Polimorfismos del gen DRD4 como factor de riesgo para niños con trastorno por déficit de atención e hiperactividad en población iraní

Abstract

Antecedentes y objetivo. Se sabe que la disfunción de la dopamina está asociada al trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH). El gen del receptor D4 de la dopamina (DRD4) es uno de los genes importantes en esta vía. Este estudio pretende investigar el número variable de repeticiones en tándem (VNTR) en el exón 3 del gen DRD4 en niños y adolescentes iraníes. Materiales y métodos. En este estudio, se inscribieron 130 niños con TDAH, de 6 a 14 años, y 130 niños sanos, dentro del mismo rango de edad. Todos los niños fueron seleccionados en el noroeste de Irán, que tienen un origen étnico caucásico y son de un grupo étnico turco. Los polimorfismos VNTR del gen DRD4 se evaluaron mediante PCR utilizando cebadores específicos del exón 3, seguidos de electroforesis en gel de agarosa. Resultados. El principio de Hardy-Weinberg y la prueba de Chi-cuadrado mostraron una diferencia significativa en los alelos de 4 repeticiones (4R) entre los grupos TDAH (76,2%) y control (53,8%) (; ; ). El menor porcentaje de alelos de repetición en ambos grupos fue de 2R. Conclusiones. Existe una correlación significativa entre los alelos 4R del DRD4 y el TDAH en el noroeste de Irán.

1. Introducción

El TDAH es un trastorno psiquiátrico infantil común que se asocia con los síntomas de hiperactividad sostenida, impulsividad y falta de atención. La prevalencia mundial es del 4-8% en niños en edad escolar, que puede persistir durante la adolescencia y la edad adulta en el 50-80% de los casos . En la población iraní se registra una prevalencia comparable y se estima que la tasa es del 9,7% en los niños que viven en la ciudad de Tabriz.

El TDAH es un trastorno neuroconductual heterogéneo de etiología multifactorial, que da lugar a alteraciones de las vías neuronales . El fenotipo es bastante amplio e incluye el deterioro del funcionamiento social y la adquisición de habilidades y la disminución de las capacidades cognitivas. Esto aumenta la carga del TDAH no diagnosticado y no tratado con un impacto significativo en la carrera, la vida y los logros académicos.

El diagnóstico del TDAH se basa actualmente en las similitudes clínicas, como otras condiciones psiquiátricas. La diversidad del fenotipo da lugar a desafíos diagnósticos que deben ser abordados mediante la mejora de los métodos de diagnóstico. Hacia este enfoque, los estudios farmacológicos, los modelos animales y las imágenes cerebrales muestran la implicación de las vías de las catecolaminas, incluidos los neurotransmisores y los genes relacionados. La dopamina y la norepinefrina están implicadas en las funciones neurológicas, así como en la atención y la conciencia . Por otro lado, las vías de la dopamina están implicadas en el control motor y en el control de la liberación de varias hormonas. Estas vías y grupos celulares forman un sistema dopaminérgico que es neuromodulador. Las funciones motoras de la dopamina están vinculadas a una vía distinta, con cuerpos celulares en la sustancia negra que fabrican y liberan dopamina en el estriado dorsal. El gen DRD4, que se expresa en varias zonas del cerebro, también se ha investigado en relación con el TDAH. El mapeo de vinculación muestra el locus de este gen receptor en el cromosoma 11p15.5 . Este gen presenta varios polimorfismos en su secuencia de nucleótidos. La repetición en tándem de número variable (VNTR) de 48 pares de bases en el exón III del polimorfismo DRD4 es el polimorfismo más estudiado en asociación con el TDAH. Los estudios moleculares biológicos muestran que esta región se acopla a la proteína G, modulando la producción de AMPc.

La longitud del exón III varía entre 2 y 11 repeticiones de un VNTR similar de 48 pb, presentado por D4.2 a D4.11 . Normalmente, estos alelos de repetición tienen dos categorías: alelo de longitud de repetición corta (2-4 repeticiones) y alelo de longitud de repetición larga (5-8 repeticiones) . El meta-análisis muestra que las variantes 2, 4 y 7 son mucho más comunes.

Hay evidencias que apoyan la relación significativa entre los alelos de 7 repeticiones del polimorfismo del exón III del DRD4 y el TDAH . Por otra parte, otro grupo de estudios ha informado de una débil correlación entre el DRD4 y el TDAH . Sin embargo, no se sabe bien si estos resultados negativos se deben a la diferencia entre grupos y poblaciones de distinta raza, genética y heterogeneidad, a la debilidad en la realización e interpretación de las pruebas estadísticas o a una diferencia real entre las distintas sociedades. Como resultado, este estudio tuvo como objetivo investigar la relación del polimorfismo DRD4 con el TDAH en la población iraní.

2. Materiales y métodos

El presente estudio se llevó a cabo en una clínica de psiquiatría de niños y adolescentes de la Universidad de Ciencias Médicas de Tabriz. El procedimiento fue aprobado por el comité ético regional y se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los padres de los niños y adolescentes participantes.

3. Criterios de inclusión y exclusión

Los criterios de inclusión fueron niños y adolescentes, de entre 6 y 18 años de edad, diagnosticados con TDAH, sobre la base de entrevistas clínicas realizadas por un psiquiatra de niños y adolescentes.

Los criterios de exclusión fueron trastorno psiquiátrico concurrente, epilepsia, una condición médica grave o historia de trauma severo, y cualquier grado de discapacidad intelectual. Se excluyeron los casos de TDAH con TOD y/o EC comórbidos.

4. Participantes

Este estudio se realizó en el noroeste de Irán. Las poblaciones que viven en estas zonas tienen un origen étnico caucásico y son de un grupo étnico turco. Se incluyeron niños diagnosticados de TDAH () en clínica psiquiátrica especializada por un psiquiatra de niños y adolescentes. En este estudio, el diagnóstico de TDAH se llevó a cabo mediante una entrevista diagnóstica semiestructurada basada en los criterios del DSM-IV-IR.

Se tomó como control a un grupo de niños (), que fueron introducidos para el procedimiento de adenoamigdalectomía, dentro del mismo rango de edad. A estos niños se les diagnosticó que no tenían ninguna condición psiquiátrica mediante el mismo procedimiento de diagnóstico que a los niños con TDAH. Se obtuvo un consentimiento informado por escrito de todos los padres.

5. Instrumentos

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

Se trata de una entrevista diagnóstica semiestructurada, diseñada en base a los criterios definidos por el Diagnostic and Statistical Manual for Mental Disorders, 4th edition (DSM-IV). Esta herramienta fue para identificar el TDAH y posibles condiciones psiquiátricas comórbidas, así como la elección de los controles.

El procedimiento de diagnóstico se completó a través de la entrevista con el niño y los padres. La fiabilidad test-retest e interrater de la versión persa es de 0,81 y 0,69.

5.2. PCR-Número variable de repeticiones en tándem

En su proceso, se prepararon muestras de sangre periférica de 2 mL y se extrajo el ADN genómico de la misma, utilizando el kit de ADN QIAamp según las instrucciones del fabricante. La calidad del ADN extraído se comprobó utilizando un dispositivo NanoDrop dentro del rango de 260-280 nm. La genotipificación del exón III del DRD4 se llevó a cabo mediante la reacción en cadena de la polimerasa con las siguientes secuencias de cebadores: (Forward) 5′-GGTCTGCGGTGAGTCTG-3′ (Reverse) 5′-GCGACTACGTGTCTACT-3′

La amplificación por PCR se realizó en 20 μL de mezcla de reacción que contenía 50 ng de ADN genómico, utilizando Ampliqon Master Mix (Dinamarca), 1 mL de cada cebador y 02 μLTaq ADN polimerasa, según el plan de temperaturas de la Tabla 1. Los productos de la PCR se observaron en gel de agar (2%) teñido con fluorescencia de bromuro de etidio bajo luz ultravioleta. Los productos de la digestión se analizaron tras la electroforesis en gel de agarosa.

Número de ciclo Fase Temperatura Duración
Una Primera desnaturalización 95°C 5 min
Treinta-cinco Denaturación 93°C 20 seg
Recocer 55°C 20 seg
Extensión 72°C 30 seg
Una Extensión final 72°C 7 min
Tabla 1
Plan de temperaturas utilizado para la proliferación del exón III del DRD4.

6. Análisis estadístico

Los datos del recuento de los productos génicos en cada muestra se introdujeron en el SPSS21. Los datos se expresan como número y porcentaje, y los valores medios obtenidos se investigan, utilizando la prueba de Chi-cuadrado. En este estudio, se consideró significativo.

7. Resultados

Se inscribieron ciento treinta niños con diagnóstico de TDAH y 130 niños sin diagnóstico psiquiátrico. La edad media de los niños de los dos grupos no fue significativamente diferente. Sin embargo, había más varones en el grupo de TDAH (83% en el grupo de TDAH frente al 61% del grupo de control). El papel de la relación familiar de primer grado estaba presente en muchas muestras. Los descendientes de un matrimonio de primos representaban la mayoría de los niños con TDAH (Tabla 2). Como muestran los resultados, los padres de los niños con TDAH tenían una proporción significativamente mayor de familiares de primer grado. Tal vez la causa sea que existía un patrón diferente al patrón multifactorial para este trastorno. El estudio de los pedigríes muestra un patrón de herencia monogenético; por ello, la frecuencia de niños con matrimonio consanguíneo (especialmente los primos hermanos) era mayor que la del grupo de control.

Índice TDAH () Control () valor
Edad (año) 6.883 ± 2.27 6.98 ± 2.50 0.3
Género (niño/niña) 108/22 84/46 <0,001
Porcentaje de niños con TDAH 83 61 0.04
Hijos del matrimonio de primer grado (%) 56 4 <0.001
Tabla 2
Demografía de la muestra del estudio.

La tabla 3 muestra la frecuencia de VNTR DRD4 en los grupos TDAH y control. El principio de Hardy-Weinberg y la prueba de Chi-cuadrado mostraron una diferencia significativa en los alelos 4R entre los grupos TDAH (76,2%) y control (53,8%) (; ; ). No hubo diferencias significativas entre los grupos en las demás repeticiones. El genotipo 2R tuvo la menor prevalencia.

Número de repeticiones Grupo TDAH Grupo control valor
Número Porcentaje Número Porcentaje
2R 3 2.3 9 6.9 >0.05
3R 4 3.1 16 12.3 >0.05
4R 99 76.2 70 53.8 0.004
5R 9 6,9 12 9,2 >0,05
6R 8 6.2 11 8.5 >0.05
7R 7 5.4 12 9.2 >0.05
Tabla 3
Frecuencia de número variable de repeticiones en tándem (VNTR) en el exón 3 del gen DRD4 en niños iraníes.

8. Discusión

El TDAH es un trastorno neuroconductual prevalente que comienza en la infancia . Según varios estudios de meta-análisis, los genes implicados en la vía dopaminérgica, específicamente el DRD4, tienen un papel importante en la patogénesis del TDAH . No hay ningún estudio disponible sobre la relación de este tema en la población iraní y este estudio se llevó a cabo para utilizar las repeticiones de este gen como un biomarcador para facilitar el diagnóstico de este trastorno en los niños.

En el presente estudio, el gen DRD4 se observó en todos los participantes iraníes (TDAH y controles) dentro del rango de alelos 2R a 7R. Los alelos dominantes en nuestro estudio fueron 4R, 5R y 6R, entre los cuales el alelo 4R tuvo la mayor prevalencia. La diferencia entre grupos fue significativa sólo en el alelo 4R. Los resultados del presente estudio coinciden con los de Bidwell et al. Cheuk et al. mostraron que el alelo 4R tenía la mayor frecuencia (84%) entre su población de investigación; además, este genotipo se correlacionaba con la presencia de TDAH.

Aunque estos estudios coincidían con el presente estudio al considerar el 4R como un indicador de TDAH, los estudios realizados en otras poblaciones, concretamente en europeos blancos y estadounidenses mostraron un mayor papel de los alelos 7R en el desarrollo del TDAH . Por el contrario, nuestro estudio no mostró ninguna relación significativa entre los alelos 7R y el TDAH.

Otro estudio de meta-análisis mostró una diferencia significativa en la relación del TDAH y el DRD4 7R en personas de ascendencia europea-caucásica y sudamericana frente a personas de poblaciones de Oriente Medio . Leung et al. informaron de una prevalencia muy baja de los alelos 7R entre los asiáticos, mientras que los 4R tenían una mayor prevalencia entre ellos . Este informe concuerda con los hallazgos de nuestro estudio.

De acuerdo con los estudios demográficos y étnicos, se puede concluir que la filogenética se puede estudiar investigando el polimorfismo de los genes en enfermedades específicas. Como se observa, 4R es más prevalente en los asiáticos que en los blancos caucásicos y europeos . La alta prevalencia de 4R reportada por Shahin et al. en Egipto , así como nuestro estudio confirma este hallazgo.

Sin embargo, hay estudios que rechazan la relación de los alelos 7R con el TDAH. Carrasco et al. informa de una relación negativa entre los alelos 7R y el TDAH en un estudio realizado en una población chilena . Brookes et al. en un estudio en Taiwán informaron de que no había relación entre los biomarcadores DRD4 y el TDAH.

La explicación más obvia para la disimilitud de los resultados informados son las diferencias de las muestras del estudio. Sin embargo, también hay que tener en cuenta el procedimiento de diagnóstico y las diferencias metodológicas. La importancia de una conclusión no se limita a facilitar el procedimiento de diagnóstico, sino que también podría llevar a preparar un plan de tratamiento preciso para cada individuo. Se han estudiado las diferencias funcionales en el sistema de señalización intracelular del DRD4 para los alelos de la repetición de 48 pb, y los estudios muestran que el alelo 7R puede ser menos sensible a la dopamina endógena y mediar una respuesta atenuada a la dopamina. Si los resultados del presente estudio se replican en otros estudios, podrían indicar una buena respuesta terapéutica y un mejor pronóstico del TDAH en el noroeste de Irán.

Se puede afirmar que los portadores del alelo 4R, que aparecen con frecuencia en los pacientes con TDAH en el noroeste de Irán, pueden tener un mejor pronóstico que los portadores 7R, que en otras poblaciones se han relacionado con el TDAH. En otras palabras, las repeticiones del alelo 4R en el gen DRD4 pueden considerarse como un diagnóstico pronóstico en el trastorno de TDAH en esta zona de Irán.

9. Conclusión

En contraste con los resultados de los estudios realizados en europeos blancos y americanos, en los que 7R era el indicador genético del TDAH, nuestro estudio mostró 4R como la variante de este trastorno en el noroeste de Irán.

Conflictos de intereses

Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por el Centro de Investigación de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento de la Universidad de Ciencias Médicas de Tabriz. Los autores agradecen a todos los participantes de este estudio.

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