الكشف عن دور الجينات ودوائر الدماغ في اضطرابات القلق

تؤثر اضطرابات القلق (ADs) على أكثر من 280 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، مما يجعلها واحدة من أكثر حالات الصحة العقلية شيوعًا.

لدى مرض آلزهايمر أساس وراثي، كما يتضح من الميراث في العائلات، والأشخاص الذين يعانون من نوع فرعي واحد من مرض آلزهايمر يميلون إلى أن يكون لديهم نوع فرعي آخر، مما يشير إلى أساس وراثي مشترك.

بالرغم من تحديد دوائر الدماغ المشاركة في الإعلانات، إلا أن ارتباطها بـ التعبير الجيني لا يزال غير واضح.

شرع باحثان في جامعة كيوتو في اليابان في الكشف عن هذا الارتباط ووجدوا مجموعتين من الجينات معبرًا عنها في الدماغ.

في الأبحاث السابقة، كشف تسلسل الجينات المستهدف ودراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) عن حدوث طفرات متكررة لدى الأشخاص المصابين بمرض آلزهايمر أو القلق.

تم تعيين هذه الطفرات إلى جينات محددة في الجينوم البشري.

النبؤ بمزاج القلق

وفي الوقت نفسه، أظهرت تقنيات التصوير العصبي مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) أن النشاط في دوائر عصبية محددة يمكن أن يتنبأ بمزاج القلق لدى قرود المكاك الريسوسي، ويمكن لتقنيات التحفيز الجزئي في هذه القرود أن توضح أي الدوائر العصبية تشارك في أعراض مرض آلزهايمر.

قام الباحثون في جامعة كيوتو، كاروناكاران والدكتور أميموري، بالتحقيق فيما إذا كانت الجينات المرتبطة بمرض آلزهايمر يتم التعبير عنها في نفس الدوائر العصبية التي تم تحديدها بواسطة تقنيات التصوير والتحفيز الجزئي.

على وجه التحديد، قاموا بفحص ما إذا كانت المناطق التي يتم فيها التعبير عن الجينات المرتبطة بمرض آلزهايمر يمكن أن تكشف عن الدائرة العصبية لمرض آلزهايمر من خلال تحليل البيانات النسخية الزمانية المكانية لأكثر من 200 جين مرتبط بأربعة أنواع فرعية من مرض آلزهايمر، واضطراب القلق العام، اضطراب القلق الاجتماعي، اضطراب الوسواس القهري، واضطراب الهلع، في أكثر من 200 منطقة في الدماغ من الأدمغة البشرية الطبيعية المتوفرة في أطلس Allen Brain Atlas.

الجينات المرتبطة بمرض آلزهايمر

باستخدام الاختبارات الإحصائية، وجد الباحثون أن الجينات المرتبطة بمرض آلزهايمر يتم التعبير عنها بشكل كبير في نوى المخ، والدماغ المتوسط، والجهاز الحوفي.

أظهر التحليل الإضافي لهذه المناطق من خلال المجموعات الهرمية مجموعتين من جينات AD مع ملفات تعريف مكانية متميزة - يتم التعبير عن إحداهما بشكل كبير في الجهاز الحوفي ومجموعة محددة من النوى الدماغية والأخرى في الدماغ المتوسط ​​ومجموعة مختلفة من النوى الدماغية.

وأشارت الأبحاث الفسيولوجية السابقة إلى أن هياكل الدماغ هذه تشارك في تنظيم سلوكيات مرض آلزهايمر.

وكشفت التحليلات الإضافية أن المجموعتين مرتبطتان بالفعل بسلوكيات مختلفة.

وأظهرت المجموعتان أيضًا أنماط إثراء متميزة للجينات الخاصة بنوع فرعي محدد، مما ينشئ رابطًا واضحًا بين كل مجموعة وأنواع فرعية محددة من مرض آلزهايمر.

شاركت مجموعة واحدة في إشارات مستقبلات الجلوتاماتيرجيك، بينما ارتبطت المجموعة الأخرى بإشارات هرمون السيروتونين والدوبامين، مما يدعم الانقسام في الفيزيولوجيا العصبية للإعلان.

بالإضافة إلى ذلك، تم ربط المجموعتين بشبكات الجينات وأنواع الخلايا المتميزة الخاصة بالمنطقة.

أخيرًا، قام الباحثون بفحص بيانات النسخ التنموية لتتبع أنماط التعبير لجينات AD أثناء نمو الدماغ ووجدوا أن المجموعتين المكانيتين لديهم هويات متميزة ومترابطة بشكل سلبي في مراحل نمو محددة. يتم التعبير عن مجموعة واحدة بشكل كبير خلال مرحلة الطفولة المتأخرة والبلوغ، بينما يتم التعبير عن المجموعة الأخرى خلال مرحلة ما قبل الولادة المتأخرة والطفولة المبكرة.

وبالتالي، فإن الطفرات في الجينات المرتبطة بمرض الزهايمر قد تعطل التوقيت الطبيعي للتعبير عنها، مما قد يؤثر على تطور مسارات الإشارات والدوائر العصبية، وبالتالي إنتاج الأعراض المرتبطة بمرض آلزهايمر.

في هذا البحث، اكتشف العلماء مجموعتين من الجينات المرتبطة بمرض آلزهايمر والتي لها أنماط تعبير مكانية وزمانية مميزة وملامح وظيفية داخل الدماغ البشري.

قد يوفر المزيد من البحث في مجموعات الجينات رؤى جديدة حول الأسباب الكامنة وراء مرض آلزهايمر.