Эндофенотип
В генетической эпидемиологии эндофенотип ( или промежуточный фенотип) [1] ) — термин, используемый для разделения поведенческих симптомов на более стабильные фенотипы с четкой генетической связью. Рассматривая концепцию ВП как частный случай более крупной коллекции многомерных генетических моделей, которые могут быть подобраны с использованием доступной в настоящее время методологии, можно максимально извлечь из нее ценные потенциальные уроки для этиологического изучения психических расстройств . [2] Эта концепция была придумана Бернардом Джоном и Кеннетом Р. Льюисом в статье 1966 года, пытающейся объяснить распространение кузнечиков географическое . Они утверждали, что особое географическое распространение не может быть объяснено очевидным внешним « экзофенотипом » кузнечиков, а вместо этого должно быть объяснено их микроскопическим и внутренним «эндофенотипом». [3] Идея эндофенотипа представляет собой влияние двух важных концептуальных течений в исследованиях в области биологии и психологии. Для восприятия эндофенотипа, который представляет собой ненаблюдаемую скрытую сущность, которую нельзя непосредственно наблюдать невооруженным глазом, потребуется адекватная технология. В исследовании тревожных и аффективных расстройств получила популярность идея эндофенотипа. [4]
Следующее крупное использование этого термина было в психиатрической генетике , чтобы преодолеть разрыв между проявлением симптомов высокого уровня и генетической изменчивостью низкого уровня, такой как однонуклеотидный полиморфизм . [5] Поэтому он более применим к более наследственным расстройствам, таким как биполярное расстройство и шизофрения. [6] Гены влияют на сложное поведение, оказывая влияние на рост и работу жизненно важных компонентов нервной системы, таких как нейроны, передающие системы и нейронные сети. Следовательно, наследственные различия в умственных способностях могут быть вызваны изменениями в коде, описывающем форму и работу базовой нейронной сети. Считается, что одним из важных проявлений этой идеи являются многочисленные когнитивные нарушения, наблюдаемые при СДВГ, что делает их идеальными кандидатами для эндофенотипического подхода. [7] С тех пор эта концепция распространилась на многие другие области, такие как изучение СДВГ . [8] зависимость , [9] болезнь Альцгеймера , [10] ожирение [11] и муковисцидоз . [12] Некоторые другие термины, которые имеют аналогичное значение, но не подчеркивают генетическую связь так сильно, - это «промежуточный фенотип», « биологический маркер », «субклинический признак», «маркер уязвимости» и «когнитивный маркер». [13] [14] Сильная сторона эндофенотипа заключается в его способности различать потенциальные диагнозы, сопровождающиеся схожими симптомами. [15]
Определение
[ редактировать ]В психиатрических исследованиях общепринятые критерии, которым должен соответствовать биомаркер, чтобы называться эндофенотипом, включают: [5] [16] [17]
- Эндофенотип должен отделяться от болезней в популяции.
- Эндофенотип должен быть наследственным.
- Эндофенотип не должен зависеть от состояния (т.е. проявляться в активном состоянии заболевания или в стадии ремиссии).
- Эндофенотип должен быть связан с заболеванием внутри семьи.
- Эндофенотип должен присутствовать чаще в пострадавших семьях, чем в популяции.
- Эндофенотип должен поддаваться надежному измерению и быть специфичным для интересующего заболевания.
От шизофрении
[ редактировать ]В случае шизофрении явным симптомом может быть психоз , но основными фенотипами являются, например, отсутствие сенсорных ворот и снижение рабочей памяти . Оба этих признака имеют четкий генетический компонент и поэтому могут быть названы эндофенотипами. [5] Сильным кандидатом на эндофенотип шизофрении является преимпульсное торможение , способность подавлять реакцию на пугающие стимулы. [18] Однако для шизофрении было предложено несколько других эндофенотипов-кандидатов, связанных с выполнением задач. [19] и даже показатели покоя, извлеченные из ЭЭГ , например, мощность частотных диапазонов. [20] и микросостояния ЭЭГ. [21]
Эндофенотипы представляют собой количественные, подобные признакам дефициты, которые обычно оцениваются лабораторными методами, а не клиническими наблюдениями.
Четыре основных критерия эндофенотипа заключаются в том, что он присутствует у пробандов с заболеванием, что он не связан с состоянием (то есть возникает не только во время клинических эпизодов), а вместо этого присутствует на ранних стадиях течения заболевания и в периоды менструации. ремиссии, что она наблюдается у здоровых членов семьи чаще, чем в общей популяции, и что она передается по наследству. [22] Поведенческий синдром шизофрении больше не считается единичным заболеванием с единственной основной причиной, что в очередной раз становится очевидным. Вместо этого оно может иметь разную этиологию, а симптомы могут иметь разное происхождение. Такая гетерогенность может объяснить некоторые проблемы в определении генетики шизофрении, а также может объяснить клинические наблюдения вариабельности ответа на лечение шизофрении. [23]
Некоторые отдельные гены, которые могут лежать в основе определенных эндофенотипических признаков шизофрении, включают:
- RELN – кодирует белок рилин, активность которого в мозге пациентов снижена. В одном исследовании 2008 года его варианты были связаны с результатами тестов вербальной и зрительной рабочей памяти в нуклеарных семьях пациентов. [24]
- FABP7 , кодирующий белок 7, связывающий жирные кислоты (мозг) , один SNP которого был связан с шизофренией в одном исследовании 2008 года, [25] также связан с предимпульсным торможением у мышей. [25] Однако до сих пор неясно, будет ли это открытие повторено для пациентов-людей.
- CHRNA7 , кодирующий субъединицу альфа7 нейронального никотинового ацетилхолинового рецептора. Известно, что альфа7-содержащие рецепторы улучшают предимпульсное торможение, состояние предвнимательности и внимательности. [26]
Для биполярного расстройства
[ редактировать ]При биполярном расстройстве одним из часто идентифицируемых эндофенотипов является дефицит маркировки эмоций на лице , который обнаруживается как у людей с биполярным расстройством, так и у людей, находящихся в «группе риска» (т. е. имеющих родственников первой степени родства с биполярным расстройством). [15] С помощью фМРТ этот эндофенотип был связан с дисфункцией дорсолатеральной и вентролатеральной префронтальной коры , передней поясной извилины , полосатого тела и миндалевидного тела . [27] Было обнаружено, что полиморфизм гена CACNA1C , кодирующего потенциал-зависимый кальциевый канал Ca v 1.2, связан с нарушениями распознавания эмоций по лицу. [28]
Для самоубийства
[ редактировать ]Концепция эндофенотипа также использовалась в исследованиях самоубийств . Личностные характеристики можно рассматривать как эндофенотипы, которые могут оказывать диатезное влияние на склонность личности к суицидальному поведению. Хотя точная идентификация этих эндофенотипов является спорной, некоторые черты, такие как импульсивность и агрессивность , обычно называют факторами риска. [29] В 2007 году было предложено, что одной из таких генетических основ одного из эндофенотипов группы риска является ген, кодирующий серотонина рецептор 5-HT 1B , который, как известно, имеет отношение к агрессивному поведению. [30]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Престон, Гилберт А.; Вайнбергер, Дэниел Р. (июнь 2005 г.). «Промежуточные фенотипы при шизофрении: выборочный обзор» . Диалоги в клинической неврологии . 7 (2): 165–179. doi : 10.31887/DCNS.2005.7.2/gpreston . ISSN 1294-8322 . ПМК 3181731 . ПМИД 16262211 .
- ^ Кендлер, Канзас; Нил, MC (15 августа 2010 г.). «Эндофенотип: концептуальный анализ» . Молекулярная психиатрия . 15 (8): 789–797. дои : 10.1038/mp.2010.8 . ISSN 1359-4184 . ПМЦ 2909487 . ПМИД 20142819 .
- ^ Джон Б., Льюис КР (май 1966 г.). «Хромосомная изменчивость и географическое распространение у насекомых». Наука . 152 (3723): 711–21. Бибкод : 1966Sci...152..711J . дои : 10.1126/science.152.3723.711 . ПМИД 17797432 .
- ^ Ленценвегер, Марк Ф. (6 марта 2013 г.). «ЭНДОФЕНОТИП, ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ФЕНОТИП, БИОМАРКЕР: ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СРАВНЕНИЕ КОНЦЕПЦИЙ, РАЗЪЯСНЕНИЯ: Передовой край: эндофенотип, промежуточный фенотип и биомаркер» . Депрессия и тревога . 30 (3): 185–189. дои : 10.1002/da.22042 . ПМИД 23325718 . S2CID 6848146 .
- ^ Jump up to: а б с Готтесман II, Гулд Т.Д. (апрель 2003 г.). «Концепция эндофенотипа в психиатрии: этимология и стратегические намерения». Американский журнал психиатрии . 160 (4): 636–45. дои : 10.1176/appi.ajp.160.4.636 . ПМИД 12668349 .
- ^ Гринвуд Т.А., Брафф Д.Л., Лайт Г.А., Каденхед К.С., Калкинс М.Е., Доби DJ и др. (ноябрь 2007 г.). «Первоначальный анализ наследственности эндофенотипических показателей шизофрении: консорциум по генетике шизофрении» . Архив общей психиатрии . 64 (11): 1242–50. дои : 10.1001/archpsyc.64.11.1242 . ПМЦ 10588564 . ПМИД 17984393 .
- ^ Гус, Лиза М.; Кросби, Дженнифер; Пейн, Шалейн; Шачар, Рассел (1 июня 2009 г.). «Подтверждение и расширение модели эндофенотипа в моделях наследования СДВГ в семейном исследовании тормозного контроля» . Американский журнал психиатрии . 166 (6): 711–717. дои : 10.1176/appi.ajp.2009.08040621 . ISSN 0002-953X . ПМИД 19448185 .
- ^ Алдерсон Р.М., Раппорт М.Д., Худек К.Л., Сарвер Д.Е., Кофлер М.Дж. (май 2010 г.). «Конкурирующие основные процессы при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ): лежат ли недостатки рабочей памяти в основе дефицита поведенческого торможения?». Журнал аномальной детской психологии . 38 (4): 497–507. дои : 10.1007/s10802-010-9387-0 . ПМИД 20140491 . S2CID 1641972 .
- ^ Эрше К.Д., Джонс П.С., Уильямс ГБ, Тертон А.Дж., Роббинс Т.В., Буллмор И.Т. (февраль 2012 г.). «Аномальная структура мозга, связанная с зависимостью от стимуляторов». Наука . 335 (6068): 601–4. Бибкод : 2012Sci...335..601E . дои : 10.1126/science.1214463 . ПМИД 22301321 . S2CID 13958119 .
- ^ Рейтц К., Майе Р. (ноябрь 2009 г.). «Эндофенотипы в нормальной морфологии мозга и болезни Альцгеймера: обзор» . Нейронаука . 164 (1): 174–90. doi : 10.1016/j.neuroscience.2009.04.006 . ПМЦ 2812814 . ПМИД 19362127 .
- ^ Комуззи А.Г., Фунахаши Т., Зонненберг Г., Мартин Л.Дж., Джейкоб Х.Дж., Блэк А.Е. и др. (сентябрь 2001 г.). «Генетическая основа вариаций адипонектина в плазме, глобального эндофенотипа ожирения и метаболического синдрома» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (9): 4321–5. дои : 10.1210/jcem.86.9.7878 . ПМИД 11549668 .
- ^ Станке Ф., Хедтфельд С., Беккер Т., Тюммлер Б. (май 2011 г.). «Ассоциативное исследование по контрастированию эндофенотипов муковисцидоза признает KRT8, но не KRT18, как модификатор тяжести заболевания муковисцидозом и опосредованную CFTR остаточную секрецию хлоридов» . BMC Медицинская генетика . 12:62 . дои : 10.1186/1471-2350-12-62 . ПМК 3107781 . ПМИД 21548936 .
- ^ Ленценвегер МФ (март 2013 г.). «Эндофенотип, промежуточный фенотип, биомаркер: определения, сравнение понятий, уточнения» . Депрессия и тревога . 30 (3): 185–9. дои : 10.1002/da.22042 . ПМИД 23325718 . S2CID 6848146 .
- ^ Ленценвегер МФ (ноябрь 2013 г.). «Четкое размышление о различиях между эндофенотипом, промежуточным фенотипом и биомаркерами в исследованиях психопатологии развития». Развитие и психопатология . 25 (4, ч. 2): 1347–57. дои : 10.1017/S0954579413000655 . ПМИД 24342844 . S2CID 13629102 .
- ^ Jump up to: а б Бротман М.А., Гайер А.Е., Лоусон Э.С., Хорси С.Е., Рич Б.А., Дикштейн Д.П. и др. (март 2008 г.). «Дефицит маркировки эмоций на лице у детей и подростков, подверженных риску биполярного расстройства» . Американский журнал психиатрии . 165 (3): 385–9. дои : 10.1176/appi.ajp.2007.06122050 . ПМИД 18245180 .
- ^ Гершон Э.С., Голдин Л.Р. (август 1986 г.). «Клинические методы психиатрической генетики. I. Надежность стратегий исследования генетических маркеров» . Acta Psychiatrica Scandinavica . 74 (2): 113–8. дои : 10.1111/j.1600-0447.1986.tb10594.x . ПМИД 3465198 . S2CID 6158883 .
- ^ Бошен Т.П. (февраль 2009 г.). «Роль биомаркеров и эндофенотипов в профилактике и лечении психопатологических расстройств» . Биомаркеры в медицине . 3 (1): 1–3. дои : 10.2217/17520363.3.1.1 . ПМЦ 2735891 . ПМИД 19727417 .
- ^ Каденхед К.С., Свердлов Н.Р., Шафер К.М., Диас М., Брафф Д.Л. (октябрь 2000 г.). «Модуляция реакции испуга и латеральности испуга у родственников больных шизофренией и у субъектов с шизотипическим расстройством личности: свидетельства тормозного дефицита». Американский журнал психиатрии . 157 (10): 1660–8. дои : 10.1176/appi.ajp.157.10.1660 . ПМИД 11007721 .
- ^ Турецкий Б.И., Калкинс М.Е., Лайт Г.А., Олинси А., Радант А.Д., Свердлов Н.Р. (январь 2007 г.). «Нейрофизиологические эндофенотипы шизофрении: жизнеспособность выбранных мер-кандидатов» . Бюллетень шизофрении . 33 (1): 69–94. дои : 10.1093/schbul/sbl060 . ПМЦ 2632291 . ПМИД 17135482 .
- ^ Галдериси С., Муччи А., Вольпе У., Бутрос Н. (апрель 2009 г.). «Доказательная медицина и электрофизиология при шизофрении». Клиническая ЭЭГ и нейронауки . 40 (2): 62–77. дои : 10.1177/155005940904000206 . ПМИД 19534300 . S2CID 36463105 .
- ^ да Круз Дж.Р., Фаврод О., Ройнишвили М., Чкониа Е., Бранд А., Мор С. и др. (июнь 2020 г.). «Микросостояния ЭЭГ являются эндофенотипом-кандидатом шизофрении» . Природные коммуникации . 11 (1): 3089. Бибкод : 2020NatCo..11.3089D . дои : 10.1038/s41467-020-16914-1 . ПМК 7303216 . ПМИД 32555168 . S2CID 219730748 .
- ^ Грин М.Ф., Хоран В.П., Ли Дж. (октябрь 2015 г.). «Социальное познание при шизофрении». Обзоры природы. Нейронаука . 16 (10): 620–31. дои : 10.1038/nrn4005 . ПМИД 26373471 . S2CID 3328671 .
- ^ Мессамор, Эрик (30 июня 2018 г.). «Биомаркер реакции ниацина как эндофенотип шизофрении: обновленная информация о статусе» . Простагландины, лейкотриены и незаменимые жирные кислоты . 136 : 95–97. дои : 10.1016/j.plefa.2017.06.014 . ПМИД 28688777 . S2CID 20545483 .
- ^ Веденоя Дж., Лукола А., Туулио-Хенрикссон А., Паунио Т., Экелунд Дж., Силандер К. и др. (июль 2008 г.). «Репликация связи на хромосоме 7q22 и ассоциация регионального гена Рилина с рабочей памятью в семьях, страдающих шизофренией» . Молекулярная психиатрия . 13 (7): 673–84. дои : 10.1038/sj.mp.4002047 . ПМИД 17684500 .
- ^ Jump up to: а б Ватанабэ А., Тойота Т., Овада Ю., Хаяси Т., Иваяма Ю., Мацумата М. и др. (ноябрь 2007 г.). «Fabp7 соответствует локусу количественных признаков эндофенотипа шизофрении» . ПЛОС Биология . 5 (11): е297. doi : 10.1371/journal.pbio.0050297 . ПМК 2071943 . ПМИД 18001149 .
- ^ Лейзер С.К., Боулби М.Р., Комери Т.А., Данлоп Дж. (июнь 2009 г.). «Венец познания: как никотиновый ацетилхолиновый рецептор альфа-7 способствует улучшению когнитивного дефицита». Фармакология и терапия . 122 (3): 302–11. doi : 10.1016/j.pharmthera.2009.03.009 . ПМИД 19351547 .
- ^ Розен HR, Рич BA (июль 2010 г.). «Нейрокогнитивные корреляты обработки эмоциональных стимулов при биполярном расстройстве у детей: обзор». Последипломное образование по медицине . 122 (4): 94–104. дои : 10.3810/pgm.2010.07.2177 . ПМИД 20675973 . S2CID 26175461 .
- ^ Соэйру-де-Соуза М.Г., Отадуй М.К., Диас Ч.З., Био Д.С., Мачадо-Виейра Р., Морено Р.А. (декабрь 2012 г.). «Влияние аллели риска CACNA1C на лимбические структуры и распознавание лицевых эмоций у субъектов с биполярным расстройством и у здоровых людей». Журнал аффективных расстройств . 141 (1): 94–101. дои : 10.1016/j.jad.2012.03.014 . ПМИД 22464935 .
- ^ Двиведи Ю. (2012). «Стресс-диатезная модель суицидального поведения». Нейробиологическая основа самоубийства . Границы в неврологии. Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 9781439838815 . ПМИД 23035289 .
- ^ Зук Х., МакГирр А., Лебель В., Бенкелфат С., Руло Г., Турецки Г. (декабрь 2007 г.). «Влияние генетической изменчивости гена рецептора серотонина 1B на импульсивное агрессивное поведение и самоубийство». Американский журнал медицинской генетики. Часть B. Нейропсихиатрическая генетика . 144Б (8): 996–1002. дои : 10.1002/ajmg.b.30521 . ПМИД 17510950 . S2CID 42101776 .