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5-HTTLPR

5-HTTLPR (región promotora vinculada al transportador de serotonina) es una región polimórfica de repetición degenerada (redundancia en el código genético) en SLC6A4 , el gen que codifica el transportador de serotonina . Desde que se identificó el polimorfismo a mediados de la década de 1990, [1] [2] se ha investigado ampliamente, por ejemplo, en relación con los trastornos neuropsiquiátricos . Un artículo científico de 2006 afirmó que "más de 300 artículos sobre genética conductual, psiquiátrica, farmacogenética y otros tipos de genética médica" habían analizado el polimorfismo. [3] Aunque a menudo se discute como un ejemplo de interacción gen-ambiente , esta afirmación es controvertida.

Alelos

El gen transportador de serotonina ( SLC6A4 ) con el 5-HTTLPR se encuentra en el cromosoma 17 .

El polimorfismo se produce en la región promotora del gen. Los investigadores suelen informar de que presenta dos variaciones en los seres humanos: una corta ("s") y una larga ("l") , pero se puede subdividir aún más. [4] Se ha pensado que los alelos cortos (s) y largos (l) están relacionados con el estrés y los trastornos psiquiátricos . [5] En relación con la región hay dos polimorfismos de un solo nucleótido (SNP): rs25531 y rs25532. [6]

Un estudio publicado en 2000 encontró 14 variantes alélicas (14-A, 14-B, 14-C, 14-D, 15, 16-A, 16-B, 16-C, 16-D, 16-E, 16-F, 19, 20 y 22) en un grupo de alrededor de 200 japoneses y europeos . [4] La diferencia entre 16-A y 16-D es el SNP rs25531. También es la diferencia entre 14-A y 14-D. [3]

Algunos estudios han descubierto que el alelo largo produce una mayor transcripción del ARNm del transportador de serotonina en líneas celulares humanas. El nivel más alto puede deberse al alelo A de rs25531, de modo que los sujetos con la combinación alélica rs25531(A) larga (a veces escrita L A ) tienen niveles más altos, mientras que los portadores del alelo largo rs25531(G) tienen niveles más similares a los portadores del alelo corto. Estudios más recientes que examinan los efectos del genotipo pueden comparar el genotipo L A /L A con todos los demás genotipos. [7] La ​​frecuencia alélica de este polimorfismo parece variar considerablemente entre poblaciones, con una frecuencia más alta del alelo largo en Europa y una frecuencia más baja en Asia. [8] Se argumenta que la variación poblacional en la frecuencia alélica se debe más probablemente a procesos evolutivos neutrales que a la selección natural. [8]

Trastornos neuropsiquiátricos

En la década de 1990 se ha especulado que el polimorfismo podría estar relacionado con trastornos afectivos , y un estudio inicial encontró tal vínculo. [9] Sin embargo, otro gran estudio europeo no encontró tal vínculo. [10] Una década después, dos estudios encontraron que el polimorfismo 5-HTT influye en las respuestas depresivas al estrés de la vida; un ejemplo de interacción gen-ambiente (GxE) no considerado en los estudios anteriores. [11] [12] [13] Sin embargo, un metanálisis de 2017 no encontró tal asociación. [14] Anteriormente, dos metanálisis de 2009 no encontraron un efecto GxE general, [15] [16] mientras que un metanálisis de 2011, demostró un resultado positivo. [17] A su vez, el metanálisis de 2011 ha sido criticado por ser demasiado inclusivo (por ejemplo, al incluir fracturas de cadera como resultados), por considerar que un estudio apoya la interacción GxE cuando en realidad está en la dirección opuesta, y por la evidencia sustancial de sesgo de publicación y minería de datos en la literatura. [18] Esta crítica señala que si el hallazgo original fuera real, y no el resultado del sesgo de publicación, esperaríamos que los estudios de replicación que tienen un diseño más cercano al original sean los más propensos a replicarse; en cambio, encontramos lo opuesto. Esto sugiere que los autores pueden estar dragando datos para medidas y estrategias analíticas que produzcan los resultados que desean.

Respuesta al tratamiento

Los resultados de un estudio permitieron pensar que el polimorfismo estaba relacionado con la respuesta al tratamiento, de modo que los pacientes con alelos largos responden mejor a los antidepresivos . [19] Sin embargo, otro estudio sobre la respuesta al tratamiento con antidepresivos apuntó más bien al SNP rs25531, [20] y un estudio a gran escala realizado por el grupo de investigadores encontró una "falta de asociación entre la respuesta a un ISRS y la variación en el locus SLC6A4". [21]

Un estudio pudo encontrar un efecto de respuesta al tratamiento de la estimulación magnética transcraneal repetitiva sobre la depresión resistente a los fármacos, con homocigotos largos/largos que se benefician más que los portadores de alelos cortos. Los investigadores encontraron un efecto similar para el polimorfismo Val66Met en el gen BDNF . [22]

Amígdala

Se ha pensado que el 5-HTTLPR predispone a las personas a trastornos afectivos como la ansiedad y la depresión. Ha habido algunos estudios que prueban si esta asociación se debe a los efectos de la variación en 5-HTTLPR en la reactividad de la amígdala humana. Para probar esto, los investigadores reunieron a un grupo de sujetos y administraron un subconjunto de evitación de daños (HA) del Cuestionario de Personalidad Tridimensional como una evaluación inicial del estado de ánimo y la personalidad. [23] También se aisló y analizó el ADN de los sujetos para realizar la genotipificación. A continuación, se activó la amígdala haciendo que el sujeto comparara expresiones faciales de miedo durante una exploración de fMRI (mediante el escáner GE Signa 3-T). [23] Los resultados del estudio mostraron que había actividad bilateral en la amígdala para cada sujeto al procesar las imágenes de miedo, como se esperaba. Sin embargo, la actividad en la amígdala derecha fue mucho mayor para los sujetos con el alelo s, lo que demuestra que el 5-HTTLPR tiene un efecto sobre la actividad de la amígdala. No pareció haber el mismo efecto en la amígdala izquierda.

Insomnio

Se ha especulado que el gen 5-HTTLPR está asociado con el insomnio y la calidad del sueño. El insomnio primario es uno de los trastornos del sueño más comunes y se define como tener problemas para conciliar o mantener el sueño, lo suficiente como para causar angustia en la vida de una persona. La serotonina (5-HT) se ha asociado con la regulación del sueño desde hace mucho tiempo. [5] El transportador de 5-HT (5-HTT) es el principal regulador de la serotonina y la energía serotoninérgica y, por lo tanto, es el objetivo de muchos antidepresivos . [5] También ha habido varios estudios familiares y de gemelos que sugieren que el insomnio está fuertemente influenciado genéticamente. Muchos de estos estudios han encontrado que existe un factor dual genético y ambiental que influye en el insomnio. Se ha planteado la hipótesis de que el genotipo corto 5-HTTLPR está relacionado con la mala calidad del sueño y, por lo tanto, también con el insomnio primario. Es importante señalar que estudios de investigación han encontrado que esta variación no causa insomnio, sino que puede predisponer a un individuo a experimentar una peor calidad de sueño cuando se enfrenta a un evento estresante en la vida.

Brummett

El efecto que el gen 5-HTTLPR tenía sobre la calidad del sueño fue probado por Brummett en un estudio realizado en el Centro Médico de la Universidad de Duke entre 2001 y 2004. La calidad del sueño de 344 participantes se midió utilizando el Índice de Calidad del Sueño de Pittsburgh. El estudio encontró que los cuidadores con el alelo s homocigoto tenían una peor calidad del sueño, lo que demuestra que el estrés del cuidado combinado con el alelo dio lugar a una peor calidad del sueño. Aunque el estudio encontró que el genotipo 5-HTTLPR no afectaba directamente a la calidad del sueño, el efecto del polimorfismo 5-HTTLPR sobre la calidad del sueño se magnificaba por el estrés ambiental de la persona. [24] Esto respalda la idea de que el alelo s del 5-HTTLPR es lo que conduce a la hiperactivación cuando se expone al estrés; la hiperactivación se asocia comúnmente con el insomnio.

Alemán

Sin embargo, en un estudio de 2007 realizado por un laboratorio del sueño en Alemania, se descubrió que el gen 5-HTTLPR tenía una fuerte asociación tanto con el insomnio como con la depresión, tanto en participantes con trastornos afectivos de por vida como sin ellos. Este estudio incluyó a 157 pacientes con insomnio y un grupo de control de 836 individuos que no tenían trastornos psiquiátricos. Luego, los sujetos fueron genotipados mediante técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR). [5] Los investigadores descubrieron que el alelo s estaba mayor representado en la gran mayoría de los pacientes con insomnio en comparación con aquellos que no tenían ningún trastorno. [5] Esto demuestra que existe una asociación entre el genotipo 5-HTTPLR y el insomnio primario. Sin embargo, es importante considerar el hecho de que hubo un número muy limitado de sujetos con insomnio evaluados en este estudio.

Rasgos de personalidad

El 5-HTTLPR puede estar relacionado con rasgos de personalidad : dos metaanálisis de 2004 encontraron 26 estudios de investigación que investigaban el polimorfismo en relación con rasgos relacionados con la ansiedad. [25] [26] El estudio inicial y clásico de 1996 encontró que los portadores del alelo s tenían en promedio una puntuación de neuroticismo ligeramente más alta con el cuestionario de personalidad NEO PI-R , [27] y este resultado fue replicado por el grupo con nuevos datos. [28] Sin embargo, algunos otros estudios no han podido encontrar esta asociación, [29] ni con el neuroticismo evaluado por pares, [30] y una revisión de 2006 señaló el "éxito errático en la replicación" del primer hallazgo. [31] Un metaanálisis publicado en 2004 afirmó que la falta de replicabilidad se debía "en gran medida al pequeño tamaño de la muestra y al uso de diferentes inventarios". [25] Encontraron que el neuroticismo medido con la familia NEO de inventarios de personalidad tenía una asociación bastante significativa con el 5-HTTLPR, mientras que el rasgo de evitación del daño de la familia de inventarios de temperamento y carácter no tenía ninguna asociación significativa. Se llegó a una conclusión similar en un metaanálisis actualizado de 2008. [32] Sin embargo, basándose en más de 4000 sujetos, el estudio más grande que utilizó el NEO PI-R no encontró asociación entre las variantes del gen transportador de serotonina (incluido el 5-HTTLPR) y el neuroticismo, o sus facetas (ansiedad, enojo-hostilidad, depresión, autoconciencia, impulsividad y vulnerabilidad). [33]

En un estudio publicado en 2009, los autores descubrieron que los individuos homocigotos para el alelo largo de 5-HTTLPR prestaban más atención en promedio a las imágenes afectivas positivas mientras evitaban selectivamente las imágenes afectivas negativas presentadas junto a las imágenes positivas en comparación con sus pares heterocigotos y homocigotos del alelo corto. Esta atención sesgada de los estímulos emocionales positivos sugiere que pueden tender a ser más optimistas. [34] Otra investigación indica que los portadores del alelo corto 5-HTTLPR tienen dificultad para desvincular la atención de los estímulos emocionales en comparación con los homocigotos del alelo largo. [35] Otro estudio publicado en 2009 que utilizó una evaluación de seguimiento ocular del procesamiento de la información encontró que los portadores del alelo corto 5-HTTLPR mostraron un sesgo de mirada para ver escenas positivas y evitar escenas negativas, mientras que los homocigotos del alelo largo vieron las escenas de emoción de una manera más imparcial. [36] Esta investigación sugiere que los portadores del alelo corto 5-HTTLPR pueden ser más sensibles a la información emocional en el entorno que los homocigotos del alelo largo.

Otro grupo de investigación ha aportado pruebas de una asociación modesta entre la timidez y la forma larga en niños de escuela primaria. [37] Sin embargo, se trata de un solo informe y el vínculo no se ha investigado tan intensivamente como en el caso de los rasgos relacionados con la ansiedad.

Neuroimagen

Los estudios de neuroimagen molecular pueden utilizar escáneres PET como este tipo para examinar el efecto de los genotipos 5-HTTLPR en la unión del transportador de serotonina en el cerebro humano.

Los estudios de neuroimagen molecular han examinado la asociación entre el genotipo y la unión del transportador de serotonina con tomografía por emisión de positrones (PET) y escáneres cerebrales SPECT . Dichos estudios utilizan un radioligando que se une, preferiblemente de forma selectiva, al transportador de serotonina para que se pueda formar una imagen que cuantifique la distribución del transportador de serotonina en el cerebro. Un estudio no pudo ver ninguna diferencia en la disponibilidad del transportador de serotonina entre sujetos homocigotos largo/largo y corto/corto entre 96 sujetos escaneados con SPECT utilizando el radioligando yodo-123 β-CIT . [38] Utilizando el radioligando PET McN 5652 marcado con carbono-11 , otro equipo de investigación tampoco pudo encontrar ninguna diferencia en la unión del transportador de serotonina entre grupos de genotipos. [39] Estudios más nuevos han utilizado el radioligando DASB marcado con carbono-11 y un estudio encontró una mayor unión del transportador de serotonina en el putamen de homocigotos L A en comparación con otros genotipos. [7] Otro estudio con una comparación similar de radioligandos y genotipos encontró una mayor unión en el mesencéfalo . [40]

También se han descrito asociaciones entre el polimorfismo y la materia gris en partes de la región cingulada anterior del cerebro basándose en exploraciones cerebrales por resonancia magnética y análisis de morfometría basada en vóxeles . [41] La hiperreactividad de la amígdala impulsada por el alelo corto 5-HTTLPR se confirmó en una gran cohorte (según los estándares de los estudios de resonancia magnética) de sujetos sanos sin antecedentes de enfermedad o tratamiento psiquiátrico. [23] Las mediciones del flujo sanguíneo cerebral con escáneres cerebrales de tomografía por emisión de positrones pueden mostrar cambios relacionados con el genotipo. [42] El metabolismo de la glucosa en el cerebro también se ha investigado con respecto al polimorfismo, [43] y las exploraciones cerebrales por resonancia magnética funcional (fMRI) también se han correlacionado con el polimorfismo. [44] [45]

La estructura cerebral de la amígdala , en particular , ha sido el foco de los estudios de neuroimagen funcional .

Electrofisiología

Se investigó la relación entre los potenciales relacionados con eventos P3a y P3b y las variantes genéticas de 5-HTTLPR utilizando un paradigma auditivo extraño y se reveló que los homocigotos de alelos cortos imitaban a los homocigotos met/met de COMT con un aumento de los P3a y P3b frontales, pero no parietales. Esto sugiere un mecanismo dopaminérgico y serotoninérgico frontocortical en la captura de atención de abajo a arriba. [46]

Otros organismos

En ratas ( Rattus rattus ) la berberina aumenta la actividad 5-HTTLPR. [47]

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