Cíl: Schizofrenie, bipolární afektivní porucha, unipolární deprese a demence u Alzheimerovy choroby mají silný genetický a neurobiologický podklad. Cílem této souhrnné práce je podat stručný přehled současných poznatků o genetice a epigenetice uvedených vážných duševních poruch pro lepší informovanost zájemců o biologickou psychiatrii a další výzkum. Výsledky: Zásadní nové poznatky o genetice vážných duševních poruch přinesly celogenomové asociační studie. U schizofrenie již bylo odhaleno několik desítek bodových polymorfismů DNA, významných pro vznik a rozvoj onemocnění. Ty se podílejí na vývoji mozkových struktur, jejich vzájemném propojení, neuronální komunikaci, imunitní reakci a regulaci exprese DNA. Pokud jde o bipolární afektivní poruchu, významné geny se týkají zejména neuronální konektivity, neuroplasticity a přenosu vzruchu nervovou tkání, zejména kalciové signalizace. V etiologii unipolární deprese jsou významné například geny pro serotoninovou signalizaci a jednotlivé neutropní faktory, dále geny ovlivňující činnost osy hypothalamus-hypofýza-nadledvina a imunitu. Neméně důležité jsou však zevní stresové podněty. U rodinné formy demence u Alzheimerovy choroby mají zásadní význam geny, které se podílejí na tvorbě amyloidu beta. U demence u Alzheimerovy choroby s výskytem sporadickým je jednoznačně významný gen pro apolipoprotein E, rovněž se podílející na tvorbě beta amyloidu. Je však odhalována řada dalších genů ve spojení s imunitou či regulací činnosti DNA. Výsledky doposud publikovaných studií v oblasti epigenetiky vážných duševních poruch akcentují význam methylace DNA, modifikace histonů a tvorby mikroRNA, kde veškeré tyto faktory ovlivňují genovou expresi a následnou tvorbu proteinů. Epigenetické studie však doposud nepřinesly konzistentní poznání v dané oblasti, výzkum je zde spíše na svém počátku. Závěr: Ukazuje se, že genetické a epigenetické příčiny vážných duševních poruch jsou velmi komplexní a zahrnují řadu různých mechanismů. Celogenomové asociační studie byly velkým přínosem v poznání genetické etiologie těchto onemocnění, nicméně neobjasňují následnou patogenezi. Výzkum faktorů epigenetických posunul naše poznání kupředu, avšak jeho výsledky jsou doposud nekonzistentní. Zajímavým je zjištění, že řada epi/genetických nálezů se u jednotlivých duševních poruch překrývá, například mezi schizofrenií a bipolární afektivní poruchou. Lze očekávat, že další rozvoj neurobiologických vyšetřovacích metod a statistických metod problematiku epi/genetiky vážných duševních poruch více ozřejmí.

Objective: Schizophrenia, bipolar affective disorder, major depression and dementia in Alzheimer ́s disease have a strong genetic and neurobiological background. The aim of this review is to briefly sum up recent knowledge on genetics and epigenetics of these serious mental disorders in order to educate professionals in the field of biological psychiatry and stimulate further research. Results: Cardinal new knowledge on the genetics of serious mental disorders was recently brought by whole-genome association studies. Dozens of single nucleotide DNA polymorphisms significantly associated with schizophrenia were detected. These genetic variants are related to the development of brain structures, their interconnection, neural communication, immune reaction and regulation of DNA expression. As of the bipolar affective disorder, significant genes especially apply to neural connectivity, neuroplasticity and neural transmission, in particular calcium signalling. In the etiology of major depression, genes influencing serotonin signalling, neurotrophic substances, the hypothalamus-pituitary-adrenalin axis or immunity are of import. However, external stressful stimuli are also substantial. In the familial form of dementia in Alzheimer ́s disease, the genes participating in the betaamyloid synthesis are of importance. As for the sporadic dementia in Alzheimer's disease, the Apolipoprotein E gene involved in the beta-amyloid formation is definitely relevant. At the same time, several genes linked to immunity or DNA expression regulation are also substantial. The results of the most frequently published epigenetic studies accentuate the significance of DNA methylation, histone modifications and mikroRNAs, when all these factors influence gene expression and subsequently protein synthesis. Unfortunately, epigenetic studies were so far not able to bring consistent results, and epigenetic research of serious mental disorders is more at its beginning than at its end. Conclusion: It becomes apparent that genetic and epigenetic etiology of serious mental disorders is very complex and comprise a whole range of different mechanisms. Whole-genome association studies were a big contribution in our discovery of genetic etiology, but pathogenesis still remains unclear. Epigenetic research partly moved our recognition ahead, but its results are still far from consistency. The interesting fact is that some epi/genetic findings overlap between individual mental disorders, e.g. between schizophrenia and bipolar disorder. It is legitimate to anticipate that new neurobiological examination methods and statistical assessment methods will elucidate the issues of epi/genetics of serious mental disorders in the future.

Psychiatrická klinika FNHK a LF UK Hradec Králové

Recent knowledge on genetics and epigenetics of serious mental disorders

Literatura