Роль полиморфизма генов дофаминовой и глутаматной систем в клинической гетерогенности шизофрении и развитии антипсихотик-индуцированных побочных эффектов

Роль полиморфизма генов дофаминовой и глутаматной систем в клинической гетерогенности шизофрении и развитии антипсихотик-индуцированных побочных эффектов

 

Авторы

 

О.Ю. Федоренко

НИИ психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, Россия

С.А. Иванова

НИИ психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, Россия

Е.Г. Корнетова

НИИ психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, Россия

 

https://doi.org/10.26617/1810-3111-2023-1(118)-5-13

 

Журнал:Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2023; 1(118): 05-13.

 

Реферат

Цель: поиск генетических маркеров риска развития и неблагоприятного течения шизофрении, а также побочных эффектов антипсихотической терапии для совершенствования ранней диагностики и персонализированных подходов к терапии данного контингента пациентов. Материалы и методы. Комплексное клинико-биологическое обследование выполнено на базе НИИ психического здоровья Томского НИМЦ, Томской клинической психиатрической больницы, Кемеровской областной психиатрической больницы. Состояние пациентов (n=850), проходивших в 2012-2022 гг. стационарное лечение, на момент обследования соответствовало диагностическим критериям шизофрении (F20) по МКБ-10. Психопатологическую симптоматику оценивали по шкале позитивных и негативных синдромов (PANSS) и модифицированному варианту карты стандартизированного описания больного шизофренией. Выраженность побочных двигательных расстройств на фоне фармакотерапии оценивали по шкале AIMS. Концентрацию пролактина в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом. Обсуждение. В статье представлены результаты собственных исследований в области генетики клинической гетерогенности шизофрении и фармакогенетики антипсихотик-индуцированных побочных эффектов в парадигме дизрегуляции дофаминовой и глутаматной нейротрансмиттерных систем. Выявлены ассоциации полиморфных вариантов генов дофаминовой и глутаматной систем с неблагоприятными клиническими фенотипами шизофрении, а именно с ранним возрастом начала заболевания, непрерывным типом течения и лидирующей негативной симптоматикой, а также с сопутствующими поведенческими паттернами (злоупотребление алкоголем и зависимость от табака). Показаны ассоциации полиморфных вариантов генов дофаминовой и глутаматной систем с риском развития тардивной дискинезии, гиперпролактинемии и метаболического синдрома у больных шизофренией, получающих длительную антипсихотическую терапию. Полученные фундаментальные данные могут послужить основой для разработки новых медицинских технологий.

Ключевые слова: шизофрения, генетика, фармакогенетика, дофаминовая система, глутаматная система.

 

Статья (pdf)

 

Связь с автором

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Дополнительные материалы

 

Для цитирования: Федоренко О.Ю., Иванова С.А., Корнетова Е.Г. Роль полиморфизма генов дофаминовой и глутаматной систем в клинической гетерогенности шизофрении и развитии антипсихотик-индуцированных побочных эффектов. Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2023. № 1 (118). С. 5-13. https://doi.org/10.26617/1810-3111-2023-1(118)-5-13

 

Литература

 

  1. Шмуклер А.Б. Шизофрения. М. : Изд-во ГЭОТАР-Медиа, 2017. 176 с.
  2. Бохан Н.А., Семке А.В., Корнетова Е.Г., Корнетов А.Н., Гончарова А.А., Мальцева Ю.Л. Клинико-динамические механизмы инициального периода подтипа шизофрении с ведущим негативным симптомокомплексом. Бюллетень медицинской науки. 2018. № 3 (11). С. 46-52.
  3. Coyle JT. Schizophrenia: Basic and Clinical. Adv Neurobiol. 2017;15:255-280. doi: 10.1007/978-3-319-57193-5_9. PMID: 28674984.
  4. Корнетова Е.Г., Семке А.В., Корнетов А.Н., Иванова С.А., Лобачева О.А., Семенюк К.А., Бойко А.С., Бохан Н.А. Шизофрения: биопсихосоциальная модель и конституционально-биологический подход. Томск: Изд-во OOO «Интегральный переплет», 2018. 174 с.
  5. Velligan DI, Rao S. The Epidemiology and global burden of schizophrenia. J Clin Psychiatry. 2023 Jan 18;84(1):MS21078COM5. doi: 10.4088/JCP.MS21078COM5. PMID: 36652681.
  6. Buck SA, Quincy Erickson-Oberg M, Logan RW, Freyberg Z. Relevance of interactions between dopamine and glutamate neurotransmission in schizophrenia. Mol Psychiatry. 2022 Sep;27(9):3583-3591. doi: 10.1038/s41380-022-01649-w. Epub 2022 Jun 10. PMID: 35681081; PMCID: PMC9712151.
  7. Seeman P. Schizophrenia and dopamine receptors. Eur Neuropsychopharmacol. 2013 Sep;23(9):999-1009. doi: 10.1016/j.euroneuro.2013.06.005. Epub 2013 Jul 13. PMID: 23860356.
  8. Howes O, McCutcheon R, Stone J. Glutamate and dopamine in schizophrenia: an update for the 21st century. J Psychopharmacol. 2015 Feb;29(2):97-115. doi: 10.1177/0269881114563634. Epub 2015 Jan 13. PMID: 25586400; PMCID: PMC4902122.
  9. Brisch R, Saniotis A, Wolf R, Bielau H, Bernstein HG, Steiner J, Bogerts B, Braun K, Jankowski Z, Kumaratilake J, Henneberg M, Gos T. The role of dopamine in schizophrenia from a neurobiological and evolutionary perspective: old fashioned, but still in vogue. Front Psychiatry. 2014 May 19;5:47. doi: 10.3389/fpsyt.2014.00047. PMID: 24904434; PMCID: PMC4032934.
  10. McCutcheon RA, Abi-Dargham A, Howes OD. Schizophrenia, Dopamine and the Striatum: From Biology to Symptoms. Trends Neurosci. 2019 Mar;42(3):205-220. doi: 10.1016/j.tins.2018.12.004. Epub 2019 Jan 6. PMID: 30621912; PMCID: PMC6401206.
  11. McCutcheon R, Beck K, Jauhar S, Howes OD. Defining the locus of dopaminergic dysfunction in schizophrenia: a meta-analysis and test of the mesolimbic hypothesis. Schizophr Bull. 2018 Oct 17;44(6):1301-1311. doi: 10.1093/schbul/sbx180. PMID: 29301039; PMCID: PMC5933516.
  12. Uno Y, Coyle JT. Glutamate hypothesis in schizophrenia. Psychiatry Clin Neurosci. 2019 May;73(5):204-215. doi: 10.1111/pcn.12823. Epub 2019 Mar 6. PMID: 30666759.
  13. Fedorenko OY, Golimbet VE, Ivanova SА, Levchenko А, Gainetdinov RR, Semke AV, Simutkin GG, Gareeva АE, Glotov АS, Gryaznova A, Iourov IY, Krupitsky EM, Lebedev IN, Mazo GE, Kaleda VG, Abramova LI, Oleichik IV, Nasykhova YA, Nasyrova RF, Nikolishin AE, Kasyanov ED, Rukavishnikov GV, Timerbulatov IF, Brodyansky VM, Vorsanova SG, Yurov YB, Zhilyaeva TV, Sergeeva AV, Blokhina EA, Zvartau EE, Blagonravova AS, Aftanas LI, Bokhan NА, Kekelidze ZI, Klimenko TV, Anokhina IP, Khusnutdinova EK, Klyushnik TP, Neznanov NG, Stepanov VA, Schulze TG, Kibitov АО. Opening up new horizons for psychiatric genetics in the Russian Federation: moving toward a national consortium. Mol Psychiatry. 2019 Aug;24(8):1099-1111. doi: 10.1038/s41380-019-0354-z. Epub 2019 Jan 21. PMID: 30664668; PMCID: PMC6756082.
  14. Zamanpoor M. Schizophrenia in a genomic era: a review from the pathogenesis, genetic and environmental etiology to diagnosis and treatment insights. Psychiatr Genet. 2020 Feb;30(1):1-9. doi: 10.1097/YPG.0000000000000245. PMID: 31764709.
  15. Голимбет В.Е., Клюшник Т.П. Молекулярно-генетический и иммунологический аспекты формирования психопатологических симптомов при шизофрении. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2022. Т. 122, № 10. С. 66-71. doi: 10.17116/ jnevro202212210166.
  16. Owen M.J. Genomic insights into schizophrenia. Royal Society Open Science. 2023; 10(2): 230125. doi: 10.1098/rsos.230125.
  17. Насырова Р.Ф., Иванов М.В., Незнанов Н.Г. Введение в психофармакогенетику. СПб : Издательский центр СПб НИПНИ им. В.М. Бехтерева, 2015. 272 с.
  18. Кибитов А.О., Мазо Г.Э.Метаболические побочные эффекты атипичных антипсихотиков: межиндивидуальная вариабельность и генетический риск. Социальная и клиническая психиатрия. 2018. Т. 28, № 1. С. 90-100.
  19. Elsheikh SSM, Müller DJ, Pouget JG. Pharmacogenetics of Antipsychotic Treatment in Schizophrenia. Methods Mol Biol. 2022;2547:389-425. doi: 10.1007/978-1-0716-2573-6_14. PMID: 36068471.
  20. Peuskens J, Pani L, Detraux J, De Hert M. The effects of novel and newly approved antipsychotics on serum prolactin levels: a comprehensive review. CNS Drugs. 2014 May;28(5):421-53. doi: 10.1007/s40263-014-0157-3. PMID: 24677189; PMCID: PMC4022988.
  21. Alberti KG, Zimmet P, Shaw J. Metabolic syndrome ‒ a new world-wide definition. A Consensus Statement from the International Diabetes Federation. Diabet Med. 2006 May;23(5):469-80. doi: 10.1111/j.1464-5491.2006.01858.x. PMID: 16681555.
  22. Poltavskaya EG, Fedorenko OY, Kornetova EG, Loonen AJM, Kornetov AN, Bokhan NA, Ivanova SA. Study of Early Onset Schizophrenia: Associations of GRIN2A and GRIN2B Polymorphisms. Life (Basel). 2021 Sep 22;11(10):997. doi: 10.3390/life11100997. PMID: 34685369; PMCID: PMC8540378.
  23. Musket CW, Kuo SS, Rupert PE, Almasy L, Gur RC, Prasad K, Wood J, Roalf DR, Gur RE, Nimgaonkar VL, Pogue-Geile MF. Why does age of onset predict clinical severity in schizophrenia? A multiplex extended pedigree study. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2020 Oct;183(7):403-411. doi: 10.1002/ajmg.b.32814. Epub 2020 Aug 19. PMID: 32812349; PMCID: PMC8728945.
  24. Solmi M, Radua J, Olivola M, Croce E, Soardo L, Salazar de Pablo G, Il Shin J, Kirkbride JB, Jones P, Kim JH, Kim JY, Carvalho AF, Seeman MV, Correll CU, Fusar-Poli P. Age at onset of mental disorders worldwide: large-scale meta-analysis of 192 epidemiological studies. Mol Psychiatry. 2022 Jan;27(1): 281-295. doi: 10.1038/s41380-021-01161-7. Epub 2021 Jun 2. PMID: 34079068; PMCID: PMC8960395.
  25. Poltavskaya EG, Kornetova EG, Freidin MB, Pozhidaev IV, Paderina DZ, Bocharova AV, Semke AV, Bokhan NA, Ivanova SA, Fedorenko OYu. The role of glutamatergic gene polymorphisms in the clinical phenotypes of schizophrenia. Genes. 2023;14:575. doi:10.3390/genes14030575.
  26. Полтавская Е.Г., Корнетова Е.Г., Герасимова В.И., Бочарова А.В., Иванова С.А., Федоренко О.Ю. Исследование ассоциации полиморфизма гена SLC1A2 с типом течения шизофрении. Медицинская генетика. 2022. Т. 21, № 8. С. 27-30. doi: 10.25557/2073-7998.2022.08.27-30.
  27. Тигунцев В.В., Герасимова В.И., Корнетова Е.Г., Федоренко О.Ю., Семке А.В., Корнетов А.Н. Ассоциации полиморфных вариантов генов GRIN2A и GRIN2B со злоупотреблением алкоголем и табаком у больных шизофренией. Бюллетень сибирской медицины. 2022. Т. 21, № 3. С. 105-111. doi: 10.20538/1682-0363-2022-3-105-111.
  28. ФедоренкоО.Ю., ПадеринаД.З., ПожидаевИ.В., БойкоА.С., КорнетоваЕ.Г., БоханН.А., Иванова С.А. Ассоциация полиморфизма ANKK1 с шизофренией: отрицательные результаты генетического исследования. Медицинская генетика. 2020. Т. 19, № 2 (211). С. 11-16. doi: 10.25557/2073-7998.2020.02.11-16.
  29. Levchenko A, Kanapin A, Samsonova A, Fedorenko OY, Kornetova EG, Nurgaliev T, Mazo GE, Semke AV, Kibitov AO, Bokhan NA, Gainetdinov RR, Ivanova SA. A genome-wide association study identifies a gene network associated with paranoid schizophrenia and antipsychotics-induced tardive dyskinesia. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2021 Mar 8;105:110134. doi: 10.1016/j.pnpbp.2020.110134. Epub 2020 Oct 13. PMID: 33065217.
  30. Konstantoulas CJ, Parmar M, Li M. FoxP1 promotes midbrain identity in embryonic stem cell-derived dopamine neurons by regulating Pitx3. J Neurochem. 2010 May;113(4):836-47. doi: 10.1111/j.1471-4159.2010.06650.x. Epub 2010 Feb 19. PMID: 20175877.
  31. Li W, Pozzo-Miller L. Dysfunction of the corticostriatal pathway in autism spectrum disorders. J Neurosci Res. 2020 Nov;98(11):2130-2147. doi: 10.1002/jnr.24560. Epub 2019 Nov 22. PMID: 31758607; PMCID: PMC7242149.
  32. Loonen AJ, Ivanova SA. New insights into the mechanism of drug-induced dyskinesia. CNS Spectr. 2013 Feb;18(1):15-20. doi: 10.1017/s1092852912000752. PMID: 23593652.
  33. Иванова С.А., Федоренко О.Ю., Бохан Н.А., Боярко Е.Г., Семке А.В., Сорокина В.А., Говорин Н.В., Абрамов Д.Е. Роль полиморфизма гена дофаминового рецептора DRD3 в развитии поздней дискинезии при шизофрении. Социальная и клиническая психиатрия. 2015. Т. 25, № 1. С. 5-9.
  34. Ivanova SA, Loonen AJ, Bakker PR, Freidin MB, Ter Woerds NJ, Al Hadithy AF, Semke AV, Fedorenko OY, Brouwers JR, Bokhan NA, van Os J, van Harten PN, Wilffert B. Likelihood of mechanistic roles for dopaminergic, serotonergic and glutamatergic receptors in tardive dyskinesia: A comparison of genetic variants in two independent patient populations. SAGE Open Med. 2016 Apr 11;4:2050312116643673. doi: 10.1177/ 2050312116643673. PMID: 27127627; PMCID: PMC4834466.
  35. Пожидаев И.В., Полтавская Е.Г., Корнетова Е.Г., Гончарова А.А., Иванова С.А., Федоренко О.Ю. Ассоциация гена GRIN2A с тардивной дискинезией у больных шизофренией. Медицинская генетика. 2022. Т. 21, № 8. С. 31-34. doi: 10.25557/2073-7998.2022.08.31-34.
  36. Fedorenko OY, Paderina DZ, Kornetova EG, Poltavskaya EG, Pozhidaev IV, Goncharova AA, Freidin MB, Bocharova AV, Bokhan NA, Loonen AJM, Ivanova SA. Genes of the Glutamatergic System and Tardive Dyskinesia in Patients with Schizophrenia. Diagnostics (Basel). 2022 Jun 22;12(7):1521. doi: 10.3390/diagnostics12071521. PMID: 35885427; PMCID: PMC9322868.
  37. Корнетова Е.Г., Дмитриева Е.Г., Тигунцев В.В., Гончарова А.А., Полежаев П.К., Иванова С.А., Семке А.В. Гиперпролактинемия у больных шизофренией, получающих галоперидол и рисперидон: клинико-социальный аспект. Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2019. № 2 (103). С. 90-97. doi: 10.26617/1810-3111-2019-2(103)-90-97.
  38. Fedorenko OYu, Loonen AJM, Vyalova NM, Boiko АS, Pozhidaev IV, Osmanova DZ, Rakhmazova LD, Bokhan NА, Ivanov MV, Freidin MB, Ivanova SА. Hyperprolactinemia and CYP2D6, DRD2 and HTR2C genes polymorphism in patients with schizophrenia. Physiology and Pharmacology. 2017;21(1):25-33.
  39. ОсмановаД.З., БойкоА.С., ФедоренкоО.Ю., ПожидаевИ.В., ФрейдинМ.Б., СтегнийВ.Н., КорнетоваЕ.Г., ИвановаС.А. Роль генов дофаминергической системы в развитии антипсихотик-индуцированной гиперпролактинемии у больных шизофренией. Психическое здоровье. 2018. Т. 16, № 5. С. 25-27. doi:10.25557/2074-014X.2018.05.25-27.
  40. OsmanovaDZ, FreidinMB, FedorenkoOY, PozhidaevIV, BoikoAS, VyalovaNM, TiguntsevVV, KornetovaEG, LoonenAJM, SemkeAV, WilffertB, BokhanNA, IvanovaSA. A pharmacogenetic study of patients with schizophrenia from West Siberia gets insight into dopaminergic mechanisms of antipsychotic-induced hyperprolactinemia. BMC Med Genet. 2019 Apr 9;20(Suppl 1):47. doi: 10.1186/s12881-019-0773-3. PMID: 30967134; PMCID: PMC6454588.
  41. Fedorenko OY, Paderina DZ, Loonen AJM, Pozhidaev IV, Boiko AS, Kornetova EG, Bokhan NA, Wilffert B, Ivanova SA. Association of ANKK1 polymorphism with antipsychotic-induced hyperprolactinemia. Hum Psychopharmacol. 2020 Jul;35(4):e2737. doi: 10.1002/hup.2737. Epub 2020 May 8. PMID: 32383805; PMCID: PMC7507142.
  42. ПадеринаД.З., ФрейдинМ.Б., ФедоренкоО.Ю., СтегнийВ.Н., ИвановаС.А. Прогностическая модель риска развития гиперпролактинемии у пациентов с шизофренией на фоне антипсихотической терапии. Медицинская генетика. 2020. Т. 19, № 2. С. 3-10. doi: 10.25557/2073-7998.2020.02.3-10.
  43. Федоренко О.Ю., Падерина Д.З., Фрейдин М.Б., Иванова С.А., Бойко А.С., Корнетова Е.Г., Пожидаев И.В., Тигунцев В.В. Программа для ЭВМ «Программа поддержки принятия врачебных решений выбора антипсихотической терапии для лечения больных шизофренией с учётом риска развития гиперпролактинемии». Свидетельство RU № 2021614034 РФ. Заявка 2021612250, дата поступления 26.02.2021, дата регистрации 18.03.2021 г.
  44. Федоренко О.Ю., Падерина Д.З., Фрейдин М.Б., Пожидаев И.В., Бойко А.С., Тигунцев В.В., Корнетова Е.Г., Иванова С.А. Технология поддержки принятия решения для назначения антипсихотической фармакотерапии с учетом риска развития гиперпролактинемии у больных шизофренией: медицинская технология. Томск: Типография ООО «Интегральный переплет», 2021. 36 с.
  45. Penninx BWJH, Lange SMM. Metabolic syndrome in psychiatric patients: overview, mechanisms, and implications. Dialogues Clin Neurosci. 2018 Mar;20(1):63-73. doi: 10.31887/DCNS.2018.20.1/ bpenninx. PMID: 29946213; PMCID: PMC6016046.
  46. Kornetova EG, Kornetov AN, Mednova IA, Goncharova AA, Gerasimova VI, Pozhidaev IV, Boiko AS, Semke AV, Loonen AJM, Bokhan NA, Ivanova SA. Comparative characteristics of the metabolic syndrome prevalence in patients with schizophrenia in three Western Siberia psychiatric hospitals. Front Psychiatry. 2021 Jul 2;12:661174. doi: 10.3389/fpsyt.2021.661174. PMID: 34276438; PMCID: PMC8282925.
  47. Paderina DZ, Boiko AS, Pozhidaev IV, Mednova IA, Goncharova AA, Bocharova AV, Fedorenko OY, Kornetova EG, Semke AV, Bokhan NA, Loonen AJM, Ivanova SA. The gender-specific association of DRD2 polymorphism with metabolic syndrome in patients with schizophrenia. Genes (Basel). 2022 Jul 23;13(8):1312. doi: 10.3390/genes13081312. PMID: 35893053; PMCID: PMC9331510.