The genetics of anorexia nervosa: the current status and perspectives for future research

Anorexia nervosa (AN) is a complex disorder with the highest range of mortality among psychiatric disorders. Genetic studies on twins and families provided from 12 years suggested a substantial genetic influence for AN. Because there is no straight connection between symptoms and molecular pathology of disease, therefore identification of genes predisposing to disease is difficult. Originally research focused on neurotransmitters genes such as serotonergic and dopaminergic system genes, and genes involved in body weight and food intake regulation. In the next stage meta-analyses with large sample size were used. Also some studies used subphenotypes and strategy of endophenotypes. Unfortunately, results achieved in these studies did not provide unequivocally findings. Currently genome-wide association studies (GWAS) era begins. We hope that GWAS will help to identify genes and pathways involved in eating disorders. The elucidation of the molecular mechanisms underlying eating disorders might improve therapeutic approaches. The aim of this paper is summarizing the hitherto genetics association studies in AN and showing perspectives for future research. Psychiatry 2010; 7, 6: 203–226Jadłowstręt psychiczny należy do złożonych chorób psychicznych o najwyższym wskaźniku śmiertelności. Choroba charakteryzuje się wysokim stopniem odziedziczalności, a wyniki prowadzone od ponad 12 lat badań rodzin i bliźniąt potwierdzają udział podłoża genetycznego w predyspozycji do zachorowania. Niemniej objawy choroby nie zostały jednoznacznie powiązane z molekularnymi mechanizmami etiopatologicznymi, co znacznie utrudnia proces identyfikowania genów predysponujących w jadłowstręcie psychicznym. Badania genów kandydujących początkowo były prowadzone w odniesieniu do głównych neuroprzekaźników ośrodkowego układu nerwowego, takich jak serotonina czy dopamina, oraz genów związanych z regulacją przyjmowania pokarmu i kontroli masy ciała. Kolejnym etapem były badania typu metaanalizy obejmujące duże grupy pacjentów, a także wprowadzenie analiz w wyodrębnionych grupach pacjentów i poszukiwanie endofenotypów. Uzyskane wyniki badań nie przyniosły jednak rozstrzygających rezultatów. Obecnie wkroczono w erę badań asocjacyjnych w skali całego genomu. Badania te trwają i wydaje się, że będą pomocne w wytypowaniu genów i mechanizmów prowadzących do rozwoju choroby, co w efekcie pomoże w opracowaniu skutecznej terapii. Celem niniejszej pracy jest podsumowanie wyników dotychczasowych badań asocjacyjnych w jadłowstręcie psychicznym oraz przedstawienie perspektyw przyszłych badań. Psychiatria 2010; 7, 6: 203–22

Proteomic analysis in quest for biologic markers of psychiatric diseases

The aim of this paper is to present the concept of proteomic analysis, technologies and opportunity of utilization proteomic methods in quest for biologic markers of psychiatric diseases.Celem artykułu jest przedstawienie założeń badań proteomicznych, stosowanych metod i możliwości wykorzystania tych badań w poszukiwaniu markerów biologicznych dla chorób psychicznych

CLOCK genes associated with the pathogenesis of unipolar and bipolar affective disorders

Rytmy biologiczne to cykliczne zmiany procesów fizjologicznych i aktywności behawioralnej. Spośród kilku rodzajów rytmów biologicznych rytm okołodobowy pełni rolę podstawowego regulatora pozwalającego przystosować liczne procesy wewnętrzne do zewnętrznych czynników środowiska. Zaburzenia działania układu okołodobowego, których konsekwencją są zakłócenia rytmów biologicznych, towarzyszą wielu chorobom. Zaburzenia rytmów biologicznych są jedną z czterech podstawowych kategorii objawów zaburzeń nastroju (obok podwyższenia/ obniżenia nastroju, napędu, objawów lęku/drażliwości). W zaburzeniach afektywnych dwubiegunowych (ChAD) zaburzenia rytmu okołodobowego wykazują zróżnicowaną postać i nasilenie. Między innymi głębokość obniżenia nastroju może zmieniać się w rytmie dobowym (typowe poranne pogorszenie nastroju i wieczorna jego częściowa poprawa). Dotychczas potwierdzono znaczenie co najmniej kilku genów w etiopatogenezie zaburzeń nastroju. W zakresie zegara molekularnego zidentyfikowano 21 genów. U ssaków, w tym i człowieka, podstawowe geny zegarowe to 3 geny period - PER1, PER2, PER3 - oraz dwa kryptochromy CRY1 i CRY2. Wykazano, że zmiany w genach zegarowych są związane z zaburzeniami cyklicznych procesów fizjologicznych i pojawieniem się objawów psychopatologicznych. Pozwala to sądzić, że istnieje grupa pacjentów z zaburzeniem afektywnym zarówno jedno-, jak i dwubiegunowym, u których choroba jest związana z zaburzeniami funkcjonowania układu okołodobowego. Fakt ten przyczynił się do zainteresowania badaczy zajmujących się wyjaśnieniem genetycznego podłoża zaburzeń psychicznych i wytypowania genów kandydujących spośród genów zegarowych. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd dotychczasowych badań asocjacyjnych wybranych genów zegarowych w zaburzeniach afektywnych jedno- i dwubiegunowych. Psychiatria 2010; 7, 4: 151-160Biological rhythms are cyclic changes of physiologic processes and behavioral activity. Among biological rhythms the circadian rhythm is basic for adaptation of internal processes to external condition of environment. Disturbances of circadian system are present in many diseases, causing disturbances of biological cyclic processes. Biological rhythms changes are essential symptom of affective disorders (among depressed/elevated mood, decreased/ increased activity, fear/irritability). Disturbances of circadian rhythm may be intensive and diverse. We may observe changes of intensity of depressed mood during a day (worsening in the morning and partial getting better in the evening). Till today several genes has been described to be important in pathogenesis of mood disorders. There are 21 identified clock genes. In mammalian, and in human too, most important are genes: PER1, PER2, PER3 and CRY1, CRY2. Studies indicate, that changes in physiological cyclic processes and psychopathological symptoms arise as a result of changes in these genes. One can suppose that bipolar and unipolar disease may be associated with disturbances of circadian clock, at least in some patients. That’s why investigators that look for genetic association of mental disorders indicate candidate genes in clock system. This issue considers with association studies of clock genes in unipolar and bipolar disease. Psychiatry 2010; 7, 4: 151-16

Epigenetic mechanisms in psychiatric disorders and cognitive functions

Celem artykułu jest przedstawienie mechanizmów epigenetycznych wpływających na pozagenowe dziedziczenie predyspozycji do chorób psychicznych oraz zaburzeń funkcji poznawczych. W pierwszej części artykułu przedstawiono pojęcie epigenetyki i mechanizmy z nią związane wraz z dowodami wskazującymi na działanie konkretnych mechanizmów w zaburzeniach psychicznych. Druga część jest poświęcona plastyczności synaptycznej i zaburzeniom funkcji poznawczych, w których od dawna złożone mechanizmy epigenetyczne są postulowane i badane, a które mają związek z zaburzeniami procesów poznawczych występującymi w chorobach psychicznych.The aim of this paper is presentation of epigenetic mechanisms in non-genomic inheritance of predisposition to psychiatric disorders and cognitive dysfunctions. In the first part of this paper we describe epigenetic term and recent findings on the role and mechanisms of epigenetic codes in mental disorders. In second part of this review we present epigenetic regulation of synaptic plasticity and cognition. Dysfunctions of these processes are thought to be important in psychiatric disorders

POMIAR CHRONOTYPU POPULACJI POLSKIEJ

Chronotype is an attribute connected with an individual, preferred pattern of circadian activity on the continuum of morningness-eveningness. It mirrors the inter-individual differences in the course of circadian rhythms [1, 2]. The studies indicate its connections with sleep-wake cycle, i.e.: time of sleep onset, wake up time and duration of sleep [3, 4]. Two methods of describing human chronotypes are considered in this paper: a subjective – questionnaire method and an objective method – actigraphy that measures the gross motor activity. The aim of the study was to assess the relation between results of Polish adaptation of Horne and Östberg Morningness-Eveningness Questionnaire [5] and circadian activity measured with actigraphs in order to compare and evaluate the usefulness of both methods in chronotype related studies. Also, the purpose was to assess the relation between chronotype and socio-demographic factors such as sex, age and education in Polish population. The research group included 150 healthy volunteers of genders, 75 women and 75 men. The age of the respondents fell between 19 and 60 years old (34.25±12.13 EX±SD). The obtained results confirmed the usefulness of actigraphy in chronotype related studies. Also they confirmed modulation of chronotype with age and revealed differences in circadian activity between men and women. Chronotyp to indywidualny, preferowany przez jednostkę wzór aktywności okołodobowej na wymiarach rannościwieczorności, który odzwierciedla różnice indywidualne przebiegu rytmów okołodobowych [1, 2]. Badania wskazują, że jest on ściśle związany z przebiegiem rytmu senczuwanie, m.in. czasem zaśnięcia i budzenia się oraz czasem trwania snu [3, 4]. W pracy zastosowano dwie metody pomiaru chronotypu: kwestionariuszową oraz pomiar aktograficzny aktywności ruchowej. Celem pracy była ocena związku pomiędzy wynikami polskiej adaptacji kwestionariusza Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ) Horna i Ostberga [5] a dobową aktywnością ruchową mierzoną aktograficznie oraz porównanie i ocena przydatności obu metod w badaniach nad chronotypem. Ponadto, dokonano oceny związku pomiędzy chronotypem i czynnikami społeczno-demograficznymi, takimi jak: płeć, wiek i wykształcenie, w populacji polskiej. Badaniami objęto grupę 150 zdrowych ochotników obu płci, 75 kobiet i 75 mężczyzn w wieku 19-60 lat (34.25±12.13; EX±SD ). Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność aktografii w badaniach nad chronotypem. Wyniki potwierdziły związek chronotypu z wiekiem oraz ujawniły różnice w aktywności dobowej między mężczyznami i kobietami

MEASURING THE CHRONOTYPE IN POLISH POPULATION

Chronotype is an attribute connected with an individual, preferred pattern of circadian activity on the continuum of morningness-eveningness. It mirrors the inter-individual differences in the course of circadian rhythms [1, 2]. The studies indicate its connections with sleep-wake cycle, i.e.: time of sleep onset, wake up time and duration of sleep [3, 4]. Two methods of describing human chronotypes are considered in this paper: a subjective – questionnaire method and an objective method – actigraphy that measures the gross motor activity. The aim of the study was to assess the relation between results of Polish adaptation of Horne and Östberg Morningness-Eveningness Questionnaire [5] and circadian activity measured with actigraphs in order to compare and evaluate the usefulness of both methods in chronotype related studies. Also, the purpose was to assess the relation between chronotype and socio-demographic factors such as sex, age and education in Polish population. The research group included 150 healthy volunteers of genders, 75 women and 75 men. The age of the respondents fell between 19 and 60 years old (34.25±12.13 EX±SD). The obtained results confirmed the usefulness of actigraphy in chronotype related studies. Also they confirmed modulation of chronotype with age and revealed differences in circadian activity between men and women.Chronotyp to indywidualny, preferowany przez jednostkę wzór aktywności okołodobowej na wymiarach rannościwieczorności, który odzwierciedla różnice indywidualne przebiegu rytmów okołodobowych [1, 2]. Badania wskazują, że jest on ściśle związany z przebiegiem rytmu senczuwanie, m.in. czasem zaśnięcia i budzenia się oraz czasem trwania snu [3, 4]. W pracy zastosowano dwie metody pomiaru chronotypu: kwestionariuszową oraz pomiar aktograficzny aktywności ruchowej. Celem pracy była ocena związku pomiędzy wynikami polskiej adaptacji kwestionariusza Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ) Horna i Ostberga [5] a dobową aktywnością ruchową mierzoną aktograficznie oraz porównanie i ocena przydatności obu metod w badaniach nad chronotypem. Ponadto, dokonano oceny związku pomiędzy chronotypem i czynnikami społeczno-demograficznymi, takimi jak: płeć, wiek i wykształcenie, w populacji polskiej. Badaniami objęto grupę 150 zdrowych ochotników obu płci, 75 kobiet i 75 mężczyzn w wieku 19-60 lat (34.25±12.13; EX±SD). Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność aktografii w badaniach nad chronotypem. Wyniki potwierdziły związek chronotypu z wiekiem oraz ujawniły różnice w aktywności dobowej między mężczyznami i kobietami

Association between polymorphisms of 1287 A/G noradrenaline transporter gene and drug response for escitalopram and nortriptyline in depressed patients

Wstęp. Celem pracy była analiza możliwej asocjacji genu kandydującego związanego z układem noradrenergicznym - transportera noradrenaliny (NET) - z efektywnością leczenia przeciwdepresyjnego. Materiał i metody. W badaniu uczestniczyło 90 niespokrewnionych pacjentów (21 mężczyzn i 69 kobiet), ze średnią wieku 38 lat, z rozpoznaniem epizodu depresji niepsychotycznej, co najmniej umiarkowanego stopnia, którzy spełniali kryteria diagnostyczne DSM-IV i ICD-10. Pacjentów podzielono losowo na dwie grupy: 1) osoby leczone lekiem serotoninergicznym - escitalopramem (n = 51) w terapeutycznych dawkach 10-20 mg/d.; 2) osoby leczone lekiem noradrenergicznym - nortryptyliną (n = 39) w dawkach 75-100 mg/d. Skutecznością leczenia określano redukcję o ≥ 50% punktów w skali Hamiltona w 8. tygodniu leczenia w porównaniu z tygodniem 0. Oznaczenia genotypowe badanych polimorfizmów przeprowadzono na podstawie metody PCR-RFLP. Analizy statystyczne wykonano za pomocą programu Statistica versja 7.1. Wyniki. W niniejszej pracy nie wykazano asocjacji genotypowych i allelowych polimorfizmu 1287 A/G genu NET a efektem terapii, zarówno w grupie osób leczonych escitalopramem (genotypy: p = 0,767; allele: p = 0,651), jak i w grupie osób leczonych nortryptyliną (genotypy: p = 0,471; allele: p = 0,484). Wnioski. U osób chorujących na depresję nie wykazano związku badanego polimorfizmu genu NET z dobrą odpowiedzią zarówno na escitalopram, jak i nortryptylinę.Introduction. The aim of this study was to analyze the possible association of the candidate gene of noradrenergic system - noradrenaline transporter with efficacy of antidepressant treatment. Material and methods. In the study we analyzed 90 patients with major depression (21 males and 69 females) with a mean age of 38 years, suffering from depressive disorder of at least moderate severity, meeting the research criteria of ICD-10 and DSM-IV for major depression. Patients were randomized into two groups: 1) patients received the serotoninergic drug - escitalopram (n = 51) with specified dose range 10-20 mg/day. 2) Patients treated by noradrenergic drug - nortriptyline (n = 49) with dose range 75-150 mg/day. The response to the drug was defined by a reduction ≥ 50% of total score of Hamilton scale in the 8 week of treatment in comparison to the week 0. Genotypes for 1287A/G NET gene polymorphisms were established by PCR-RFLP method. Statistical analysis was performed with Statistica version 7.1. Results. We have not found an association of 1287A/G polymorphism of NET gene with treatment response neither to escitalopram (p = 0.767 for genotypes, p = 0.651 for alleles) nor to nortriptyline (p = 0.471 for genotypes, p = 0.484 for alleles) when comparing the group of patients with response to the group of patients without response to the drugs. Conclusions. The polymorphisms of NET gene analyzed in this study are not likely to be associated with treatment response to antidepressants, neither escitalopram nor nortriptyline in our group of patients with depression

ProBDNF as an Indicator of Improvement among Women with Depressive Episodes

Depression is a chronic psychiatric disorder with a heavy socioeconomic burden. Studies on biomarkers are needed to comprehend the pathophysiology of depression and to improve treatment outcomes. Research points to the importance of imbalance between mature brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its precursor, pro–brain–derived neurotrophic factor (proBDNF), in the pathophysiology of mood disorders and the potential neurodegenerative role of calcium-binding protein B (S100B). Our objective was to compare BDNF, proBDNF, and S100B serum levels before and after the treatment of acute depressive episodes and to assess their correlation with the severity of symptoms and history of stress. We also aimed to investigate the differences in BDNF, proBDNF, and S100B levels between depression in the course of bipolar disorder (BD) and major depressive disorder (MDD). We recruited 31 female patients diagnosed with BD or MDD who were hospitalized due to current depressive episodes. The patients had their serum BDNF, proBDNF, and S100B levels evaluated using the ELISA method upon admission and after the symptoms improved, at discharge. We found that proBDNF levels decreased significantly with the treatment (p = 0.0478), while BDNF and S100B levels were not altered significantly. No differences in biochemical parameters between MDD and BD subjects were observed. Consequently, we concluded that a decrease in serum proBDNF levels could be considered a biomarker of recovery from depressive episodes

FTO and MC4R polymorphisms, and selected pre-, peri- and postnatal factors as determinants of body mass index and fatness in children: a thorough analysis of the associations

Abstract Background Overweight and obesity among children have become significant global health concerns. Previous studies have highlighted the potential role of genetic factors, particularly polymorphisms in the FTO and MC4R genes, as well as environmental factors in the development of childhood obesity. This study aimed to investigate the relationships between genetic, socioeconomic and perinatal factors, adverse childhood events (ACEs), and lifestyle, and their impact on overweight, obesity and body composition parameters in children. Additionally, we explored potential interactions between genetic factors and ACEs. Methods Four hundred fifty-six children aged 6–12 years participated in our study. Information on the socioeconomic status, perinatal factors, ACEs and lifestyle of the children was collected with a questionnaire completed by their parents/guardians. We examined the children’s body weight and conducted an electrical bioimpedance analysis. Overweight and obesity were diagnosed based on the International Obesity Task Force and McCarthy criteria. We genotyped two selected polymorphisms in the FTO and MC4R genes using the TaqMan SNP allelic discrimination method. Results Higher BMI (Body Mass Index) z scores were related to higher paternal BMI and lower maternal age at the child’s birth. Higher FMI (Fat Mass Index) z scores were associated with higher paternal BMI, increased gestational weight, lower maternal education and the presence of the FTO risk allele. Higher FatM (fat mass in kg) z scores were linked to lower maternal education, lower maternal age at the child’s birth, higher maternal body weight gain, paternal BMI and the presence of the FTO risk allele. Moreover, interaction effects were observed on BMI z scores between ACE and FTO AA, and on FMI z scores and FatM z scored between ACE and MC4R CC. Conclusions The contribution of environmental factors is more strongly related to changes in body composition than genetic ones. Additionally, the presence of the risk allele combined with unfavourable environmental factors like ACEs leads to visible interaction effects, resulting in increased BMI z scores and FMI z scores in children