Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

New gene study of ADHD points to defects in brain signaling pathways

05.12.2011
Children's Hospital of Philadelphia research suggests that interventions at the glutamate transmission level might treat disorder

Anzeige

Pediatric researchers analyzing genetic influences in attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) have found alterations in specific genes involved in important brain signaling pathways. The study raises the possibility that drugs acting on those pathways might offer a new treatment option for patients with ADHD who have those gene variants—potentially, half a million U.S. children.


"At least 10 percent of the ADHD patients in our sample have these particular genetic variants," said study leader Hakon Hakonarson, M.D., Ph.D., director of the Center for Applied Genomics at The Children's Hospital of Philadelphia. "The genes involved affect neurotransmitter systems in the brain that have been implicated in ADHD, and we now have a genetic explanation for this link that applies to a subset of children with the disorder."

The study appears online today in Nature Genetics.

ADHD is a common but complex neuropsychiatric disorder, estimated to occur in as many as 7 percent of school-age children and in a smaller percentage of adults. There are different subtypes of ADHD, with symptoms such as short attention span, impulsive behavior and excessive activity. Its causes are unknown, but it tends to run in families and is thought to be influenced by many interacting genes. Drug treatment is not always effective, particularly in severe cases.

The study team did whole-genome analyses of 1,000 children with ADHD recruited at The Children's Hospital of Philadelphia, compared to 4,100 children without ADHD. The researchers searched for copy number variations (CNVs), which are deletions or duplications of DNA sequences. They then evaluated these initial findings in multiple independent cohorts that included nearly 2,500 cases with ADHD and 9,200 control subjects. All the study subjects were children of European ancestry.

Among those cohorts, the research team identified four genes with a significantly higher number of CNVs in children with ADHD. All the genes were members of the glutamate receptor gene family, with the strongest result in the gene GMR5. Glutamate is a neurotransmitter, a protein that transmits signals between neurons in the brain. "Members of the GMR gene family, along with genes they interact with, affect nerve transmission, the formation of neurons, and interconnections in the brain, so the fact that children with ADHD are more likely to have alterations in these genes reinforces previous evidence that the GRM pathway is important in ADHD," said Hakonarson. "Our findings get to the cause of the ADHD symptoms in a subset of children with the disease."

"ADHD is a highly heterogeneous disorder, and separating out the different subgroups of genetic mutations that these children have is very important," said co-first author Josephine Elia, M.D., a child psychiatrist at Children's Hospital and an ADHD expert. She added that thousands of genes may contribute to the risk of ADHD, but that identifying a gene family responsible for 10 percent of cases is a robust finding in a common neuropsychiatric disorder such as ADHD. Overall, according to the CDC, 5.2 million U.S. children aged 3 to 17 have been diagnosed with ADHD.

Elia said the fact that their study identified gene variants involved in glutamate signaling is consistent with studies in animal models, pharmacology and brain imaging showing that these pathways are crucial in a subset of ADHD cases. She added, "This research will allow new therapies to be developed that are tailored to treating underlying causes of ADHD. This is another step toward individualizing treatment to a child's genetic profile."

Hakonarson expects this study will set the stage for further discoveries of ADHD-related genes along GMR signaling pathways. Moreover, the current research strongly suggests that selective GRM agonists could be tested in clinical trials as a potential therapy for ADHD in patients harboring particular CNVs. He added that further preclinical studies must first be done to evaluate candidate drugs.

Joseph T. Glessner, a Ph.D. trainee at the Center for Applied Genomics, is also a co-first author of the study along with Elia. Other collaborators were from numerous U.S. and European centers. Funding for the study came from an Institutional Development Award to the Center for Applied Genomics from The Children's Hospital of Philadelphia. Funding also came from the National Institutes of Health, the Cotswold Foundation, a University of Pennsylvania National Center for Research Resources Clinical and Translational Science Awards grant, the U.S. Department of Health and Human Services, and other sources.

"Genome-wide copy number variation study associates metabotropic glutamate receptor gene networks with attention deficit hyperactivity disorder, Nature Genetics, advance online publication on Dec. 4, 2011. doi: 10.1038/ng.1013

About The Children's Hospital of Philadelphia: The Children's Hospital of Philadelphia was founded in 1855 as the nation's first pediatric hospital. Through its long-standing commitment to providing exceptional patient care, training new generations of pediatric healthcare professionals and pioneering major research initiatives, Children's Hospital has fostered many discoveries that have benefited children worldwide. Its pediatric research program is among the largest in the country, ranking third in National Institutes of Health funding. In addition, its unique family-centered care and public service programs have brought the 516-bed hospital recognition as a leading advocate for children and adolescents. For more information, visit http://www.chop.edu.

John Ascenzi | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.chop.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp