Dans une étude récente sur le serveur de préimpression medRxiv *, les chercheurs ont comparé le risque génétique partagé et les fondements biologiques des maladies neurologiques et mentales en utilisant environ un million de cas d’études d’association à l’échelle du génome (GWAS).
Étude: Impact du séquençage métagénomique de nouvelle génération des tests d’ADN sans plasmocytes dans la prise en charge des patients suspects de maladies infectieuses. Crédit d’image : r.classen/Shutterstock.com
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Sommaire
Arrière-plan
Les maladies psychiatriques et neurologiques sont les principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde. Malgré leur origine neurale commune, ils ont des entités pathogènes sous-jacentes distinctes et sont classés séparément dans la Classification internationale des maladies (CIM). Cependant, la mesure dans laquelle ils partagent une base étiologique et des influences génétiques n’est pas claire.
Les troubles psychiatriques ont une base neurobiologique, avec in vivo enquêtes montrant des anomalies cérébrales systématiques dans divers troubles.
Les modalités de traitement ciblant les mécanismes neurobiologiques sont efficaces pour de nombreux troubles psychiatriques, notamment la thérapie électroconvulsive, la stimulation magnétique transcrânienne et les agents psychopharmacologiques.
Les caractéristiques cliniques des deux troubles comprennent des symptômes débilitants, des anomalies du mouvement et des troubles cognitifs.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont analysé les données GWAS à l’aide d’outils statistiques et informatiques complémentaires pour évaluer le chevauchement génomique entre les maladies neurologiques et psychiatriques et interpréter biologiquement les données génétiques pour explorer si la fracture clinique existante entre les troubles neurologiques et psychiatriques est visible au niveau génétique.
L’équipe a organisé des statistiques sommaires d’études d’association à l’échelle du génome pour analyser les données de dix maladies psychiatriques et dix maladies neurologiques. Les maladies psychiatriques comprenaient l’anorexie mentale (AN), le trouble d’hyperactivité avec déficit de l’attention (TDAH), les troubles anxieux (ANX), le trouble du spectre autistique (TSA), le trouble obsessionnel-compulsif (TOC), le syndrome de Tourette (TS), le trouble de stress post-traumatique (PTSD), le trouble dépressif majeur (MDD), le trouble bipolaire (BD) et la schizophrénie (SCZ).
Les troubles neurologiques comprenaient la maladie d’Alzheimer (ALZ), le tremblement essentiel (ET), la sclérose latérale amyotrophique (ALS), la migraine (MIG), la démence à corps de Lewy (LBD), la maladie de Parkinson (PD), la sclérose en plaques (MS), les accidents vasculaires cérébraux et l’épilepsie des types génétiques généralisé (GGE) et focal (FE).
En outre, l’équipe a inclus des informations sur les études d’association à l’échelle du génome sur les traits associés au cerveau [cortical thickness (CRT-TH) and surface area (CRT-SA), general cognitive ability (COG), four somatic-type diseases [coronary artery disease (CAD), chronic kidney disease (CKD), diabetes mellitus type 2 (T2D), and inflammatory bowel disease (IBD)]et hauteur pour comparaison.
Les études d’association à l’échelle du génome n’incluaient que des individus d’ascendance européenne. Après prétraitement et harmonisation des données, des interrogations biologiques systématiques et des analyses de troubles croisés ont été réalisées.
Les caractéristiques architecturales génomiques discriminant chaque phénotype et les gènes et locus statistiquement significatifs qui se chevauchent génétiquement ont été déterminés.
Les modèles de corrélation génomique globale entre les phénotypes de la maladie ont été analysés et le chevauchement génomique au-delà des corrélations a été estimé.
Les cellules et tissus biologiques impliqués de manière différentielle dans les études d’association à l’échelle du génome ont été comparés à l’aide des informations de séquençage de l’acide ribonucléique (ARN) fournies par l’équipe du projet Genotype-Tissue Expression (GTEx), des données de séquençage de l’acide ribonucléique unicellulaire du cerveau humain et des données prédéterminées. ensembles de données d’ontologie génétique (GO) mis en œuvre dans la cartographie fonctionnelle et l’annotation de GWAS (FUMA).
Résultats
Les résultats ont révélé un chevauchement génétique généralisé entre les troubles, avec divers degrés de corrélations génétiques, dont la plupart étaient positives. Les migraines, les tremblements essentiels, la sclérose en plaques et les accidents vasculaires cérébraux étaient génétiquement associés à diverses maladies psychiatriques.
Les composants génomiques qui se chevauchent ont indiqué que les troubles neurologiques et psychiatriques partagent en partie des mécanismes génétiques moléculaires et des aspects étiologiques clés, contrastant leurs distinctions cliniques avec un rôle plus central de la biologie neuronale impliquée dans les troubles psychiatriques.
L’interrogatoire biologique a indiqué des processus biologiques hétérogènes liés aux maladies neurologiques, tandis que les troubles psychiatriques impliquaient systématiquement la biologie neuronale.
Les troubles psychiatriques étaient plus polygéniques que les troubles neurologiques, les troubles d’apparition pédiatrique ayant l’héritabilité la plus élevée du polymorphisme nucléotidique unique (SNP). La découverte a soutenu l’hypothèse que plusieurs voies causales peuvent converger vers la même maladie mentale alors que moins de voies causales peuvent sous-tendre les troubles neurologiques.
La polygénicité estimée pour les maladies psychiatriques et le COG était supérieure à celle des maladies neurologiques, des troubles somatiques, des évaluations d’imagerie corticale et de la taille. La plupart des phénotypes polygéniques avaient une faible capacité de découverte, ce qui indique une proportion plus élevée de variants affectant les traits avec des tailles d’effet plus petites.
L’étude a révélé que 40 des 45 corrélations génétiques entre les troubles psychiatriques et 12 des 45 corrélations entre les troubles neurologiques ont atteint une signification.
Les troubles neurodégénératifs SLA, LBD, ALZ et PD formaient un groupe de troubles corrélés, avec ET, FE et AVC positivement corrélés à plusieurs troubles psychiatriques, en particulier MDD, ADHD, ANX et PTSD. L’enquête scientifique a découvert une variété de corrélations liées au cerveau associées aux maladies neurologiques.
Les gènes à risque de la maladie de Parkinson se sont avérés fortement liés à de nombreux processus neurobiologiques, y compris les vésicules synaptiques. Ils étaient spécifiquement élevés dans la substantia nigra, qui est cruciale pour la pathogenèse de la maladie de Parkinson.
Les gènes de risque GGE étaient fortement liés aux neurones excitateurs et à l’acide gamma-aminobutyrique (GABA) ergiques, ce qui concorde avec l’hyperexcitabilité étant la caractéristique physiopathologique de l’épilepsie.
Les gènes de risque de LBD étaient liés au métabolisme des lipides, SCZ, MDD et ADHD étaient tous élevés dans les tissus cérébraux, et des procédures neurobiologiques et des types de cellules neuronales étaient impliqués. CRT-TH et COG étaient les seules comparaisons avec des gènes significativement élevés dans les cellules cérébrales.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont montré un chevauchement génétique entre les troubles psychiatriques et neurologiques, révélant la convergence des associations biologiques et contrastant les distinctions définies historiquement.
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
