abstract

Datele genetice și clinice sugerează că catecolul O-metiltransferazei (COMT) este implicat în mai multe afecțiuni psihiatrice complexe. Studii recente au descris o asociere între polimorfismul Val158Met COMT și tulburarea de panică. Alte cercetări recente oferă dovezi că există și alte loci în sau în apropierea genei COMT care pot contribui la susceptibilitatea la tulburarea de panică. Pentru a evalua în continuare efectul polimorfismului Val158Met COMT asupra tulburării de panică, am genotipat acest marker în regiunea de codificare a genei COMT și alte două variante (rs737865 și rs165599) în regiunea 5 din Canad, respectiv. probe: 121 familii de bază și 89 de cazuri cu controale corespunzătoare. În familiile nucleare, s-a observat un dezechilibru semnificativ de transmisie pentru alela valinei între polimorfismul Val158Met COMT și alelele tulburării de panică (p

asocierea

Harta genei COMT (29 kb) cu poziții SNP relative (nu la scară).

Imagine la dimensiune completă

Deoarece gena COMT este o genă puternic candidată pentru PD, am testat ipoteza unei posibile asocieri a polimorfismelor COMT cu PD în două probe canadiene independente.

METODĂ

obiecte

genotipare

ADN-ul genomic a fost extras prin metode standard cu conținut ridicat de sare. Trei polimorfisme nucleotidice unice ale genei COMT, rs737865, rs4820 și rs165599, au fost genotipate folosind testul Assays-by-Design® (ABI Applied Biosystems, Foster City, SUA). Amplificarea PCR și discriminarea alelică au fost efectuate pe un sistem de detectare a secvenței ABI Prism 7000 (ABI Corporation, SUA) utilizând sonde etichetate fluorescent alele-specifice.

statistici

Eșantionul martor caz a fost analizat cu statistici χ 2 și nivelul de semnificație stabilit la p = 0,05. Am folosit corecția Bonferroni pentru testul χ 2 pentru a corecta testarea multiplă, iar valorile p au fost considerate semnificative statistic pentru p = 0,02 în grup de pacienți. -control; pentru a compara pacienții cu pacienții de sex masculin, am stabilit nivelul de semnificație la p = 0,01. Testul exact al lui Fisher a fost aplicat atunci când frecvența oricărei celule din tabel a fost mai mică de cinci. Testul de dezechilibru al transferului (TDT) (Spielman și colab., 1993), precum și testul asocierii familiale (FBAT) au fost utilizate pentru a analiza familiile nucleare (Laird și colab., 2000). Aceasta a fost folosită pentru a permite includerea altor rude. Testul extins de transmitere a echilibrului (eTDT) a fost utilizat pentru a analiza transmiterea mamelor față de tați (Sham și Curtis, 1995). Pentru a estima efectul total alelei valinei în două eșantioane independente de familii nucleare și controale de caz, am convertit aceste două valori χ 2 la scorurile z corespunzătoare, am adăugat scorurile z și am folosit metoda inversă normală pentru a obține valoarea totală a z (Hedges și colab., 1985). Analiza asocierii și estimarea frecvenței haplotipurilor au fost efectuate folosind COCAPHASE 2.35 pentru eșantionul de caz și martor și TDTPHASE pentru familiile mici (Dudbridge, 2003).

REZULTATELE

Distribuția genotipurilor nu a diferit semnificativ de cele prezise de echilibrul Hardy-Weinberg la pacienți și grupuri de control sau subgrupuri.

Măsurarea echilibrului de dezechilibru inter-marker (LD), notat ca D ', a fost calculată pentru ambele probe: în eșantionul familiei mici pentru rs787365 și rs4680 D' = 0, 22, pentru rs787365 și rs165599 D '= 0,27 și pentru rs4680 și rs165599 D = 0,01; în caz - eșantion de control rs787365 și rs4680 D ′ = 0, 72, pentru rs787365 și rs165599 D ′ = 0, 23 și pentru rs4680 și rs165599 D ′ = 0, 62.

Rezultatele analizei asociației sunt rezumate în Tabelul 1. Frecvența alelelor de control pentru varianta Val158Met este în concordanță cu descoperirile recente la americanii europeni (Palmatier și colab., 2004). Asocierea a fost observată în distribuția genotipului și alelei cu exces relativ de alelă valină la pacienții cu PD (număr de genotipuri: 2 = 9, 92, df = 2, p = 0,007; număr de alele: 2 = 7, 71, df = 1, p = 0,005). Prin analiza subgrupurilor, am constatat că acest efect a fost cauzat în principal de un grup de 59 de pacienți cu PD (numărul de genotipuri: p = 0,014; numărul de alele: 2 = 6,94, df = 1, p = 0,008). Nu a existat nicio diferență semnificativă între pacienții de sex masculin (n = 30) și martorii sănătoși. La pacienții cu PD cu agorafobie (n = 68), s-a constatat că alela valinei este asociată semnificativ cu boala (număr de genotipuri: p = 0,01) (datele nu sunt prezentate). Analiza TDT (Tabelul 2) a relevat transmiterea mai frecventă a alelei valinei foarte active (58 vs 28) de la părinții heterozigoți ai pacienților cu PD, oferind dovezi ale unei asocieri alelice semnificative (χ 2 = 10, 47, df = 1, p = 0,005 ). În plus, analiza FBAT a arătat o asociere între tulburarea de panică și polimorfismul Val158Met (Z = 2.853, p = 0.004; date neprezentate în Tabelul 2).

Tabel în dimensiune completă

Tabel în dimensiune completă

Combinația de pete a două probe independente oferă o semnificație mai mare (z = 4, 251, p = 0, 00002 (dublu)).

Pentru markerii rs165599 și rs737865, nu s-au găsit rezultate semnificative în niciunul dintre eșantioane (tabelele 1 și 2).

Analiza transmisiei materne și paterne nu a arătat rezultate semnificative pentru markerii rs165599 și rs737865, în timp ce transmiterea maternă și paternă au fost semnificative pentru polimorfismul Val158Met (transmisie maternă: p = 0,019; transmisie paternă p = 0 0006).

Rezultatele analizei haplotipului sunt rezumate în Tabelul 3. În cazul eșantionului martor, cele două haplotipuri relevă o asociere semnificativă cu PD. În eșantionul de familii nucleare, aceste două haplotipuri nu au prezentat rezultate semnificative, în timp ce alte haplotipuri au devenit semnificative.

Tabel în dimensiune completă

DISCUŢIE

Polimorfismul Val158Met al genei COMT a fost studiat pe scară largă în diferite tulburări și trăsături de personalitate. În plus, mai multe studii au găsit o asociere cu PD (Domschke și colab., 2004; Hamilton și colab., 2002; Woo și colab., 2002). Prin urmare, ipoteza noastră a priori a fost că acest polimorfism este asociat cu PD. Studii recente sugerează că alți loci din sau în apropierea genei COMT pot contribui la etiopatogeneza PD (Hamilton și colab., 2002). S-a raportat că haplotipurile sunt asociate cu schizofrenia (Palmatier și colab., 2004; Shifman și colab., 2002) și par să afecteze sensibilitatea trăsăturilor de personalitate legate de anxietate (Stein și colab., 2005). Prin urmare, pe lângă polimorfismul Val158Met, am examinat doi markeri genici COMT selectați în studiile de mai sus care ar putea fi asociați cu PD (Shifman și colab., 2002; Stein și colab., 2005).

Se crede că alela valinei extrem de activă elimină dopaminele sinaptice la o rată mai mare, reducând astfel în mod eficient activitatea dopaminei frontale. Există dovezi că alela de valină a polimorfismului Val158Met COMT interferează cu funcția prefrontală la indivizii sănătoși (Malhotra și colab., 2002). Subiecții PD prezintă o sensibilitate prefrontală crescută în comparație cu voluntarii sănătoși în studiul fMRI cu cuvinte legate de risc (Maddock și colab., 2003). Deficiențele în procesarea informațiilor par să joace, de asemenea, un rol cheie în etiopatogeneza PD (Ludewig și colab., 2005). Astfel, variația genetică a COMT poate afecta procesele corticale prefrontale care sunt relevante nu numai pentru persoanele sănătoase, ci și pentru simptomatologia PD.

Spre deosebire de constatările noastre din varianta Val158Met, rezultatele sunt două studii asiatice (Ohara și colab., 1998; Woo și colab., 2004). Ohara și colab. (1998) au examinat un eșantion de pacienți cu tulburare de anxietate (n = 108), incluzând un număr mic de pacienți cu PD (n = 29) și nu au găsit nicio asociere. Acest mic eșantion de pacienți cu PD a avut o putere foarte mică de a detecta amploarea efectelor COMT observate în studiul nostru, precum și în Domschke și colab. (2004) și Hamilton și colab. (2002). În plus, nu este clar dacă organele de control au fost efectuate pe sex și vârstă, deoarece autorii nu au furnizat aceste informații. Woo și colab. (2004) au găsit o asociere semnificativă nominal cu o alelă de metionină mai puțin activă într-un eșantion de PD coreean caracterizat clinic (n = 178). Explicația acestor rezultate diferite poate avea origini etnice diferite, cu o frecvență scăzută a alelelor de metionină mai puțin active la populația asiatică.

O altă problemă importantă care trebuie pusă în discuție este specificitatea: pare clar că relația dintre polimorfismul Val158Met și psihopatologie nu este specifică PD. Asocierea a fost găsită și în schizofrenie (Goldberg și colab., 2003; Shifman și colab., 2002), depresie majoră (Massat și colab., 2005), ciclul rapid al tulburării bipolare (Kirov și colab., 1998) și caracteristicile personalității asociat cu anxietatea (Stein și colab., 2005). Acest lucru poate sugera că implicarea variantelor COMT ar fi un „deficit general” care să conducă la mai multe sindroame în loc de „deficit specific” asociat cu PD sau orice alt sindrom specific. Spre deosebire de efectele generale aparente ale COMT, rolul genei receptorului CCK-B pare a fi implicat într-un mod mai specific pentru PD (Hösing și colab., 2004; Kennedy și colab., 1999). Există suficiente dovezi că colecistochinina și receptorul CCK-B joacă roluri importante în neurobiologia PD, așa cum este descris în studiile pe animale, solicitând studii și studii genetice (Bourin și Dailly, 2004; Bradwejn și Koszycki, 2001). Deoarece varianta COMT, precum și repetarea receptorului CCK-B în regiunea promotorului sunt asociate cu PD la caucazieni, se pune întrebarea dacă PD este rezultatul unei combinații de deficite generale, cum ar fi COMT, sau în combinație cu PDA . specifice, de exemplu colecistochinina.

O limitare a acestui studiu este numărul mic din ambele probe. Cu toate acestea, principalul avantaj al investigației noastre este că ne-am repetat rezultatele în două eșantioane independente, ceea ce reprezintă un indicator puternic al fiabilității rezultatelor.

În cele din urmă, în ciuda rapoartelor de replicare, COMT Val158Met poate să nu fie un polimorfism clinic relevant pentru cromozomul 22q11.2, ci mai degrabă poate fi în LD cu un alt marker apropiat implicat în riscul de PD.

Având în vedere că rolul variantei COMT Val158Met în PD este acum raportat în patru studii, inclusiv în ancheta actuală, cu o rezistență suficientă (Domschke și colab., 2004; Hamilton și colab., 2002; Woo și colab., 2004), în continuare investigarea genului COMT și a markerilor din apropiere pe cromozomul 22 sunt justificate în îmbunătățirea înțelegerii noastre a bazelor genetice ale PD. Dacă se demonstrează că este implicat COMT, atunci pot fi descoperite noi ținte pentru dezvoltarea medicamentelor, ceea ce duce la îmbunătățirea tratamentului farmacologic pentru tulburarea de panică.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de un grant de la Institutul canadian de cercetare în sănătate (CIHR 44085) și un grant de la Facultatea de Medicină a Universității din Münster din Germania, FMI (DE 520207). Dorim să mulțumim Rose-Marie Mueller RN, Ivan Fruminský, BscN și Maria Pizzi, BscN pentru ajutorul acordat în cercetare și Mary Smirniw pentru ajutorul acordat în pregătirea manuscrisului. Dr. JL Kennedy este consultant pentru Glaxo Smith Kline din iunie 2004. Dr. J Bradwejn primește finanțare de la Pfizer pentru studii clinice și de la Servier pentru instruirea non-produs.