DRD4-genpolymorfismer som en riskfaktor för barn med ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) i den iranska befolkningen

Abstract

Bakgrund och syfte. Dopaminstörningar är kända för att vara förknippade med ADHD (Attention deficit hyperactivity disorder). Dopamin D4-receptorgenen (DRD4) är en av de viktiga generna i denna väg. Syftet med denna studie var att undersöka det variabla antalet tandemrepetitioner (VNTR) i exon 3 av DRD4-genen hos iranska barn och ungdomar. Material och metoder. I denna studie deltog 130 barn med ADHD i åldern 6-14 år och 130 friska barn i samma åldersgrupp. Alla barn valdes ut från nordvästra Iran som har kaukasisk etnisk bakgrund och tillhör en turkisk etnisk grupp. VNTR-polymorfismer i DRD4-genen utvärderades genom PCR med exon 3-specifika primers följt av agarosgelelektrofores. Resultat. Hardy-Weinberg-principen och Chi-square-testet visade en signifikant skillnad i 4-repetition (4R)-alleler mellan ADHD-gruppen (76,2 %) och kontrollgruppen (53,8 %) (; ; ; ). Den lägsta andelen upprepningsalleler i båda grupperna var 2R. Slutsats. Det finns ett signifikant samband mellan 4R-alleler av DRD4 och ADHD i nordvästra Iran.

1. Introduktion

ADHD är en vanlig barndomspsykiatrisk störning som är förknippad med symtomen i form av ihållande hyperaktivitet, impulsivitet och ouppmärksamhet. Den globala prevalensen är 4-8 % hos barn i skolåldern, som i 50-80 % av fallen kan kvarstå under tonåren och i vuxen ålder . En jämförbar prevalens har rapporterats från den iranska befolkningen, och den beräknas vara 9,7 % hos barn som bor i staden Tabriz .

ADHD är en heterogen neurologisk beteendestörning med multifaktoriell etiologi, som leder till förändringar i neurala banor . Fenotypen är ganska bred och omfattar nedsatt social funktion och förvärv av färdigheter samt nedsatt kognitiv förmåga. Dessa ökar bördan av odiagnostiserad och obehandlad ADHD med en betydande inverkan på karriär, liv och akademiska prestationer .

Diagnostisering av ADHD baseras för närvarande på kliniska likheter, liksom andra psykiatriska tillstånd. Den varierande fenotypen resulterar i diagnostiska utmaningar som bör åtgärdas genom förbättring av diagnostiska metoder. Mot detta synsätt visar farmakologiska studier, djurmodeller och hjärnavbildningar att katekolaminvägar, inklusive neurotransmittorer och relaterade gener, är inblandade . Dopamin och noradrenalin är involverade i neurologiska funktioner samt i uppmärksamhet och medvetenhet . Å andra sidan är dopaminvägarna involverade i motorisk kontroll och i kontrollen av frisättningen av olika hormoner. Dessa banor och cellgrupper bildar ett dopaminsystem som är neuromodulerande. Dopaminets motoriska funktioner är kopplade till en separat väg, med cellkroppar i substantia nigra som tillverkar och frisätter dopamin i dorsala striatum. DRD4-genen som uttrycks i flera hjärnområden har också undersökts i samband med ADHD . Kopplingskartläggning visar att denna receptorgen finns på kromosom 11p15.5 . Denna gen har flera polymorfismer i sin nukleotidsekvens. Den 48 baspar stora variabla tandemupprepningen (VNTR) i exon III av DRD4-polymorfismen är den mest undersökta polymorfismen i samband med ADHD. Biologiska molekylära studier visar att denna region kopplar till G-protein och modulerar cAMP-produktionen.

Längden på exon III varierar mellan 2 och 11 upprepningar av en liknande 48-bp VNTR, som presenteras av D4.2 till D4.11 . Typiskt sett har dessa upprepningsalleler två kategorier: kort upprepningslängd allel (2-4 upprepningar) och lång upprepningslängd allel (5-8 upprepningar) . Metaanalyser visar att varianterna 2, 4 och 7 är mycket vanligare .

Det finns belägg för att det finns ett signifikant samband mellan 7-repeat alleles av DRD4 exon III-polymorfism och ADHD . Å andra sidan har en annan grupp studier rapporterat ett svagt samband mellan DRD4 och ADHD . Det är dock inte känt om dessa negativa resultat beror på skillnaden mellan grupper och populationer med olika ras, genetik och heterogenitet, svagheter i utförandet och tolkningen av statistiska tester eller en verklig skillnad mellan olika samhällen. Som ett resultat av detta syftade denna studie till att undersöka förhållandet mellan DRD4-polymorfism och ADHD i den iranska befolkningen.

2. Material och metoder

Denna studie genomfördes på en barn- och ungdomspsykiatrisk klinik vid Tabriz University of Medical Sciences. Förfarandet godkändes av den regionala etiska kommittén och skriftligt informerat samtycke inhämtades från föräldrarna till de deltagande barnen och ungdomarna.

3. Inklusions- och exklusionskriterier

Inklusionskriterierna var barn och ungdomar i åldrarna 6-18 år som diagnostiserats med ADHD, baserat på kliniska intervjuer utförda av en barn- och ungdomspsykiatriker.

Exklusionskriterierna var samtidig psykiatrisk störning, epilepsi, en allvarlig medicinsk sjukdom eller en historia av allvarligt trauma och någon grad av intellektuell funktionsnedsättning. ADHD-fall med komorbid ODD och/eller CD exkluderades.

4. Deltagare

Denna studie genomfördes i nordvästra Iran. De befolkningar som bor i dessa områden har kaukasisk etnisk bakgrund och tillhör en turkisk etnisk grupp. Barn som diagnostiserats med ADHD () på specialiserad psykiatrisk klinik inkluderades av en barn- och ungdomspsykiater. I denna studie utfördes ADHD-diagnosen genom en semistrukturerad diagnostisk intervju baserad på DSM-IV-IR-kriterierna.

En grupp barn (), som introducerades för adenotonsillektomi förfarande, inom samma åldersintervall, togs som kontroller. Dessa barn diagnostiserades att inte ha något psykiatriskt tillstånd genom samma diagnostiska förfarande som barn med ADHD. Ett informerat skriftligt samtycke inhämtades från alla föräldrar.

5. Instrument

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

Detta är en semistrukturerad diagnostisk intervju, utformad utifrån de kriterier som definieras i Diagnostic and Statistical Manual for Mental Disorders, 4th edition (DSM-IV). Detta verktyg var till för att identifiera ADHD och eventuella komorbida psykiatriska tillstånd samt för att välja kontroller .

Den diagnostiska proceduren genomfördes genom intervju med barnet och föräldrarna. Test-retest- och interbedömarreliabiliteten för den persiska versionen rapporteras vara 0,81 och 0,69 .

5.2. PCR-Variable Number of Tandem Repeats

I hans process förbereddes 2 mL perifert blodprov och genomiskt DNA extraherades därifrån med hjälp av QIAamp DNA-kit enligt tillverkarens anvisningar. Det extraherade DNA:t kvalitetsgranskades med hjälp av en NanoDrop-enhet inom intervallet 260-280 nm. Genotypning av DRD4 exon III utfördes genom polymeraskedjereaktion med följande primersekvenser: (Framåt) 5′-GGGTCTGCGGTGGGGAGTCTG-3′ (Omvänt) 5′-GCGCGACTACGTGGTCTACT-3′

Amplifiering genom PCR utfördes i 20 μL reaktionsblandning som innehöll 50 ng genomiskt DNA, med hjälp av Ampliqon Master Mix (Danmark), 1 mL från varje primer och 0.2 μLTaq DNA-polymeras, enligt temperaturplanen i tabell 1. PCR-produkter observerades i agargel (2 %) färgad med etidiumbromidfluorescens under ultraviolett ljus. Nedbrytningsprodukterna analyserades efter agarosgelelektrofores.

6. Statistisk analys

Data från räkningen av genprodukterna i varje prov matades in i SPSS21. Data uttrycks som antal och procent, och de erhållna medelvärdena undersöks med hjälp av Chi-square-testet. I denna studie ansågs signifikant.

7. Resultat

Etthundratrettio barn med diagnosen ADHD och 130 barn utan psykiatrisk diagnos deltog. Medelåldern hos barnen i de två grupperna var inte signifikant annorlunda. Det fanns dock fler män i ADHD-gruppen (83 % i ADHD-gruppen jämfört med 61 % i kontrollgruppen). Rollen som första gradens familjeförhållande var närvarande i många prover. Efterkommande från ett kusinäktenskap utgjorde majoriteten av barnen med ADHD (tabell 2). Som resultaten visar hade föräldrarna till ADHD-barn en betydligt högre andel första gradens släktingar. Kanske är dess orsak att det fanns ett annat mönster än det multifaktoriella mönstret för denna störning. Studien av stamtavlor visar att det finns ett enkelgenetiskt arvsmönster; därför var frekvensen av barn med blodsbandsäktenskap (särskilt kusiner i första ledet) högre än i kontrollgruppen.

Tabell 3 visar frekvensen av VNTR DRD4 i ADHD- och kontrollgruppen. Hardy-Weinberg-principen och Chi-square-testet visade en signifikant skillnad i 4R-alleler mellan ADHD- (76,2 %) och kontrollgrupperna (53,8 %) (; ; ; ). Det fanns ingen signifikant skillnad mellan grupperna i andra upprepningar. Genotypen 2R hade den lägsta prevalensen.

8. Diskussion

ADHD är en utbredd neurobeteendestörning som börjar under barndomen . Enligt flera metaanalyser har gener som är involverade i den dopaminerga banan, särskilt DRD4, en viktig roll i patogenesen för ADHD . Det finns ingen tillgänglig studie om förhållandet mellan detta ämne i den iranska befolkningen och denna studie genomfördes för att använda upprepningar av denna gen som en biomarkör för att underlätta diagnosen av denna störning hos barn.

I den aktuella studien observerades DRD4-genen hos alla iranska deltagare (ADHD och kontroller) inom intervallet 2R till 7R-alleler. De dominerande allelerna i vår studie var 4R, 5R och 6R, bland vilka 4R-allelen hade den högsta prevalensen. Skillnaden mellan grupperna var signifikant endast för 4R-allelen. Resultaten från denna studie överensstämmer med resultaten från Bidwell et al. . Cheuk et al. visade att 4R-allelen hade den högsta frekvensen (84 %) bland deras forskningspopulation; dessutom var denna genotyp korrelerad med förekomst av ADHD .

Och även om dessa studier låg i linje med den föreliggande studien där man betraktade 4R som en indikator på ADHD, visade studier på andra populationer, särskilt vita européer och amerikaner, att 7R-allelen spelar en större roll för utvecklingen av ADHD . Däremot visade vår studie inget signifikant samband mellan 7R-alleler och ADHD.

En annan metaanalysstudie visade en signifikant skillnad i förhållandet mellan ADHD och DRD4 7R hos personer av europeisk-kaukasisk och sydamerikansk härkomst jämfört med personer från Mellanöstern . Leung et al. rapporterade en mycket låg förekomst av 7R-alleler bland asiater, medan 4R hade högre förekomst bland dem . Denna rapport stämmer överens med resultaten i vår studie.

Enligt demografiska och etnicitetsstudier kan man dra slutsatsen att fylogenetik kan studeras genom att undersöka polymorfism hos gener i specifika sjukdomar. Som framgår är 4R vanligare hos asiater än vita kaukasier och européer . Hög prevalens av 4R som rapporterats av Shahin et al. i Egypten , liksom vår studie bekräftar detta resultat.

Det finns dock studier som avvisar sambandet mellan 7R-alleler och ADHD. Carrasco et al. rapporterar ett negativt samband mellan 7R-alleler och ADHD i en studie som utfördes på en chilensk befolkning . Brookes et al. i en studie i Taiwan rapporterade inget samband mellan DRD4-biomarkörer och ADHD.

Den mest uppenbara förklaringen till olikheterna i de rapporterade resultaten är skillnader i studieproverna. Diagnostiska förfaranden och metodologiska skillnader bör dock också beaktas. Vikten av en slutsats är inte begränsad till att underlätta det diagnostiska förfarandet utan kan också leda till att man utarbetar en exakt behandlingsplan för varje enskild individ. Funktionella skillnader i det intracellulära DRD4-signaleringssystemet har undersökts för 48-bp-repetitiva alleler, och studier visar att 7R-allelen kan vara mindre känslig för endogent dopamin och förmedlar ett avtrubbat svar på dopamin . Om resultaten av den aktuella studien upprepas i ytterligare studier kan de tyda på ett bra terapisvar och en bättre prognos för ADHD i nordvästra Iran.

Det kan konstateras att bärare av 4R-allelen, som förekommer ofta bland ADHD-patienterna i nordvästra Iran, kan ha en bättre prognos än bärare av 7R-allelen, som i andra befolkningar har kopplats till ADHD. Med andra ord kan 4R-allelupprepningarna i DRD4-genen betraktas som en prognostisk diagnos vid ADHD-störning i detta område av Iran.

9. Slutsats

I motsats till resultaten av studier utförda på vita européer och amerikaner, där 7R var den genetiska indikatorn för ADHD, visade vår studie 4R som varianten för denna sjukdom i nordvästra Iran.

Intressekonflikter

Författarna förklarar att de inte har några intressekonflikter.

Acknowledgments

Denna studie stöddes av Research Center of Psychiatry and Behavioral Sciences, Tabriz University of Medical Sciences. Författarna tackar alla deltagare i denna studie.