DRD4 genpolymorfismer som en risikofaktor for børn med opmærksomhedsunderskud og hyperaktivitetsforstyrrelse i den iranske befolkning

Abstract

Baggrund og formål. Dopamin dysfunktion er kendt for at være forbundet med opmærksomhedsunderskudshyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD). Dopamin D4-receptorgenet (DRD4) er et af de vigtige gener i denne vej. Denne undersøgelse havde til formål at undersøge det variable antal tandem gentagelser (VNTR) i exon 3 af DRD4-genet hos iranske børn og unge. Materialer og metoder. I denne undersøgelse blev der indskrevet 130 børn med ADHD i alderen 6-14 år og 130 raske børn i samme aldersgruppe. Alle børn blev udvalgt fra det nordvestlige Iran, som har kaukasisk etnisk baggrund og er af en tyrkisk etnisk gruppe. VNTR-polymorfismer i DRD4-genet blev evalueret ved PCR ved hjælp af exon 3-specifikke primere efterfulgt af agarosegelelektroforese. Resultater. Hardy-Weinberg-princippet og Chi-kvadrat-testen viste en signifikant forskel i 4-repetition (4R)-alleler mellem ADHD- (76,2 %) og kontrolgrupper (53,8 %) (; ; ; ). Den mindste procentdel af gentagelsesalleler i begge grupper var 2R. Konklusion. Der er en signifikant korrelation mellem 4R alleler af DRD4 og ADHD i det nordvestlige Iran.

1. Introduktion

ADHD er en almindelig børnepsykiatrisk lidelse, der er forbundet med symptomer på vedvarende hyperaktivitet, impulsivitet og uopmærksomhed. Den verdensomspændende prævalens er 4-8 % hos børn i skolealderen, som kan fortsætte i ungdomsårene og voksenalderen i 50-80 % af tilfældene . En tilsvarende prævalens er rapporteret fra den iranske befolkning, og det anslås at være 9,7 % hos børn, der bor i Tabriz by .

ADHD er en heterogen neuroadfærdssygdom med multifaktoriel ætiologi, der fører til ændringer i de neurale baner . Fænotypen er ret bred og omfatter nedsat social funktion og erhvervelse af færdigheder samt nedsatte kognitive evner. Disse øger byrden af udiagnosticeret og ubehandlet ADHD med en betydelig indvirkning på karriere, liv og akademiske præstationer .

Diagnosticering af ADHD er i øjeblikket baseret på kliniske ligheder, ligesom andre psykiatriske tilstande. Den forskelligartede fænotype resulterer i diagnostiske udfordringer, som bør løses ved at forbedre de diagnostiske metoder. I retning af denne tilgang viser farmakologiske undersøgelser, dyremodeller og hjerneafbildning alle involvering af katekolaminveje, herunder neurotransmittere og relaterede gener . Dopamin og noradrenalin er involveret i neurologiske funktioner samt i opmærksomhed og bevidsthed . På den anden side er dopaminbanerne involveret i motorisk kontrol og i styringen af frigivelsen af forskellige hormoner. Disse baner og cellegrupper udgør et dopaminsystem, som er neuromodulerende. Dopaminets motoriske funktioner er knyttet til en særskilt bane med celleorganer i substantia nigra, der fremstiller og frigiver dopamin i dorsalstriatum. DRD4-genet, der udtrykkes i flere hjerneområder, er også blevet undersøgt i forbindelse med ADHD . En koblingskortlægning viser, at dette receptorgen er lokaliseret på kromosom 11p15.5 . Dette gen har flere polymorfismer i sin nukleotidsekvens. Den 48 baser par variable tandem gentagelse (VNTR) i exon III af DRD4-polymorfismen er den mest undersøgte polymorfisme i forbindelse med ADHD. Biologiske molekylære undersøgelser viser, at denne region kobler sig til G-protein og modulerer cAMP-produktionen .

Længden af exon III varierer mellem 2 og 11 gentagelser af en lignende 48-bp VNTR, der præsenteres af D4.2 til D4.11 . Typisk har disse gentagelsesalleler to kategorier: kort gentagelseslængde allel (2-4 gentagelser) og lang gentagelseslængde allel (5-8 gentagelser) . Meta-analyse viser, at varianter 2, 4 og 7 er langt mere almindelige .

Der er beviser, der understøtter en signifikant sammenhæng mellem 7-repeat alleler af DRD4 exon III-polymorfisme og ADHD . På den anden side har en anden gruppe af undersøgelser rapporteret om en svag sammenhæng mellem DRD4 og ADHD . Det er imidlertid ikke velkendt, om disse negative resultater skyldes forskellen mellem grupper og populationer med forskellig race, genetik og heterogenitet, svagheder i udførelsen og fortolkningen af statistiske test eller en reel forskel mellem forskellige samfund. Som følge heraf havde denne undersøgelse til formål at undersøge forholdet mellem DRD4-polymorfisme og ADHD i den iranske befolkning.

2. Materialer og metoder

Denne undersøgelse blev gennemført i en børne- og ungdomspsykiatrisk klinik på Tabriz University of Medical Sciences. Proceduren blev godkendt af den regionale etiske komité, og der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra forældre til deltagende børn og unge.

3. Inklusions- og eksklusionskriterier

Inklusionskriterierne var børn og unge i alderen 6-18 år, diagnosticeret med ADHD, baseret på kliniske interviews udført af en børne- og ungdomspsykiater.

Udelukkelseskriterierne var samtidig psykiatrisk lidelse, epilepsi, en alvorlig medicinsk tilstand eller en historie med alvorlige traumer og enhver grad af intellektuel funktionsnedsættelse. ADHD-tilfælde med komorbide ODD og/eller CD blev udelukket.

4. Deltagere

Denne undersøgelse blev gennemført i det nordvestlige Iran. Befolkningerne, der bor i disse områder, har kaukasisk etnisk baggrund og er af en tyrkisk etnisk gruppe. Børn, der blev diagnosticeret med ADHD () på specialiseret psykiatrisk klinik, blev inkluderet af en børne- og ungdomspsykiater. I denne undersøgelse blev ADHD-diagnosen udført gennem et semistruktureret diagnostisk interview baseret på DSM-IV-IR-kriterierne.

En gruppe børn (), der blev introduceret til adenotonsillektomi procedure, inden for samme aldersgruppe, blev taget som kontrolpersoner. Disse børn blev diagnosticeret til ikke at have nogen psykiatrisk tilstand ved den samme diagnostiske procedure som børn med ADHD. Der blev indhentet et informeret skriftligt samtykke fra alle forældre.

5. Instrumenter

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

Dette er et semistruktureret diagnostisk interview, der er udformet på grundlag af kriterier defineret i Diagnostic and Statistical Manual for Mental Disorders, 4. udgave (DSM-IV). Dette værktøj skulle identificere ADHD og mulige komorbide psykiatriske tilstande samt vælge kontroller .

Den diagnostiske procedure blev gennemført gennem interview med barnet og forældrene. Test-retest- og interbedømmelsestilideligheden af den persiske version er rapporteret til at være 0,81 og 0,69 .

5,2. PCR-Variable Number of Tandem Repeats

I hans proces blev 2 mL perifere blodprøver forberedt, og genomisk DNA blev ekstraheret fra det ved hjælp af QIAamp DNA-kit i henhold til producentens instruktion. Det ekstraherede DNA blev kvalitetskontrolleret ved hjælp af et NanoDrop-apparat inden for området 260-280 nm. Genotypebestemmelsen af DRD4 exon III blev udført ved hjælp af polymerasekædereaktion med følgende primersekvenser: (Forward) 5′-GGGTCTGTGCGGTGGGGAGTCTG-3′ (Reverse) 5′-GCGCGACACTACGTGGTCTACT-3′

Amplifikation ved PCR blev udført i 20 μL reaktionsblanding indeholdende 50 ng genomisk DNA, under anvendelse af Ampliqon Master Mix (Danmark), 1 mL fra hver primer og 0.2 μLTaq DNA-polymerase, i henhold til temperaturplanen i tabel 1. PCR-produkter blev observeret i agargel (2%) farvet med ethidiumbromidfluorescens under ultraviolet lys. Digestionsprodukter blev analyseret efter agarosegelelektroforese.

6. Statistisk analyse

Data fra optælling af genprodukterne i hver prøve blev indlæst i SPSS21. Dataene er udtrykt som antal og procentdel, og de opnåede middelværdier er undersøgt ved hjælp af Chi-square-testen. I denne undersøgelse blev betragtet som signifikant.

7. Resultater

Et hundrede og tredive børn med diagnosen ADHD og 130 børn uden psykiatrisk diagnose blev tilmeldt. Gennemsnitsalderen for børn i de to grupper var ikke signifikant forskellig. Der var dog flere mænd i ADHD-gruppen (83 % i ADHD-gruppen mod 61 % i kontrolgruppen). Den rolle, som et første grads familieforhold spillede, var til stede i mange prøver. Efterkommere af et fætter-kusine-ægteskab udgjorde størstedelen af børnene med ADHD (tabel 2). Som resultaterne viser, havde forældrene til ADHD-børn en betydeligt større andel af førstegradsslægtninge. Måske er årsagen hertil, at der var et andet mønster end det multifaktorielle mønster for denne lidelse. Undersøgelsen af stamtavler viser et enkeltgene arvemønster; det er derfor, at hyppigheden af børn med consanguine ægteskab (især første kusiner) var større end i kontrolgruppen.

Tabel 3 viser hyppigheden af VNTR DRD4 i ADHD- og kontrolgrupperne. Hardy-Weinberg-princippet og Chi-square-testen viste en signifikant forskel i 4R-alleler mellem ADHD- (76,2 %) og kontrolgrupperne (53,8 %) (; ; ; ). Der var ingen signifikant forskel mellem grupperne i andre gentagelser. 2R-genotypen havde den laveste prævalens.

8. Diskussion

ADHD er en udbredt neuroadfærdssygdom, der starter i løbet af barndommen . Ifølge flere meta-analyseundersøgelser har gener, der er involveret i dopaminerge veje, specifikt DRD4, en vigtig rolle i patogenese af ADHD . Der er ingen tilgængelig undersøgelse om forholdet mellem dette emne i den iranske befolkning, og denne undersøgelse blev gennemført for at bruge gentagelser af dette gen som en biomarkør til at lette diagnosen af denne lidelse hos børn.

I den foreliggende undersøgelse blev DRD4-genet observeret i alle iranske deltagere (ADHD og kontroller) inden for intervallet 2R til 7R-alleler. De dominerende alleler i vores undersøgelse var 4R, 5R og 6R, blandt hvilke 4R-allelen havde den højeste prævalens. Forskellen mellem grupperne var kun signifikant for 4R-allelen. Resultaterne af den foreliggende undersøgelse stemmer overens med resultaterne af Bidwell et al. . Cheuk et al. viste, at 4R-allelen havde den højeste frekvens (84 %) blandt deres forskningspopulation; desuden var denne genotype korreleret med tilstedeværelsen af ADHD .

Og selv om disse undersøgelser var i overensstemmelse med den foreliggende undersøgelse, der betragter 4R som en indikator for ADHD, viste undersøgelser af andre befolkningsgrupper, især hvide europæere og amerikanere, at 7R-alleler spiller en større rolle for udviklingen af ADHD . I modsætning hertil viste vores undersøgelse ikke nogen signifikant sammenhæng mellem 7R-alleler og ADHD.

En anden metaanalyseundersøgelse viste en signifikant forskel i forholdet mellem ADHD og DRD4 7R hos personer af europæisk-kaukasisk og sydamerikansk afstamning i forhold til personer af mellemøstlige befolkningsgrupper . Leung et al. rapporterede en meget lav prævalens af 7R-alleler blandt asiater, mens 4R havde en højere prævalens blandt dem . Denne rapport er i overensstemmelse med resultaterne af vores undersøgelse.

I overensstemmelse med demografiske og etniske undersøgelser kan det konkluderes, at fylogenetik kan undersøges ved at undersøge polymorfisme af gener i specifikke sygdomme. Som det ses, er 4R mere udbredt hos asiater end hvide kaukasiere og europæere . Høj prævalens af 4R rapporteret af Shahin et al. i Egypten , såvel som vores undersøgelse bekræfter dette fund.

Der er imidlertid undersøgelser, der afviser forholdet mellem 7R-alleler og ADHD. Carrasco et al. rapporterer en negativ sammenhæng mellem 7R alleler og ADHD i en undersøgelse udført på en chilensk befolkning . Brookes et al. i en undersøgelse i Taiwan rapporterede ingen sammenhæng mellem DRD4-biomarkører og ADHD .

Den mest indlysende forklaring på forskelligheden i de rapporterede resultater er forskelle i undersøgelsesprøverne. Der bør dog også tages hensyn til diagnostiske procedurer og metodologiske forskelle. Betydningen af en konklusion er ikke begrænset til at lette den diagnostiske procedure, men kan også føre til udarbejdelse af en præcis behandlingsplan for hvert enkelt individ. Funktionelle forskelle i det intracellulære DRD4-signaleringssystem er blevet undersøgt for de 48-bp gentagne alleler, og undersøgelser viser, at 7R-allelen kan være mindre følsom over for endogent dopamin og formidler et afstumpet respons på dopamin . Hvis resultaterne af denne undersøgelse gentages i yderligere undersøgelser, kan de indikere et godt terapeutisk respons og en bedre prognose for ADHD i det nordvestlige Iran.

Det kan fastslås, at 4R-allelbærere, som forekommer hyppigt blandt ADHD-patienter i det nordvestlige Iran, kan have en bedre prognose end 7R-allelbærere, som i andre befolkningsgrupper er blevet forbundet med ADHD. Med andre ord kan 4R allel gentagelser i DRD4-genet betragtes som en prognostisk diagnose ved ADHD-sygdom i dette område af Iran.

9. Konklusion

I modsætning til resultaterne af undersøgelser udført på hvide europæere og amerikanere, hvor 7R var den genetiske indikator for ADHD, viste vores undersøgelse 4R som variant for denne lidelse i det nordvestlige Iran.

Interessekonflikter

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.

Anerkendelser

Denne undersøgelse blev støttet af Research Center of Psychiatry and Behavioral Sciences, Tabriz University of Medical Sciences. Forfatterne takker alle deltagere i denne undersøgelse.