Professor Ohad Birk (links) en zijn MD-PhD-student Daniel Halperin. Foto via Ben Gurion Universiteit
Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit (ADHD) is een veelvoorkomende stoornis die in de kindertijd begint met ongebruikelijke niveaus van hyperactiviteit en moeite om de aandacht op een enkele taak te concentreren. Hoewel er duidelijk een genetische aanleg is voor ADHD, zijn de genen en het moleculaire mechanisme van deze veel voorkomende aandoening slechts gedeeltelijk bekend.
Een recent gepubliceerd onderzoek in Nature Communications (open access) toont aan dat een mutatie in een enkel gen, CDH2, ADHD kan veroorzaken. Bovendien veroorzaakte insertie van de menselijke mutatie in het homologe muis gen met behulp van CRISPR erfelijke hyperactiviteit bij muizen.
CDH2 codeert voor N-cadherine, waarvan bekend is dat het werkt bij de vorming en activiteit van synapsen in de hersenen. De studie toont verder aan dat de mutatie in CDH2 de activiteit van N-cadherine verandert, waardoor de stroom afwaartse moleculaire routes en dopamineniveaus in zowel de ventrale middenhersenen als de prefrontale cortex worden beïnvloed, hersenstructuren waarvan bekend is dat ze betrokken zijn bij ADHD. Grondige elektrofysiologische en moleculaire analyse van neuronen van de gemuteerde muizen toonde de precieze effecten van de mutatie op synaptische transmissie aan, met verminderde presynaptische vesikel-clustering, verzwakte opgewekte zenderafgifte en verminderde spontane afgifte.
Hyperactiviteit in de gemuteerde muizen: video-opname van 6 minuten van een CDH2-mutantmuis (rechts) en zijn gezonde niet-mutante broer of zus (links). Via Ben Gurion Universiteit
De studie werd uitgevoerd als onderdeel van de MD-PhD-thesis van Daniel Halperin, geleid door Prof. Ohad Birk van het Morris Kahn Laboratory of Human Genetics van de Ben-Gurion University of the Negev en het Genetics Institute van het Soroka Medical Center (Beer-sheva , Israël). Dr. Alexandra Stavsky, Dr. Daniel Gitler, Dr. Gal Meiri en leden van het Birk-lab namen ook deel aan het onderzoek.
"Naast het wetenschappelijke belang van het vinden van een duidelijke afbakening van een nieuwe genetische basis en moleculaire routes voor ADHD, kunnen zowel de gemuteerde menselijke cellen als de muizenstam die de menselijke mutatie draagt, dienen als een effectief modelsysteem voor de ontdekking van nieuwe medicijnen voor ADHD", zegt prof. Birk. Dergelijke studies zijn nu geïnitieerd door het Birk-team van BGU's National Institute for Biotechnology in de Negev (NIBN).
De studie werd ondersteund door de Israel Science Foundation en de Morris Kahn Foundation.
