až 7R. Dominantní alely v naší studii byly 4R, 5R a 6R, mezi nimiž měla alela 4R nejvyšší prevalenci. Rozdíl mezi skupinami byl významný pouze u alely 4R. Výsledky této studie jsou v souladu s výsledky studie Bidwell et al. . Cheuk et al. ukázali, že alela 4R měla v jejich výzkumné populaci nejvyšší frekvenci (84 %); navíc tento genotyp koreloval s přítomností ADHD .

Ačkoli tyto studie byly v souladu s touto studií považující alelu 4R za indikátor ADHD, studie na jiných populacích, konkrétně na bílých Evropanech a Američanech, ukázaly větší roli alely 7R při vzniku ADHD . Naproti tomu naše studie neprokázala žádný významný vztah mezi alelami 7R a ADHD.

Jiná metaanalytická studie ukázala významný rozdíl ve vztahu ADHD a DRD4 7R u osob evropsko-kavkazského a jihoamerického původu oproti osobám blízkovýchodní populace . Leung et al. uvedli velmi nízkou prevalenci alel 7R u Asiatů, zatímco 4R u nich měla vyšší prevalenci . Tato zpráva je v souladu s výsledky naší studie.

Podle demografických a etnických studií lze usuzovat, že fylogenetiku lze studovat zkoumáním polymorfismu genů u konkrétních onemocnění. Jak je vidět, 4R je častější u Asiatů než u bílých Kavkazanů a Evropanů . Vysoká prevalence 4R uváděná Shahinem et al. v Egyptě , stejně jako naše studie, toto zjištění potvrzuje.

Existují však studie, které odmítají vztah alel 7R s ADHD. Carrasco et al. uvádí negativní vztah mezi alelami 7R a ADHD ve studii provedené na chilské populaci . Brookes et al. ve studii na Tchaj-wanu neuvádí žádný vztah mezi biomarkery DRD4 a ADHD .

Nejzřejmějším vysvětlením rozdílnosti uváděných výsledků je rozdílnost studovaných vzorků. V úvahu je však třeba vzít i diagnostické postupy a metodické rozdíly. Význam závěru se neomezuje pouze na usnadnění diagnostického postupu, ale může také vést k přípravě přesného léčebného plánu pro každého jedince. Funkční rozdíly v intracelulárním signálním systému DRD4 byly studovány u alel s opakováním 48 pb a studie ukazují, že alela 7R může být méně citlivá na endogenní dopamin a zprostředkovává otupenou odpověď na dopamin . Pokud se výsledky této studie zopakují v dalších studiích, mohly by naznačovat dobrou terapeutickou odpověď a lepší prognózu ADHD v severozápadním Íránu.

Lze konstatovat, že nositelé alely 4R, kteří se často objevují u pacientů s ADHD v severozápadním Íránu, mohou mít lepší prognózu než nositelé 7R, kteří byli v jiných populacích spojováni s ADHD. Jinými slovy, opakování alely 4R v genu DRD4 lze považovat za prognostickou diagnózu u poruchy ADHD v této oblasti Íránu

9. Závěr

Na rozdíl od výsledků studií provedených na bílých Evropanech a Američanech, v nichž byla 7R genetickým ukazatelem ADHD, naše studie ukázala 4R jako variantu této poruchy v severozápadním Íránu.

Konflikty zájmů

Autoři prohlašují, že nejsou ve střetu zájmů.

Poděkování

Tato studie byla podpořena Výzkumným centrem psychiatrie a behaviorálních věd Univerzity lékařských věd v Tabrízu. Autoři děkují všem účastníkům této studie.