Precedenti ricerche in vitro e post-mortem hanno indicato che l'infiammazione può portare a cambiamenti strutturali del cervello attraverso l'attivazione della microglia e/o disfunzione astrocitica in una serie di disturbi neuropsichiatrici.

È stata studiata la relazione tra infiammazione e cambiamenti nelle strutture cerebrali in vivo ed è stata esaminata una base funzionale guidata dal trascrittoma con rilevanza per la malattia mentale.

Questo studio ha utilizzato analisi collegate a più stadi, inclusa la randomizzazione mendeliana ( MR ), la correlazione dell'espressione genica e le analisi di connettività.
In totale sono stati coinvolti 20.688 partecipanti alla UK Biobank, che include dati clinici, genomici e di neuroimaging, e 6 cervelli post-mortem di individui neurotipici nell'Allen Human Brain Atlas ( AHBA ), includendo i dati di microarray di RNA.

Le varianti genetiche che regolano i livelli e l'attività dell'interleuchina 1 ( IL-1 ) circolante, IL-2, IL-6, proteina C-reattiva ( CRP ) e fattore neurotrofico derivato dal cervello ( BDNF ) sono state utilizzate come esposizioni nelle analisi MR.

Le misure di imaging cerebrale, tra cui il volume della materia grigia e lo spessore corticale, sono state utilizzate come esiti.
Le associazioni sono state considerate significative a una soglia corretta per test multipli di P minore di 1.1 x 10-4.

L'espressione genica differenziale nei dati AHBA è stata modellata in regioni del cervello mappate su aree significative nelle analisi MR; i geni sono stati testati per la sovrarappresentazione biologica e della malattia nei database di annotazioni e per la connettività nelle reti di interazione proteina-proteina.

Dei 20.688 partecipanti al campione della UK Biobank, 10.828 ( 52.3% ) erano donne e l'età media era di 55.5 anni.
Nel campione della UK Biobank, i livelli geneticamente predetti di IL-6 erano associati al volume della materia grigia nella corteccia temporale media ( punteggio z, 5.76; P=8.39 x 10-9 ), temporale inferiore ( punteggio z, 3.38; P=7.20 x 10-5 ), fusiforme ( punteggio z, 4.70; P=2.60 x 10-7 ) e corteccia frontale ( punteggio z, -3.59; P=3.30 x 10-5 ) insieme allo spessore corticale nella regione frontale superiore ( punteggio z, -5.11; P=3.22 x 10-7 ).

Non sono state trovate associazioni significative per IL-1, IL-2, CRP o BDNF dopo la correzione per il confronto multiplo.
Nel campione AHBA, 5 partecipanti su 6 ( 83% ) erano maschi e l'età media era di 42.5 anni.
L'analisi di coespressione a livello cerebrale ha mostrato una rete altamente interconnessa di geni espressi preferenzialmente nella circonvoluzione temporale media, che ulteriormente formava una rete di interazione proteina-proteina altamente connessa con IL-6 ( test di arricchimento della rete attesa rispetto a quella osservata data la prevalenza e grado di interazione nel database STRING: 43 nodes/30 edges osservati versus 8 edges attesi; grado medio dei nodes, 1.4; significatività dell'intero genoma, P=4.54 x 10-9 ).

La circonvoluzione temporale media ha espresso in modo differenziale geni che erano funzionalmente arricchiti per i processi biologici nella schizofrenia, nel disturbo dello spettro autistico e nell'epilessia.

In questo studio, l'interleuchina-6 geneticamente determinata è risultata associata alla struttura del cervello e potenzialmente colpisce le aree implicate nei disturbi neuropsichiatrici dello sviluppo, tra cui la schizofrenia e l'autismo. ( Xagena_2022 )

Williams JA et al, JAMA Psychiatry 2022; 79: 498-507

Xagena_Medicina_2022