Идентификация геномных вариантов в генах морфогенеза нервной ткани, ассоциированных с развитием параноидной шизофрении (на материале российской популяции)

Идентификация геномных вариантов в генах морфогенеза нервной ткани, ассоциированных с развитием параноидной шизофрении (на материале российской популяции)

 

Авторы

 

М.Н. Карагяур

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия; Институт регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

К.Д. Бозов

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

А.Л. Примак

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Д.А. Шелег

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия;  Институт регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

М.С. Арбатский

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

С.С. Джауари

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

М.Е. Илларионова

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Е.В. Семина

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Л.М. Самоходская

Медицинский научно-образовательный центр ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

П.С. Климович

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

А.Я. Величко

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

М.Д. Драч

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Е.А. Сотская

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

В.С. Попов

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

К.А. Рубина

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

М.А. Парфененко

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Ю.В. Макусь

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Б.Д. Цыганков

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия; ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

В.А. Ткачук

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия;  Институт регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия

Е.А. Нейфельд

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Москва, Россия; ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

 

https://doi.org/10.26617/1810-3111-2024-1(122)-37-50

 

Журнал:Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2024; 1 (122): 37-50.

 

Реферат

Актуальность. Нарушение функции и экспрессии генов, вовлеченных в процессы закладки и развития головного мозга, считается одной из возможных причин возникновения психических заболеваний. Выявление таких генов и их патологических геномных вариантов открывает новые возможности к диагностике, профилактике и, возможно, лечению ряда психических расстройств. Цель: по результатам обследования пациентов с шизофренией и условно здоровых лиц российской популяции идентифицировать геномные варианты в генах морфогенеза головного мозга, потенциально ассоциированные с развитием параноидной шизофрении, как одной из наиболее распространенных форм шизофрении. Материал и методы. Участники исследования принадлежали к европеоидной расе, не являлись кровными родственниками и проживали в России. Диагноз параноидной шизофрении (F20.00 и F20.01) устанавливался в ходе клинического собеседования. Для выполнения исследования были сформированы две группы. В основную группу включены пациенты (n=102) с диагнозом шизофрении. Группу сравнения (n=103) составили лица, не имевшие признаков психического заболевания на момент обследования и обращений в психиатрические учреждения в прошлом, с неотягощенным психиатрическим семейным анамнезом. Результаты. В данном исследовании представлены результаты изучения распространенности миссенс-мутаций в генах морфогенеза головного мозга у пациентов, страдающих параноидной шизофренией, в российской популяции. В результате проведенного полноэкзомного секвенирования было обнаружено 166 миссенс-мутаций в 70 генах (из 140 исследованных), часть из которых статистически значимо чаще встречалась у пациентов с шизофренией. Так, впервые была установлена ассоциация между частотой встречаемости геномных вариантов rs1944294-T гена CDH2, rs11935573-G и rs12500437-G/T гена DCHS2, rs1227051-G/A гена CDH23 и вероятностью манифестации параноидной шизофрении. В случае подтверждения функциональной значимости идентифицированных мутаций в развитии психических заболеваний полученные данные позволят дополнить существующие диагностические панели и предложить новые подходы к комплексной терапии и профилактике отдельных форм шизофрении.

 

Ключевые слова: параноидная шизофрения, морфогенез нервной ткани, нейротрофические факторы, навигационные молекулы, секвенирование следующего поколения, аллель-специфичная полимеразно-цепная реакция.

 

Статья (pdf)

 

Связь с автором

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

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

 

Дополнительные материалы

Для цитирования: Карагяур М.Н., Бозов К.Д., Примак А.Л., Шелег Д.А., Арбатский М.С., Джауари С.С., Илларионова М.Е., Семина Е.В., Самоходская Л.М., Климович П.С., Величко А.Я., Драч М.Д., Сотская Е.А., Попов В.С., Рубина К.А., Парфененко М.А., Макусь Ю.В., Цыганков Б.Д., Ткачук В.А., Нейфельд Е.А. Идентификация геномных вариантов в генах морфогенеза нервной ткани, ассоциированных с развитием параноидной шизофрении (на материале российской популяции). Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2024. № 1 (122). С. 37-50. https://doi.org/10.26617/1810-3111-2024-1(122)-37-50

Литература

  1. Доклад о психическом здоровье в мире. Охрана психического здоровья: преобразования в интересах всех людей. ВОЗ, 2022. 28 с.
  2. Trubetskoy V, Pardiñas AF, Qi T et al. Mapping genomic loci implicates genes and synaptic biology in schizophrenia. Nature. 2022 Apr;604(7906):502-508. doi: 10.1038/s41586-022-04434-5. Epub 2022 Apr 8. PMID: 35396580; PMCID: PMC9392466.
  3. Meyerink BL, Tiwari NK, Pilaz LJ. Ariadne's thread in the developing cerebral cortex: mechanisms enabling the guiding role of the radial glia basal process during neuron migration. Cells. 2020 Dec 22;10(1):3. doi: 10.3390/cells10010003. PMID: 33375033; PMCID: PMC7822038.
  4. Jiang X, Nardelli J. Cellular and molecular introduction to brain development. Neurobiol Dis. 2016 Aug;92(Pt A):3-17. doi: 10.1016/j.nbd.2015. 07.007. Epub 2015 Jul 13. PMID: 26184894; PMCID: PMC4720585.
  5. Stiles J, Jernigan TL. The basics of brain development. Neuropsychol Rev. 2010 Dec;20(4):327-48. doi: 10.1007/s11065-010-9148-4. Epub 2010 Nov 3. PMID: 21042938; PMCID: PMC2989000.
  6. Gareeva AE, Traks T, Koks S, Khusnutdinova EK. The role of neurotrophins and neurexins genes in the risk of paranoid schizophrenia in Russians and Tatars. Genetika. 2015 Jul;51(7):799-811. Russian. PMID: 26410934.
  7. Клинические рекомендации. Шизофрения. Разработчик: Российское общество психиатров. М.: МннздравРоссии, 2019. [Электронныйресурс].
  8. Li H, Durbin R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform. Bioinformatics. 2009 Jul 15;25(14):1754-60. doi: 10.1093/bioinformatics/btp324. Epub 2009 May 18. PMID: 19451168; PMCID: PMC2705234.
  9. McKenna A, Hanna M, Banks E, Sivachenko A, Cibulskis K, Kernytsky A, Garimella K, Altshuler D, Gabriel S, Daly M, DePristo MA. The Genome Analysis Toolkit: a MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data. Genome Res. 2010 Sep;20(9):1297-303. doi: 10.1101/gr.107524.110. Epub 2010 Jul 19. PMID: 20644199; PMCID: PMC2928508.
  10. Tylee DS, Sun J, Hess JL, Tahir MA, Sharma E, Malik R, Worrall BB, Levine AJ, Martinson JJ, Nejentsev S, Speed D, Fischer A, Mick E, Walker BR, Crawford A, Grant SFA, Polychronakos C, Bradfield JP, Sleiman PMA, Hakonarson H, Ellinghaus E, Elder JT, Tsoi LC, Trembath RC, Barker JN, Franke A, Dehghan A; 23 and Me Research Team; Inflammation Working Group of the CHARGE Consortium; METASTROKE Consortium of the International Stroke Genetics Consortium; Netherlands Twin Registry; neuroCHARGE Working Group; Obsessive Compulsive and Tourette Syndrome Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium; Faraone SV, Glatt SJ. Genetic correlations among psychiatric and immune-related phenotypes based on genome-wide association data. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2018 Oct;177(7):641-657. doi: 10.1002/ajmg.b.32652. Epub 2018 Oct 16. PMID: 30325587; PMCID: PMC6230304.
  11. Yin H, Pantazatos SP, Galfalvy H, Huang YY, Rosoklija GB, Dwork AJ, Burke A, Arango V, Oquendo MA, Mann JJ. A pilot integrative genomics study of GABA and glutamate neurotransmitter systems in suicide, suicidal behavior, and major depressive disorder. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2016 Apr;171B(3):414-426. doi: 10.1002/ajmg.b.32423. Epub 2016 Feb 19. PMID: 26892569; PMCID: PMC4851346.
  12. Chen J, Xu X, Dalhaimer P, Zhao L. Tetra-primer amplification-refractory mutation system (ARMS)-PCR for genotyping mouse leptin gene mutation. Animals (Basel). 2022 Oct 5;12(19):2680. doi: 10.3390/ani12192680. PMID: 36230421; PMCID: PMC9558987.
  13. Расширение попарного сравнения вероятностного теста Фишера [Электронный ресурс].
  14. Референсная ДНК-последовательность генома человека [Электронный ресурс]. URL:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/genome/GCF_000001405.25
  15. Li W, Zhou N, Yu Q, Li X, Yu Y, Sun S, Kou C, Chen DC, Xiu MH, Kosten TR, Zhang XY. Association of BDNF gene polymorphisms with schizophrenia and clinical symptoms in a Chinese population. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2013 Sep;162B(6):538-45. doi: 10.1002/ajmg.b.32183. Epub 2013 Jul 7. PMID: 23832605.
  16. Meyerink BL, Tiwari NK, Pilaz LJ. Ariadne's thread in the developing cerebral cortex: mechanisms enabling the guiding role of the radial glia basal process during neuron migration. Cells. 2020 Dec 22;10(1):3. doi: 10.3390/cells10010003. PMID: 33375033; PMCID: PMC7822038.
  17. Ivanovski I, Akbaroghli S, Pollazzon M, Gelmini C, Caraffi SG, Mansouri M, Chavoshzadeh Z, Rosato S, Polizzi V, Gargano G, Alders M, Garavelli L, Hennekam RC. Van Maldergem syndrome and Hennekam syndrome: Further delineation of allelic phenotypes. Am J Med Genet A. 2018 May;176(5):1166-1174. doi: 10.1002/ajmg.a.38652. PMID: 29681106.
  18. Chen ZY, Patel PD, Sant G, Meng CX, Teng KK, Hempstead BL, Lee FS. Variant brain-derived neurotrophic factor (BDNF) (Met66) alters the intracellular trafficking and activity-dependent secretion of wild-type BDNF in neurosecretory cells and cortical neurons. J Neurosci. 2004 May 5;24(18):4401-11. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0348-04.2004. PMID: 15128854; PMCID: PMC6729450.
  19. Цыганков Б.Д., Карагяур М.Н., Примак А.Л., Шелег Д.А., Нейфельд Е.А. Роль урокиназы, Т-кадгерина и адипонектина в развитии шизофрении, биполярного расстройства и болезни Альцгеймера (обзор литературы). Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2022. № 12. С. 925-937. doi:10.33920/med-01-2212-01.
  20. Shmakova AA, Balatskiy AV, Kulebyakina MA, Schaub T, Karagyaur MN, Kulebyakin KY, Rysenkova KD, Tarabykin VS, Tkachuk VA, Semina EV. Urokinase receptor uPAR overexpression in mouse brain stimulates the migration of neurons into the cortex during embryogenesis. Russ. J. Dev. Biol. 2021; 52: 53-63. doi:10.1134/S1062360421010069.
  21. Шмакова А.А., Семина Е.В., Нейфельд Е.А., Цыганков Б.Д., Карагяур М.Н. Анализ связи генетических факторов с риском развития шизофрении. Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023. Т. 123, № 2. С. 26.36. doi:10.17116/jnevro202312302126.
  22. Balan S, Ohnishi T, Watanabe A, Ohba H, Iwayama Y, Toyoshima M, Hara T, Hisano Y, Miyasaka Y, Toyota T, Shimamoto-Mitsuyama C, Maekawa M, Numata S, Ohmori T, Shimogori T, Kikkawa Y, Hayashi T, Yoshikawa T. Role of an atypical cadherin gene, cdh23 in prepulse inhibition, and implication of cdh23 in schizophrenia. Schizophr Bull. 2021 Jul 8;47(4):1190-1200. doi: 10.1093/schbul/sbab007. PMID: 33595068; PMCID: PMC8266601.
  23. Białoń M, Wąsik A. Advantages and Limitations of Animal Schizophrenia Models. Int J Mol Sci. 2022 May 25;23(11):5968. doi: 10.3390/ijms23115968. PMID: 35682647; PMCID: PMC9181262.
  24. Karagyaur M, Primak A, Efimenko A, Skryabina M, Tkachuk V. The power of gene technologies: 1001 ways to create a cell model. Cells. 2022 Oct 14;11(20):3235. doi: 10.3390/cells11203235. PMID: 36291103; PMCID: PMC9599997.