CORSO DI PERFEZIONAMENTO IN MEDICINA BIOINTEGRATA
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CORSO DI PERFEZIONAMENTO IN MEDICINA BIOINTEGRATA
UNIVERSITA G. d ANNUNZIO -CHIETIPESCARA DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOMEDICHE Sezione di Terapia Medica CORSO DI PERFEZIONAMENTO IN MEDICINA BIOINTEGRATA www.centrostellamaris.it Programma AA.2010-2011 • Definizione di PNEI. Il Sistema nervoso: le cellule del SN e loro connessioni; il tronco encefalo, diencefalo, SNV. Sistema endocrino: gli ormoni, loro funzioni e comunicazioni. Controllo cerebrale sul Sistema endocrino. Assi neuroendocrini: ipotalamo-ipofisi, ipotalamo-ipofisi-surreni, ipotalamo-ipofisi-tiroide, ipotalamo-ipofisi-gonadi. Sistema immunitario: cenni di immunologia (teoria della selezione clonale, immunità naturale ed acquisita, sistema HLA, sistema immunitario come organo di senso, produzione di ormoni da parte del sistema immunitario che fungono da mediatori tra cervello e sistema endocrino). Cervello e psiche. La grande connessione: Sistema nervoso ed immunità; sistema dello stress; sistema endocrino e cervello. Endocrinosenescenza e P.N.E.I. DCA endofenotipo clinico di PNEIG. Cos è lo stress • DEFINIZIONE di STRESS Tutti sanno che cos è eppure nessuno sa che cos è (Hans Selye American Scientist 1973) • La parola STRESS deriva dal latino strictus (stretto, serrato, compresso). • Nel XVII secolo viene utilizzato nei paesi anglofoni con il significato di difficoltà, avversità e afflizione. • Nel XVIII e XIX ha acquisito il significato di forza, pressione, tensione o sforzo. W.B. Cannon Introdusse in biologia il termine stress derivandolo dall ingegneria (mettere sotto tensione sforzo, carico stress le travi metalliche al fine di provarne l effettiva resistenza). Ad esso è associato il termine strain (rottura per carico eccessivo). In medicina il termine è stato usato per la prima volta nel 1936 sulla rivista Nature dal fisiologo viennese H. Selye che studiava presso l università di Montreal le risposte degli organismi viventi alla somministrazione di sostanze nocive. La parola stress viene utilizzata con almeno tre significati diversi per indicare : 1) lo stimolo stressante (stressor) ovvero la situazione ambientale con caratteristiche squilibranti. 2) Il vissuto o percezione soggettiva di determinate pressioni esterne. 3) La risposta dell organismo ad uno stimolo a livello biologico, intrapsichico e di comportamento manifesto. Stress psichico l'OMS definisce la salute mentale come uno stato di benessere in cui l'individuo ha coscienza delle proprie capacità, riesce ad affrontare il normale stress della vita quotidiana, è in grado di lavorare in maniera produttiva e proficua e di dare un contributo alla propria comunità" STRESSOR STIMOLI E ACCADIMENTI CHE INTERESSANO L INDIVIDUO NEL SUO VIVERE QUOTIDIANO 1) ESTERNI (DI TIPO FISICO) 2) INTERNI (INTRAPSICHICI) • La reazione risulta dal patrimonio genetico individuale e dall "imprinting psicobiologico" dovuto a precedenti esposizioni a stressor di varia natura. Determinanti età, sesso, attività dei sistemi nervoso e immunitario e il profilo di personalità. L invecchiamento è una fase di ridotta energia adattativa e quindi di aumentata risposta allo stress. L ambiente è sorgente di stimoli stressogeni, sia interni che esterni : geoclimatici, di interazione sociale. • • Il grado di stress di un evento • • • • è legato alla elaborazione, cosciente o inconscia, di un vissuto assolutamente • soggettivo e unico • t i m o r i… fobie Parametri di valutazione degli stressor Holmes e Rahe (1967) Scala di valutazione del riadattamento sociale: 43 eventi stressanti ordinati gerarchicamente secondo un unità di cambiamento di vita. Dohrenwend (1980): modifica la scala di Holmes e Rahe considerando l aspettativa soggettiva, il gruppo sociale di appartenenza e l evoluzione dell incidenza dello stressor nella storia individuale da Holmes e Rahe 1967 • In experimental studies, stress has been induced by exposing the research participants to aversive sensory stimuli (noise and exposure to extreme temperatures) or psychological experiences (demanding cognitive tasks and social evaluation). The most commonly used psychological stressor has been the Trier Social Stress Test (TSST) designed in 1993 by the Kirschbaum lab in Germany. The TSST is a social and cognitive stressor. It involves making a five-minute speech about why they are good candidates for an open job position, and performing an oral arithmetic task in front of an audience. Participants are told they will make. They are given 10-minutes to prepare their speech and to give it in view of 2-3 adult judges while being video- and audio-taped. After completing the speech, participants must orally subtract one number repeatedly from a large number for five-minutes. If they make a mistake, they must begin again. The total stressor duration is 20-minutes. Trier Social Stress Test (TSST) • • La Sindrome Generale di Adattamento (SGA), scoperta negli anni 30 da H. Selye, rappresenta una risposta bio-psicocomportamentale di adattamento e di riequilibrio energetico ai più diversi stressors: • Lo stress positivo (eustress) è desiderato (egosintonico) e promuove il massimo rendimento energetico. • Lo stress negativo (distress) è squilibrante, indesiderato (egodistonico) e provoca eccessivo consumo di energia. • La G.A.S. può svilupparsi secondo due modalità: • reazione da stress acuta, di breve durata, con una rapida fase di resistenza cui segue un quasi immediato ritorno alla normalità . • reazione da stress prolungata (stress cronico), con una fase di resistenza che può durare da molti minuti a giorni, settimane, anni e, per qualcuno, tutta la vita. non tutto lo stress è stressante : anzi la presenza di stimoli attivatori è necessaria per il buon funzionamento del nostro sistema nervoso. L'eustress (eu: buono, bello), è quello stimolo endogeno o ambientale egosintonico, indispensabile alla vita, finalizzato ad evitare un danno e ad allenare la capacità di adattamento psicofisico individuale alla realtà. Esso possiede una certa quantità di energia, che però una volta esaurita può portare alla condizione di distress. • L eustress sarebbe capace addirittura di migliorare le capacità prestazionali e di esercitare, entro certi limiti, un effetto training ( addestramento e apprendimento). Infatti l individuo sottoposto ad un certo livello di stress, non superiore alle capacità di farvi fronte, migliora le proprie prestazioni. Individui attivati rendono meglio di individui eccessivamente rilassati Qualità della prestazione Yerkes e Dodson, 1908 Livello di attivazione (arousal) LA LEGGE DI YERKES-DODSON BUONO EUSTRESS INSUFFICIENTE CATTIVO RENDIMENTO E/O STATO DI SALUTE per raggiungere livelli ottimali di efficienza, bisogna operare in rapporto a quantità di stress non estreme: sollecitazioni eccessive o carenza di stimoli hanno effetti negativi sull efficienza INSUFFICIENTE OTTIMALE ECCESSIVA STIMOLAZIONE E/O ATTIVAZIONE FISIOLOGICA Quando la quota di stimoli entranti supera il limite individuale si produce la situazione di distress, uno stato egodistonico, non armonizzato con la sopravvivenza del soggetto. Con un logorio progressivo fino a condizioni in cui l organismo, permane attivato anche in assenza di eventi stressanti oppure reagisce a stimoli di lieve entità in maniera sproporzionata e si ammala (ipersensibilizzazione primaria da sospensione, mobbing o burnout) La principale causa del cattivo stress dell umanità moderna è la frustrazione come effetto delle contrarietà e dei fastidi della vita di tutti i giorni. Per questo motivo la maggior parte di noi vive, quasi sempre, in una fase di resistenza da stress prolungato a cui, di tanto in tanto, si sommano episodi di reazione da stress acuto (come nel caso di una discussione col proprio partner o con un superiore). • Nell uomo ogni emozione è il frutto di un processo, che avviene nelle aree cognitive (corticali) e affettive (limbiche) interconnesse dalla glia, per integrazione di stimoli sensoriali e cognitivi attuali e pregressi. Questo elaborato soggettivo si estende, tramite i neurotrasmettitori, al resto del corpo, provocando modificazioni psico-endocrino-immuno-metaboliche. Lo stress è una risposta fisiologica normale e positiva, necessaria all evoluzione della specie e individuale. E un insieme di reazioni che, scatenate da uno stressor esterno, partendo dall "alto , cioè dalla percezione intellettuale di un pericolo o di una situazione sconosciuta, promuove una reazione a catena che coinvolge le funzioni inferiori, il SNV e infine il sistema endocrino. Tra stimolo e reazione non c è un rapporto di tipo lineare. L attivazione avrebbe inizio con la percezione dell evento stressante da parte del SNC, che sulla base di precedenti esperienze, proprio come per gli stimoli dolorifici, dà inizio a modificazioni che non sarebbero legate strettamente allo stressor. Il modello recente di Herman e Cullinan (1997) discrimina il tipo di risposta a seconda della capacità dei circuiti seguiti dallo stressor per accedere al nucleo dell ipotalamo in maniera diretta o indiretta. . In psicobiologia ad ogni azione umana corrisponde un dato assetto neuropeptidico; stimoli minacciosi per la vita, producono in animali modificazioni biologiche specifiche e comportamenti finalizzati a produrre energia ( 36 Seyle). La Sindrome Generale di Adattamento (SGA), scoperta negli anni 30 da H. Selye, rappresenta una risposta bio-psicocomportamentale di adattamento e di riequilibrio energetico ai più diversi stressors: • Lo stress positivo (eustress) è desiderato (egosintonico) e promuove il massimo rendimento energetico. • Lo stress negativo (distress) è squilibrante, indesiderato (egodistonico) e provoca eccessivo consumo di energia. comunque va sottolineato che … di qualsiasi natura sia la causa provocante, il processo biochimico della reazione da stress è sempre il medesimo. Sindrome Generale di Adattamento (GAS) Prima fase: di allarme. La mente percepisce, consapevolmente o meno, qualcosa di squilibrante, inaspettato, nuovo o insolito, una difficoltà o un potenziale pericolo; pertanto spinge l organismo a raccogliere tutte le proprie energie per conservare l omeostasi promuovendo attraverso l ipotalamo tre effetti immediati: – La secrezione di cortisolo, attraverso l’HPAA, e quella di adrenalina e NA* (in quantità dieci volte superiore al normale) attraverso i nervi splancnici ortosimpatici che collegano direttamente il SNC alla midollare surrenale – La stimolazione simpatica di numerosi organi (sistema vascolare, muscolatura liscia, varie ghiandole ecc.) con inibizione della motilità e secrezione dell'apparato digestivo; – La produzione di betaendorfine, *n.b. L adrenalina, aumentando l inquietudine e diminuendo la concentrazione mentale per aumento dei ritmi cerebrali (onde beta), favorisce il comportamento impulsivo. • Seconda fase: di resistenza o di adattamento. Essa dura finché si percepisce il fattore di stress e l organismo resiste. L asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPAA), solitamente organizzato in oscillazioni periodiche regolari, in condizioni di stress è iperattivato con sovrapproduzione di cortisolo e soppressione delle difese immunitarie. Gli iperreattivi o stress-dipendenti , assuefatti alle betaendorfine prodotte in questa fase, abusano di caffeina o altre droghe, per prolungare questa fase o di alcool per riuscire a passare alla fase di esaurimento. Il prolungamento della seconda fase può danneggiare il timo che entro 48 ore dall inizio di una reazione di stress acuta dimezza le sue dimensioni e annulla l efficacia di milioni di linfociti B e T. • Terza fase: di esaurimento. Inizia quando il pericolo viene percepito come superato o quando l energia da stress comincia a scarseggiare, per assicurare all organismo il necessario periodo di riposo. Di solito, se la fase precedente termina prima che tutte le risorse siano state consumate, si avverte un sensibile calo d energia spesso associata a un profondo sollievo o ad un piacevole torpore. Se invece, la fase di resistenza è durata per molto tempo, possono derivarne lunghi e debilitanti periodi di esaurimento. All inizio questa fase è caratterizzata da una rapida diminuzione degli ormoni surrenalici e delle riserve energetiche, con azione depressiva. L effetto stimolante del sistema nervoso simpatico viene infatti sostituito da quello calmante del parasimpatico, che ripristina il normale flusso sanguigno nell apparato digerente, nel cervello e nella cute. Neurotrasmettitori neuropeptidi e ormoni implicati nella SGA • Adrenalina e noradrenalina rilasciate dal sistema ortosimpatico nel sangue per allarmare muscoli, cuore e polmoni . • Il rilascio di adrenalina per stimoli neuronali generati dal cervello che agiscono nella midollare surrenale. • aumenta velocità e forza della contrazione cardiaca • aumenta la pressione sanguigna e il flusso di ossigeno e sostanze nutrienti verso i tessuti • provoca una costrizione dei vasi cutanei (pallore) e viscerali addominali (recettori alfa), una vasodilatazione nei muscoli (recettori beta) • provoca midriasi, broncodilatazione e aumenta il ritmo respiratorio. • Stimola la glicogenolisi nel fegato e nel muscolo. • Stimola l idrolisi proteica muscolare e dei trigliceridi, fornendo aminoacidi e glicerolo per la gluconeogenesi epatica, con calo ponderale; inibisce la glicolisi. • promuove la demolizione anaerobica del glucosio nel muscolo • attiva la mobilitazione dei grassi del tessuto adiposo • stimola la secrezione di glucagone e inibisce il rilascio di insulina, stimola l utilizzo di sostanze energetiche. • In conclusione l'adrenalina aumenta il trasporto di ossigeno ai tessuti, in particolare quello muscolare, e nel contempo la disponibilità di glucosio e di grassi pronti per essere degradati per la produzione di ATP. Gli stressori cronici alterano il feed back negativo dei corticosteroidi circolanti sull asse HPA, consegue ipercortisolemia; l iperattivazione dei recettori per i glucocorticoidi genera una reazione a cascata intracellulare con riduzione del BDNF e soppressione dei normali processi neurogenici e neurotrofici con insorgenza di DM, ansia, DAS. Normale Stress Antidepressivi Glucocorticoidi Serotonina e NA BDNF BDNF Normale sopravvivenza e crescita Atrofia/morte neuronale Glucocorticoidi Aumentata sopravvivenza e crescita • Altri danni neuronali: Fattori Genetici • Ipossia - Ischemia • Ipoglicemia • Neurotossine • Virus (N.Brunello) The NPY functions through G protein-coupled receptors to inhibit adenylyl cyclase, activate mitogen-activated protein kinase (MAPK), regulate intracellular calcium levels, and activate potassium channels. A polymorphism in this gene resulting in a change of Leu7Pro in the signal peptide is associated with Metabolic Syndrome • Lo stress è causa di vari disturbi dell'apparato digestivo (ulcere peptiche, colon irritabile, intestino pigro, stipsi ecc.) nonchè di intolleranze alimentari. Gli ormoni dello stress adrenalina, NA e cortisolo aumentano la quantità di grassi circolanti nel sangue (lipolisi), e diminuscono la capacità del fegato di metabolizzarli; col risultato finale di ipertensione, iperglicemia e iperlipidemia. La reazione di stress, tramite l'attivazione dell ortosimpatico, ostacola i processi di digestione e assorbimento includendo nella sindrome metabolica da stress l obesità. Regolazione ipotalamica dello stress L'ipotalamo secerne fattori di rilascio per l'ipofisi per la produzione di ADH e ACTH. • L'ADH (o vasopressina) fronteggia la diminuita volemia (rapporto tra volume ematico e letto vascolare) mediante la ritenzione idrica (aumento del volume ematico) e la costrizione dei vasi. I glucocorticoidi (cortisolo/idrocortisone) prodotto prodotto dalle cellule della fascicolata surrenale, con ritmo circadiano (prevalentemente nel sonno) in quantità pari a 10 - 20 mg/die, tende ad inibire le funzioni corporee non indispensabili nel breve periodo, garantendo il massimo sostegno agli organi vitali. Una volta prodotto ed immesso in circolo nell'organismo viene legato per circa il 75% ad una proteina specifica (CBG), la quota rimanente e che rappresenta la parte attiva è legata all'albumina. L'emivita, plasmatica del cortisolo è di circa 60 - 90 minuti, il 20% è convertito in cortisone e successivamente ambedue le molecole sono inattivate a livello epatico; soltanto l'1% del cortisolo prodotto viene escreto tal quale nelle urine. 1) I glucocorticoidi stimolano la glicogenogenesi, 2) aumentano la glicemia, incrementando la gluconeogenesi epatica (conversione di alanina in glucosio), stimolando la secrezione di glucagone e riducendo l'attività dei recettori insulinici (insulino resistenza) 3) inibiscono la captazione di glucosio da parte delle cellule adipose con conseguente aumento della lipolisi. 4) L iperinsulinemia correlata alla glicogenogenesi annulla l'effetto lipolitico facendo in modo che il bilancio finale sia correlato ad un aumento dei depositi di grasso. 5) favoriscono il catabolismo proteico (stimolano la conversione delle proteine in glucosio e la glicogenosintesi). Questo supera la sintesi di RNA e proteica. 6) Aumentano il catabolismo dei grassi, e della massa muscolare, della cute, del tessuto linfatico e dei tessuto connettivo; diminuiscono la sintesi di collagene e di matrice ossea, accelerando l osteoporosi 7) Riducono le difese immunitarie per inibizione della fosfolipasi A2 con diminuzione della produzione di prostaglandine e di leucotrieni, fattori determinanti per l'instaurazione di un processo infiammatorio. • Ha azione antinfiammatoria e antiimmunitaria. • inibisce la sintesi di DNA, RNA, proteine, GH, Testosterone • inibisce l'enzima deiodasi che catalizza la conversione dell ormone tiroideo T4 nel più attivo T3 • aumenta la concentrazione sanguigna di sodio, diminuisce quella di potassio • catabolizza la massa cutanea, muscolare, ossea e quella delle mucose gastro-enteriche • L ipercortisolismo, o sindrome di Cushing, ha come sintomi: stanchezza, osteoporosi, iperglicemia, diabete mellito di tipo II, perdita di tono muscolare e cutaneo, colite, gastrite, impotenza, perdita della libido, aumento della P.A. e della sodiemia, strie cutanee, apatia, euforia, depressione, diminuzione della memoria Variazione giornaliera dei livelli plasmatci dell'ormone. Da notare il picco raggiunto durante le prime ore del mattino. VALORE MEDIO* DI ACTH NEL SANGUE: 10-70 ng/l VALORE MEDIO* DI CORTISOLO NEL SANGUE: adulto (alle ore 8:00) 100-200 microgrammi/l o 250-550 nmol/l; adulto (alle ore 20:00) 100 microgrammi/l; bambino con età inferiore a 10 anni: 50-100 microgrammi/l * i valori di riferimento possono variare leggermente in base al laboratorio di analisi Gli agenti eu-stressogeni come l esercizio fisico aumentano mentre gli agenti disstressogeni diminuiscono la resistenza allo stress, la serotonina, il BDNF e la sensibilità dell organismo all insulina. L ostilità e lo stress intenso e cronico, sono associati a insulino-resistenza. La NA urinaria usata come indice di stress, la scala di Cook-Medley per l ostilità, la curva glicemica e insulinemica da carico a due ore per l insulino-resistenza. Proceedings of the National Academy of Sciences, November 14, 2006 Curve da carico glicemico e insulinemica Stress e glicemia Lo stress emotivo aumentando cortisolo, glucagone, adrenalina, GH e resistenza insulinica innalza la glicemia. Utile il counceling informativo, ma anche quello finalizzato all apprendimento delle tecniche utili nella gestione dello stress, come il training autogeno, le tecniche di respirazione controllata • L'insulina è un ormone polipeptidico prodotto dalle cellule beta del pancreas in risposta alla glicemia. Aumenta l'assunzione di glucosio da parte del muscolo e del fegato (dove attiva la glucochinasi che fosforilando il glucosio non permette il suo rientro nel sangue). Attiva la glicogeno sintetasi e quindi la sintesi di glicogeno nel fegato e nel muscolo. Naturalmente inattiva la glicogeno fosforilasi. Non utilizza alcuna proteina di trasporto per mantenere i livelli nel sistema circolatorio. La sua emivita varia da quattro a sei minuti e in questo tempo deve raggiungere la cellulabersaglio, identificarne il recettore e farsi trasportare all interno con un processo noto come endocitosi. • Una volta entrata, attiva i suoi secondi messaggeri (DAG e IP3) per ordinare alla cellula di prelevare i nutrienti (specialmente il glucosio) dal sangue circostante. • Attiva la PFK e la PDH stimolando la produzione di acetil-CoA sia nel fegato, dove sarà attiva la sintesi degli acidi grassi, che nel muscolo. • Attiva la lipoproteina lipasi nel tessuto adiposo e la sintesi di triacilgliceroli. In definitiva l'insulina esplica la sua azione ipoglicemizzante permettendo l'assunzione di glucosio da parte delle cellule e conservandolo sotto forma di glicogeno e di triacilgliceroli. Il glucagone è un piccolo polipeptide prodotto dalle • • • • cellule alfa del pancreas ed è il principale antagonista, insieme all'adrenalina, dell'insulina. Esso viene prodotto quando il livello di glucosio nel sangue è basso, come, ad es. nel digiuno. Deprime la glicogeno sintetasi e attiva la glicogeno fosforilasi per immettere glucosio nel sangue. Attiva la gluconeogenesi Aumenta la mobilizzazione degli acidi grassi nel tessuto adiposo per risparmiare glucosio epatico e muscolare. In definitiva il glucagone produce un effetto iperglicemizzante stimolando la produzione e il rilascio del glucosio epatico e risparmiandone la degradazione. • L' aldosterone è un ormone prodotto dalla zona glomerulare della corteccia surrenale, è il capostipite dei mineralo-corticoidi. Esso agisce a livello a livello del tubulo contorto distale e del dotto collettore renale aumentando la permeabilità allo ione sodio, che per osmosi "trascina" con sé acqua, contribuendo al ripristino della normale volemia. • Il riassorbimento del sodio si accoppia all'escrezione di potassio e ioni idrogeno, la cui deplezione provoca l'acidificazione delle urine e l'alcalinizzazione del sangue (causata in sinergia dall'iperventilazione). • Il rene rileva il calo di pressione attraverso la macula densa dell'apparato iuxtaglomerulare e attiva il sistema renina-angiotensinaaldosterone; l'angiotensina II è un potente vasocostrittore • La produzione di aldosterone è controllata da tre meccanismi: 1) Il sistema reninaangiotensina-aldosterone regolando la produzione di aldosterone costituisce il più importante fattore di controllo del volume plasmatico. 2) Il potassio regola direttamente la secrezione di aldosterone: un eccesso di potassio nel sangue induce un aumento della produzione di aldosterone. 3) L ACTH ha un azione di stimolo della produzione di aldosterone, ma di importanza minore. • Il dosaggio basale, e dopo test di stimolo (infusione di sodio, ortostatismo, diuretici), dell aldosterone è possibile mediante metodi radioimmunologici; L'ansia, la paura e gli attacchi di panico potrebbero dipendere da iperaldosteronismo. Lo afferma su Psychotherapy and Psychosomatics Nicoletta Sonino dell'università di Padova. Nello studio arruolati pazienti con iperaldosteronismo primitivo o Sindrome di Conn, una malattia dovuta ad un adenoma delle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale e pazienti affetti da un'altra forma di iperaldosteronismo. Stress e dopamina • La dopamina (DA) è una amina, sintetizzata a partire dalla L-tirosina, idrossilata a L-dopa, e poi decarbossilata a DA. Successivi passaggi biosintetici portano prima alla NA e poi all adrenalina. La DA, rilasciata dalla substantia nigra, modula i neuroni GABAergici inibitori. Come neurotrasmettitore, attiva i recettori D1, D2 e D3, e poi viene metabolizzata dalle MAO B e dalle COMT • stimolazioni ambientali aumentano la concentrazione extracellulare di DA nella corteccia mediale prefrontale (MFC) e meno nelle aree limbiche e striatali. Trenta minuti di stress aumentano l'espressione del Fos nei neuroni dopaminergici della VTA che si proiettano alla corteccia prefrontale ma non in quelli che si proiettano verso il nucleus accumbens . All'aumentare della quantità di stress anche psicologici o alla loro ripetizione nel tempo corrisponde un progressivo aumento di attivazione del sistema dopaminergico • Lo stress prenatale provoca nei ratti delle variazioni selettive nel binding dei recettori dopaminergici: un aumento dei D2 , una riduzione dei D3 e una invariabilità dei D1 • un ruolo cruciale del sistema dopaminergico nel selezionare stimoli ambientali congrui alla sopravvivenza dell'individuo e della specie, nell'elaborare le informazioni provenienti dall'ambiente esterno ed adattare i successivi comportamenti motivati. • Come abbiamo visto numerosi studi dimostrano che i neuroni dopaminergici mesocorticali vengono selettivamente attivati dallo stress, ed evidenze convincenti rivelano che la VTA viene attivata prima dei campi di innervazione terminale soprattutto dopo stress di tipo psicologico. Nell'uomo numerosi studi hanno confermato contenuti misurabili di DA sia nella mucosa gastrica che in quella duodenale, le concentrazioni locali o plasmatiche di DA sono influenzate dallo stato emotivo dei pazienti ed aumentano durante la produzione di ulcere acute da stress. • Illustrata la complessità delle interazioni tra sistema dopaminergico mesolimbico e attivazione della risposta agli stress. Altri circuiti neuronali importanti per comprendere l'attivazione dell'asse HPA in risposta alle variazioni dell'ambiente esterno sono: l ippocampo ventrale che ha il ruolo di attribuire un significato alle stimolazioni ambientali e l'ipotalamo che ha il compito di regolare l'attività dei sistemi corticali coinvolti nella risposta emotiva allo stress. Entrambi i sistemi partecipano nella regolazione dell'attività dei sistemi corticali coinvolti nella sensazione finale provocata dai diversi tipi di stress. • Lo stress può causare un aumento del livello degli ormoni androgeni, aggravando la caduta dei capelli (colpa del cortisolo). Ciò è particolarmente evidente nelle donne, dove il livello di androgeni prodotti dalla ghiandola surrenale aumenta. Infatti sotto stress ad esempio l'acne aumenta e le donne saltano qualche ciclo. • la tiroide viene considerata sempre di più come organo di stress. Un prolungato stato di ansia e soprattutto un evento traumatico di forte intensità è spesso all'origine di una tiroidite. A Napoli, ricordiamo tutti che in occasione del terremoto dell Ottanta vi fu una evidente impennata di casi con disturbi tiroidei, sollecitati possiamo dire dall evento stressante terremoto. • Biblio: Tiroide: stress emotivo e insorgenza ed esacerbazioni della malattia di Graves …I sintomi della paziente avevano avuto inizio subito dopo che la donna aveva subito uno stress emotivo. Nat Clin Pract Endocrinol Metab, 2008 Continuare a chiamare il sistema neurovegetativo SN Autonomo è un errore, essendo stata dimostrata una sua attivazione a partenza ipotalamica, (Goto et al., 1985) specie nelle condizioni di stress intenso o cronico, attivazione che e` prevalentemente parasimpaticotonica vagale COCCHI R., Riv. It. Disturbo Intellet. 1990, 3: 211-217. Med Hypotheses. 2006;66(5):1000-7. Epub 2006 Jan 24. – Essential hypertension seems to result from melatonininduced epigenetic modifications in area postrema. Irmak MK, Sizlan A.Department of Histology and Embryology, School of Medicine, Gulhane Military Medical Academy, GATA Histoloji AD, Etlik Ankara, Turkey. mkirmak@gata,edu,tr – Essential hypertension is a complex multifactorial disorder with epigenetic and environmental factors contributing to its prevalence. Epigenetic system is a genetic regulatory mechanism that allows humans to maintain extraordinarily stable patterns of gene expression over many generations. Sympathetic nervous system plays a major role in the maintenance of hypertension and the rostral ventrolateral medulla is the main source of this sympathetic activation. A possible mechanism to explain the sympathetic hyperactivity in the rostral ventrolateral medulla is an action of the area postrema. Area postrema seems to be the region where a shift of the set-point to a higher operating pressure occurs resulting in hypertension. But, how can a shift occur in the area postrema. We propose that melatonin-induced epigenetic modifications in the neurons of area postrema plays a role in this shift. Area postrema is reported to contain high levels of melatonin receptors that play a role in the epigenetic modifications in certain cells. Environmental stressors cause epigenetic modifications in the neurons of area postrema via the pineal hormone melatonin and these changes lead to a shift in the set-point to a higher operating pressure. This signal is then sent via efferent projections to key medullary sympathetic nuclei in rostral ventrolateral medulla resulting in increases in sympathetic nerve activity. This model may explain the long-term alterations in sympathetic activity . Ann N Y Acad Sci. 2008 Dec;1148:338-48 Esler M et al.Baker Heart Research Institute, Melbourne, Australia. Human sympathetic nerve biology: parallel influences of stress and epigenetics in essential hypertension and panic disorder. Patients with panic disorder show persistent stress-related changes in sympathetic nerve single-fiber firing ("salvos" of multiple firing within a cardiac cycle) and release of epinephrine that perhaps originates from in situ synthesis by phenylethanolamine Nmethyltransferase (PNMT). Essential hypertension exhibits a further manifestation of mental stress: activation of noradrenergic brain stem neurons projecting to the hypothalamus and amygdala, nerve growth factor (NGF) is a stress reactant increased in both conditions. A hypothesis…in conditions of ongoing stress, PNMT induced in sympathetic nerves acts as a DNA methylase, causing the norepinephrine transporter (NET) gene silencing that is present in both conditions. PNMT can have an intranuclear distribution, binding to DNA. We have demonstrated that the reduced neuronal noradrenaline reuptake present in both disorders does have an epigenetic mechanism, with demonstrable reduction in the abundance of the transporter protein, the NET gene silencing being associated with DNA binding by the methylation-related inhibitory transcription factor MeCP2. • L invecchiamento è convenzionalmente ritenuto una fase di ridotta energia adattativa e quindi di aumentata risposta allo stress. L alimentazione, con la sua capacità di influenzare l intero organismo (DNA incluso), assume anch essa un ruolo determinante, così come è importante è lo stile di vita ( attività fisica, sedentarietà, condizionamenti neuroassociativi • La G.A.S. può svilupparsi secondo due modalità: • reazione da stress acuta, di breve durata, con una rapida fase di resistenza a cui segue un quasi immediato ritorno alla normalità . • reazione da stress prolungata (stress cronico), con una fase di resistenza che può durare da molti minuti a giorni, settimane, anni e, per qualcuno, tutta la vita. • Il Canadian Institute of Stress , in base allo Stress Inventory System (inventario sistematico dello stress), classifica il distress cronico in cinque fasi : • stanchezza cronica (fisica o mentale) • problemi interpersonali (autoisolamento, sospettosità, ecc) • turbe emotive (irritabilità, aggressività, confusione, umore oscillante, ecc.) • dolori cronici (mialgie, rigidità, ecc.) • patologie da stress (febbricola, ulcere, asma, ipertensione ecc.) PATOLOGIE PSICOSOMATICHE DA DISTRESS • • • • • MALATTIE DELL APPARATO DIGERENTE - GASTRODUODENITE, ULCERA PEPTICA, RETTOCOLITE ULCEROSA MALATTIE CARDIOVASCOLARI - IPERTENSIONE, INFARTO, ARTERIOSCLEROSI, CORONAROPATIE MALATTIE ENDOCRINE E METABOLICHE - DIABETE MELLITO, MORBO DI CUSHING, IPER E IPOTIROIDISMO MALATTIE CONNESSE A DISORDINI DEL SISTEMA IMMUNITARIO - ALLERGIE, INFEZIONI, MALATTIE REUMATICHE E AUTOIMMUNITARIE ALTRE MALATTIE- RENALI, GINECOLOGICHE, CUTANEE, OCULARI E DISPLASTICHE IL MANIFESTARSI DI UNO QUALSIASI DEI DISTURBI E COLLEGATO A TRE FATTORI 1. intensità dello stimolo stressorio 2. durata dello stimolo stressorio 3. temperamento e personalità del soggetto sottoposto allo stressor Oltre alla natura dello stressor sono molto importanti anche l intensità, la frequenza e la durata dello stimolo nel condizionare l entità della risposta: stressor troppo potenti, frequenti e prolungati sono in grado di superare la possibilità di resistenza dell organismo, e di iniziare un processo patologico. Altro aspetto dello stressor è il grado di novità, prevedibilità ed evitabilità dello stimolo. Qualcosa di NON RICONOSCIBILE o imprevedibile e inevitabile induce una risposta più ampia. LO SVILUPPO DELLA SINDROME GENERALE DI ADATTAMENTO LIVELLO DI ATTIVAZIONE soglia FASE DI ALLARME FASE DI RESISTENZA FASE DI ESAURIMENTO Sindrome generale di Adattamento: reazione al ripetersi di stimoli Evoluzione del modello di Seyle Mason (1975): alla base della risposta biologica ci sarebbe, oltre alle strutture anatomo-funzionali, responsabili dell attivazione emozionale a livello fisiologico, l apparato psichico a cui ricondurre le reazioni endocrine personalizzate e specifiche Lazarus e Monat (1977): le conseguenze dello stress dipendono dalle capacità e dalle strategie dei soggetti: dalle esperienze di vita, dall apprendimento, dai vari condizionamenti e in particolare dalla costituzione genetica. reazione da stress soggettiva geneticamente determinata DETERMINANTI GENETICHE NELLO SVILUPPO DELLA SINDROME GENERALE DI ADATTAMENTO allo STRESS (G.A.S.) LIVELLO DI ATTIVAZIONE soglia FASE DI ALLARME FASE DI RESISTENZA SERT- COMT- CORTISOLO - BDNF NPY- GABRADAT1- NET- CORTISOLO → FASE DI ESAURIMENTO a) NPY localizzato sul cromosoma 7 p15.2-3, E considerato un modulatore di alcuni processi correlati allo stress. La variante -399T>C rs 16147 ha un effetto ansiolitico e attenua la risposta allo stress. Infatti contrasta nell amigdala il rilascio di CRH indotto dallo stress e aiuta e ristabilire l omeostasi emozionale. early adversity early adversity early adversity NPY -399C>T rs16147 early adversity Psycho neuro endocrinology. 2011 36(7):1010-20 An interaction between a neuropeptide Y gene polymorphism and early adversity modulates endocrine stress responses. • Hum Mutat. 2010 Aug;31(8):E1594-608. • Human NPY promoter variation rs16147:T>C as a moderator of prefrontal NPY gene expression and negative affect. Sommer WH et al. • Laboratory of Clinical and Translational Studies, NIAAA, National Institutes of Health, Bethesda, USA. [email protected] • Abstract • Studies in humans and animals suggest a role for NPY in the mediation of behavioral stress responses. Here, we examined whether the NPY promoter variant rs16147:T>C is functional for expression of NPY in a brain region relevant for behavioral control, anxiety and depression, the anterior cingulate cortex. In silico analysis of DNA structural profile changes produced by rs16147 variation suggests allelic differences in protein binding at the rs16147 site. This was confirmed by electrophoretic mobility shift assay, demonstrating that the rs16147 C-allele has strongly reduced affinity for a yet unknown factor compared to the T-allele. Analyzing 107 human post-mortem brain samples we show that allelic variation at rs16147 contributes to regulation of NPY mRNA and peptide levels in this region. Specifically, the C-allele leads to increased gene expression. In agreement with the molecular findings, rs16147:T>C is associated with anxiety and depressive symptoms in 314 young adults via a gene x environment interaction with early childhood adversity, replicating the recent finding of rs16147-C as a risk factor for stress related psychopathology. Our results show the importance of rs16147:T>C for regulation of NPY gene expression and brain function. b) GABRA6 il polimorfismo funzionale (SNP) T-1521C (Pro385Ser) Name: gamma-aminobutyric acid (GABA) A receptor, subunit alpha 6 [Homo sapiens] Chromosome: 5; Location: 5q34 Addict Biol. 2009 Jan; 14(1): 43–64. Stress, alcohol and drug interaction: an update of human research Magdalena Uhart1 and Gary S. Wand1,2 Given that the GABA system is a plausible candidate for modulating the stress response, Uhart et al. (2004) examined the association of the 1521T>C single nucleotide polymorphism (SNP) [rs 3219151] located in the 3′ untranslated region of the GABAAα6 receptor subunit gene (GABRA6) with the hormonal and autonomic responses to psychosocial stress. Il GABA, il principale neurotrasmettitore inibitorio del cervello, è un aminoacido non essenziale, prodotto da un altro aminoacido (glutammina). Glutamic acid decarboxylase (GAD) converts the excitatory neurotransmitter glutamate into the inhibitory GABA in a single step Addict Biol. 2009 January; 14(1): 43–64. Stress, alcohol and drug interaction: an update of human research Magdalena Uhart1 and Gary S. Wand1,2 1 Department of Medicine, The Johns Hopkins University School of Medicine, USA 2 Department of Psychiatry, The Johns Hopkins University School of Medicine, USA Correspondence to: Gary S. Wand, The Johns Hopkins University School of Medicine, Ross Research Building, Room 863, 720 Rutland Avenue, Baltimore, MD 21205, USA. E-mail: [email protected] ADULTI iperespressi (> BAMBINI) Trier Social Stress Test (TSST) Plasma cortisol response to the Trier Social Stress Test (TSST) as a function of T1521C γ-aminobutyric acid alpha-6 receptor gene genotype. Healthy subjects homozygous for the C allele of this polymorphism show a blunted cortisol response to the TSST when compared with subjects expressing the T allele (P = 0.010). Data are presented as means (SE) change from baseline. Reprinted by permission from Macmillan Publishers Ltd: Molecular Psychiatry 9(11), copyright (2004) c) il trasportatore della norepinefrina (NET), polimorfismo T-182C; SLC6A2. (nb la NMT, sintetizzata in loco, metila il DNA silenziando epigeneticamente il NET; la feniletanolammina-N-metil transferasi, trasforma la NE in adrenalina). J Neural Transm. 2008 Dec;115(12):1681-6. The combined effect of norepinephrine transporter gene and negative life events in major depression of Chinese Han Human sympathetic nerve biology: population. parallel influences of stress and Sun N, Xu Y, Wang Y, Duan H, Wang S, epigenetics in essential hypertension Ren Y, Peng J, Du Q, Shen Y, Xu Q, and panic disorder. Zhang K. Department of Psychiatry, First Ann N Y Acad Sci. 2008 Dec;1148:338-48. Hospital of Shanxi Medical University, Esler M et al.Baker Heart Research 030001, Taiyuan, China. Institute, Melbourne, Australia. d) il polimorfismo funzionale del SERT, inserzione/delezione di un segmento di 44 coppie di basi (bp) del gene 5HTTLPR (5 HidrossiTriptamina Transporter Linked Promoter Region) (SERT) SLC6A4 (Solute Carrier family 6 member 4), nelle sue varianti alleliche S (short), SL, L(G) low expression, L (long), L(A) high expression, localizzato nel cromosoma 17q11.1 -17q12. SERT Trasportatore • Tra i vari polimorfismi funzionali che differenziano il nostro patrimonio genetico, focalizziamo quello di inserzione/delezione di un segmento di 44 coppie di basi (bp) del gene 5HTTLPR (5 HidrossiTriptamina Transporter Linked Promoter Region) (SERT) SLC6A4 (Solute Carrier family 6 member 4), nelle sue varianti alleliche S (short), SL, L(long), L(G) low expression, L(A) high expression, localizzato nel cromosoma 17q11.1-12 della 5HT also a SNPs in the promoter region The human SERT gene is located at the SLC6A4 locus on chromosome 17 (17q11.1-17q12), red marking , spans 31kbp and contains 14 exons (blue). A variable number of tandem repeat (VNTR) element 17bp 9-12 rep., was found in the second intron (white) and a 44bp insertion/deletion polymorphism has been identified in the transcriptional control region (yellow) upstream of the serotonin transporter gene (Ohara et al. 1998). La frequenza della mutazione (D=S) riportata in letteratura é del 39% con una eterozigosi (I/D=LS) del 52%.(Armin Heils et al. J. Neurochemistry vol 66 no 6, 1996): Alla RMF il genotipo S esposto a stress si associa ad una maggiore attivazione dell amigdala. Per eventi di eccezionale portata stressante ( VIII-VII livello della Scala della Rilevanza degli Eventi Psicotraumatizzanti di Holmes e Rahe) l impatto psicotraumatizzante rende trascurabile qualsiasi eventuale fattore di suscettibilità personale e i conseguenti disturbi psichici non possono che essere attribuiti integralmente all evento stesso. Emergency Oggi Rivista Mese Nov.2008 pp.15-18 Real Time + Melting il 5-HTTLPR è stato visualizzato con la metodica del SYBR Green 5HTTP S 5HTTP L-S 5HTTP L e) il polimorfismo (SNP) funzionale del BDNF G196A val66met … Learn Mem. 2007 Apr 6;14(4):268-76. Histone modifications around individual BDNF gene promoters in prefrontal cortex are associated with extinction of conditioned fear. , Bredy TW Wu H, Crego C, Zellhoefer J, Molecular Psychiatry (2009), 1–15 Interactions between BDNF G196A -Val66Met polymorphism and early life stress predict brain and arousal pathways to syndromal depression and anxiety JM Gatt1,2, CB Nemeroff3, C Dobson-Stone4,5,6, RH Paul7, RA Bryant1,8, PR Schofield4,5,6,E Gordon1,2,9, AH Kemp1,2 and LM Williams1,2 Sun YE, Barad M. Department of Psychiatry and Biobehavioral Sciences, Brain Research Institute, Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior, Los Angeles, California 90095, USA. Abnorm Psychol. 2008 Aug;117(3):699-704. The psychology of psychiatric genetics: evidence that positive emotions in females moderate genetic sensitivity to social stress associated with the BDNF Val-sup-6-sup-6Met polymorphism. Wichers M, Kenis G, Jacobs N, Myin-Germeys I, Schruers K, Mengelers R, Delespaul P, Derom C, Vlietinck R, van Os J. Il BDNF è localizzato sul cromosoma 11p14.1. It spans about 134.5 million bp (4 and 4.5 percent of the total DNA in cells). It is one of the most gene- and disease-rich in the human genome. It contains between 1,300 and 1,700 genes. 11,600 genes per megabase, including 1,524 proteincoding genes and 765 pseudogenes. More than 40% of the 856 olfactory receptor genes are located in 28 single- and multi-gene clusters along this chromosome. • Il BDNF è sintetizzato nel SNC e periferico come pro-neurotrofina e poi convertita dalla pro-convertasi intracellulare, in proteina matura (Seidah et al., 1996). Una volta sintetizzato, il BDNF viene immagazzinato in due diversi tipi di vescicole: un tipo è secreto continuamente mentre l'altro tipo si accumula in prossimità della membrana plasmatica e la liberazione avviene per esocitosi generalmente in seguito a uno stimolo (Reynolds A.J.et al.,2000) • Nel SNC le aree con più alti livelli di BDNF sono l'ipotalamo, l'ippocampo, la corteccia cerebrale (soprattutto il lobo frontale e occipitale, l'insula, la corteccia motoria e sensitiva) e l'amigdala (Katoh-Semba R.et al., 1997;Nawa H. Nawa H.et al.,1995; Yan Q. et al., 1997); • Si propongono due modelli di plasticità neuronale: il potenziamento a lungo termine (LTP) e la depressione a lungo termine (LTD). Nei ratti scariche di stimoli ad alta frequenza potenziano la trasmissione sinaptica mentre stimoli a bassa frequenza la deprimono (Bliss T.V.et al.,1973). Induzione sperimentale della LTP Registrazione di un potenziale a campo singolo da una fetta di ippocampo di ratto. La finestra mostra il posizionamento degli elettrodi di stimolazione e di registrazione all interno della fetta, mentre nella parte inferiore, sono riportate le due tracce dei Potenziali Post Sinaptici Eccitatori (EPSP) registrati prima e dopo una stimolazione tetanica ad alta frequenza. Alla RMN ridotto volume del lobo limbico e dell ippocampo, corretti da SRI o SNRI + psicoterapia. L ambiente arricchito e i meccanismi molecolari dell apprendimento, attivano la trascrizione dell mRNA per il BDNF. Nel determinismo degli effetti è significativo solo l incontro tra la singola persona ed una precisa esperienza: una condizione dinamica in continua oscillazione tra la soggettività delle esperienze umane e l oggettività dell evento considerato. LEGANDO (DROGA/ COMPORTAMENTO ALIMENTARE) • IDROFILO ↓ LIPOFILO • RECETTORE • ↓ ↓ • DI MEMBRANA CITOPLASMATICO • PLASMATICA NUCLEARE • ↓ ↓ • D1 D2 • ACCOPPIATO a ACCOPPIATO a • PROTEINA G STIMOLANTE (GS) PROTEINA G INIBENTE (GI) • INDUCE↓ INIBISCE ↑ • SECONDI MESSAGGERI (IP3, Ca2+, 3 -5 cAMP) • + CRE-responsive elements (elementi di risposta al cAMP) cis agenti genici nel nucleo delle varie aree cerebrali • si ↓ legano al • FosPROMOTER (DNA) • ↓ modulano • RNA polimerasi • ↓ trascrizione • mRNA Catena di trasduzione • esprime↓ fattori trascrizionali e BDNF • IEG (IMMEDIATE EARLY GENES) • gruppo fos: c-fos, fosB, fra1, fra2; gruppo jun: c-jun, Jun-B, Jun-D • codificano ↓ rispettivamente Fos, FosB e D-FosB, Fra-1, Fra-2, Jun, JunB, JunD. Fos related antigens isoforme del DfosB. • • Normale Stress Antidepressivi Glucocorticoidi Serotonina e NA BDNF BDNF Normale sopravvivenza e crescita Atrofia/morte neuronale Glucocorticoidi Aumentata sopravvivenza e crescita • Altri danni neuronali: Fattori Genetici • Ipossia - Ischemia • Ipoglicemia • Neurotossine • Virus (N.Brunello) Negli uomini il polimorfismo funzionale GG/Val66Val del BDNF aumenta la produzione salivare di cortisolo in situazione di stress (Shalev et al, 2009). Mentre nelle donne GA/Val66Met risulta una maggiore suscettibilità e vulnerabilità allo stress. Uomini portatori dell allele A/metpresentano una secrezione di cortisolo più attenuata rispetto ai soggetti omozigoti per l allele valche si traduce in una diminuita risposta endocrina e cardiovascolare allo stress. (Alexander et al.,2010) Uno stress acuto, determina un aumento dell espressione di BDNF nella regione ipotalamica (Smith et al., 1995; Rage et al., 2002). La ridotta secrezione di BDNF nei portatori dell allele A/MET determina un suo rilascio attenuato in situazioni stressanti, con conseguente diminuzione dell attività del HPA. Una diminuzione di reattività allo stress psicologico nei MET porterebbe differenze nella percezione delle situazioni stressanti e una ridotta risposta da parte del sistema cardiovascolare ed endocrino. Quindi i portatori dell allele A/MET potrebbero rispondere meno intensamente ai cambiamenti ambientali. f) COMT RHODIOLA↓ 22q11.21-23 Val158Met G472A “Association of Eating Disorders with Catechol- O -Methyltransferase Gene Functional Polymorphism” Elżbieta Mikołajczyk Małgorzata Neuropsychobiology 2006;54:82–86 These findings suggest that a turnover of cathecholamines connected with polymorphism of the COMT gene and a high activity of COMT enzyme increases the risk of ED, particularly of anorexia nervosa. The risk is even higher for women with an allele of higher activity. DIGESTIONE CON ENZIMA DI RESTRIZIONE (BsaAI) DEI PRODOTTI DELLA PCR DELLA COMT su gel di poliacrilammide al 8% Catechol- O -methyltransferase (COMT) degrades cortical catecholamine neurotransmitters serotonin, dopamine and norepinephrine, and affects the metabolism of catecholestrogens in the human brain. The COMT gene’s functional polymorphisms (exon 4,codon 158,allele High/Low), HL (val 158 met) and , LL (met 158 met) account for two- and fourfold variations, respectively, in enzyme activity in comparison to the H/H (val 158 val) genotype. polimorfismo funzionale della COMT (G472A, rs 4680G>A ) (esone 4, codone 158, alleli High/Low): LL (met158met), HL (val158met) e HH (val158val) DIGESTIONE CON ENZIMA DI RESTRIZIONE (BsaAI) DEI PRODOTTI DELLA PCR DELLA COMT su gel di agarosio al 8% Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2009 Jun 5;150B(4): 487-95. Interaction between gene variants of the 5-HTTLPR and COMT in borderline personality disorder. Tadić A et al. University of Mainz, Germany. These findings suggest that a turnover of cathecholamines connected with polymorphism of the COMT gene and a high activity of COMT enzyme increases the risk of ED, particularly of anorexia nervosa. The risk is even higher for women with an allele of higher activity. g) SLC6A3; DAT; DAT1 located on chromosome 5p15.3 DAT is a SUBCORTICAL symporter (co-transport) of two Na+ ions and one Cl- ion with the DA substrate This gene has a 40 bp variable number tandem repeat (VNTR) at the 3 end UTR (rs28363170) which can be present in 3 to 13 copies. Its variation are associated with idiopathic epilepsy, ADHD, susceptibility to Parkinson disease, dependence on alcohol, cocaine and protection against nicotine dependence. Mechanisms of Cocaine and Amphetamine DAT blocking Both of these mechanisms result in less removal of dopamine from the synapse and increased signaling, which is thought to underlie the pleasurable feelings elicited by these substances • Polimorfismo DAT1-VNTR • In the two complementary genetic methods, namely (i) genome wide scan analyses, with no a priori assumptions about which genes might be involved, and (ii) the genotyping of candidate genes of interest. The human DAT1 gene encodes for a dopamine transporter. This transporter is mainly located at the synapse of the presynaptic neuron and regulates the reuptake of released dopamine back into presynaptic terminals after its synaptic release. • The human dopamine transporter (DAT1) gene, located on chromosome 5p15.3, contains a variable number tandem repeat (VNTR) in its 3’-untranslated region due to repetition of a 40bp core sequence, ranging from 3 to 13 times depending on the population studied. Two alleles containing the 9- and 10-repeats (DAT1*9 and DAT1*10) were the most common alleles in most studies. The VNTR polymorphism in the DAT1 gene is not silent but affects the expression of this gene yielding increased levels of mRNA, especially with the DAT1*10 allele, known as the risk allele in ADHD. In literature, gender differences in DAT1 allele frequencies have not been reported. Analysis of the human DAT1 gene for the 3’-VNTR genotypes by PCR and agarose gel electrophoresis. Lanes: M = 100 bp DNA ladder, 1 = 9*9 genotype, 2 = 6*6, 3 = 6*9, 4 = 7*9, 5 = 9*10, 6 = 10*11, 7 = 7*10, 8 = 10*10, and 9 = 3*3. IN FINE L interazione epistasica tra i geni modulanti della GAS, risulta fondamentale per l instaurarsi dell adattamento allo stress e per il suo esito finale (fase di esaurimento). Molecular Psychiatry (2008) 13, 709–716. Evidence of biologic epistasis between BDNF and SLC6A4 and implications for depression L Pezawas et al. BDNF Val66Met is Associated with introversion and Interacts with 5-HTTLPR to Influence Neuroticism. Terracciano A et al. Neuropsychopharmacology Dec 2009; Evidence of biologic epistasis between BDNF and SLC6A4 and implications for depression L Pezawas1,2,6, A Meyer-Lindenberg1,3,6, AL Goldman1, BA Verchinski1, G Chen4, BS Kolachana1, MF Egan1, VS Mattay1, AR Hariri5 and DR Weinberger1 Molecular Psychiatry (2008) 13, 709–716. These data provide in vivo evidence of biologic epistasis between SLC6A4 and BDNF in the human brain by identifying a neural mechanism linking serotonergic and neurotrophic signaling on the neural systems level, and have implications for personalized treatment planning in depression Stress psichico l'OMS definisce la salute mentale come uno stato di benessere in cui l'individuo ha coscienza delle proprie capacità, riesce ad affrontare il normale stress della vita quotidiana, è in grado di lavorare in maniera produttiva e proficua e di dare un contributo alla propria comunità" La SGA rappresenta un residuo archeologico di reazioni primitive necessarie alla lotta o alla fuga rispetto alle minacce esterne, per lo più di natura fisica, oggi sostituite da un tipo di impegno relazionalepsicosociale. • L'elaborazione cognitiva dello stress da parte della corteccia prefrontale viene influenzata da un ottimale funzionamento delle proiezioni dopaminergiche che aumentano (curiosità e gratificazione) o riducono (paura e avversione) l'esplorazione ambientale. La risposta agli stress non dovrebbe essere intesa semplicemente come un sistema d'emergenza (fuggi o combatti) ma, piuttosto come un sistema di controllo continuo di segnali interni e/o esterni nel mantenimento di funzioni vitali correlati comportamentali della normale fisiologia del sistema dopaminergico. Il potere stressante di un evento è legato non solo alla soggettiva percezione cosciente dei suoi stimoli, ma anche alla elaborazione inconscia del suo vissuto destabilizzante t i m o r i… fobie PREMONIZIONI e SIMBOLI COME SEGNI l incubo della carestia Genesi (37,2- 48,22) Stele della carestia • L ambiguità degli stimoli ambientali è capace di indurre una reazione di stress, capace di esaurire le risorse dell organismo nel tentativo di decodificare lo stressor (definizione di ruolo). Stress precoci predispongono alla patologia mentale da adulti, mentre, in individui predisposti, gli eventi tardivi sarebbero fattori precipitanti dell esordio patologico. Sintomi che risentono maggiormente degli eventi stressanti: umore depresso, anedonia, deficit di concentrazione, ansia psichica, insonnia, rallentamento psicomotorio, anergia, ideazione di colpa e suicidaria; essi correlano con eventi stressanti dell anno precedente, trasversali all intera psicopatologia sono il correlato clinico dello stress (modello dimensionale). La vulnerabilità agli eventi sembra essere fortemente influenzata dallo specifico assetto genetico dell individuo, così che non tutti gli individui esposti ad eventi vitali stressanti sviluppano un quadro psicopatologico. • Le ultime ricerche evidenziano implicati nella cascata della risposta di stress numerosi neuro peptidi (Beta endorfina, Met-enkefalina, GH-RH, Somatostatina, Vasopressina, Ossitocina, Prolil-LysinGlicinamide (PLG), Sostanza P, Angiotensina II, LH-RH, CCK, BombesinaGastrin Releasing Peptide, NeuropeptideY (NPY), Atriopeptide, NAF, Diazepam Binding Inhibitor e TRH che , in cronico, partecipano nell eziopatogenesi di patologie somatiche. Stress e ambiente L individuo va visto come un elemento attivo in interazione dinamica con l ambiente; da una parte c é il continuo snodarsi delle relazioni persona-ambiente, e dall altra il continuo cambiamento soggettivo, alla ricerca di nuove modalità di adattamento.. Non sono le cose che turbano l uomo bensì le opinioni che egli ne ha Epitteto (50-125 circa d.C.) I beni e i mali che ci capitano non ci colpiscono in funzione della loro grandezza, ma della nostra sensibilità La Rochefoucauld • Ognuno fa esperienze diverse e adotta proprie strategie interpretative e di pensiero attribuendo significati diversi agli eventi stressanti, condizionati inconsciamente in modo automatico e sistemico dall'apprendimento; questi, una volta consolidatisi, diventano autonomi. Gli schemi comportamentali e di pensiero ci fanno risparmiare energia sia fisica che mentale, infatti si basano su esperienze pregresse già conosciute, elaborate e facilmente rievocabili. coping ( to cope ), significa far fronte , tener testa a , e comporta una serie meccanismi di difesa usati per fronteggiare eventi difficili o comunque superiori alle proprie capacità. Se tale processo non funziona, si instaura una risposta allo stress che non dipende tanto dalle caratteristiche dell agente stressante quanto dalla risonanza psicologica soggettiva. Strategie di coping secondo Lazarus: 1. Modifica delle condizioni responsabili del problema: necessario un intervento concertato. 2. Modifica del significato dell esperienza vissuta: ridefinizione della caratteristiche della situazione. 3. Mantenimento entro limiti accettabili delle conseguenze psicologiche (aiuto esterno specializzato) • L'innalzamento della soglia del dolore (analgesia da stress) meccanismo endorfinergico in cui coinvolte percezioni ed emozioni, è simile all'analgesia da oppiacei (inibita da naloxone e tolleranza crociata con la morfina ). In generale il dolore è inteso come un segnale di allarme, con la funzione di preservare l'organismo da eventuali danni. • In condizioni estreme di minaccia per la vita un innalzamento della soglia del dolore può essere anche finalizzato a limitare lo sforzo e rendere ancora possibile una reazione cosciente… AM SNC e Stress TOPOGRAFIA FUNZIONALE DELLE AREE E CIRCUITI CEREBRALI nello STRESS LCSPT (Sistema Limbico-Cortico-Strio-PallidoTalamico) connette l Amigdala (x apprendimento emotivo delle avversità), alla OMPFC (Corteccia Prefrontale-Orbito-Mediale), al NAc (N. Accumbens nello Striato Ventrale x gratificazione e piacere), al Pallido Ventrale e al Talamo. NETWORK PREFRONTALE ORBITALE (valutazione del rischio) e NETWORK PREFRONTALE MEDIALE, connesso alla vmPFC, regolano, tramite l output ipotalamico e il Grigio-Periacqueduttale (PAG), la risposta autonomica viscero motoria e neuroendocrina a stimoli emotigeni e stress In particolare la Corteccia Cingolata Anteriore (ACC), nella porzione sub-genuale della vmPFC, risulta partecipare alla regolazione dell attività autonomica e comportamentale, in rapporto alle variazioni delle contingenze ambientali. Flusso sanguigno cerebrale (CBF): (A) durante l'esecuzione di un compito stressante; (B) in situazione normale. Rpfc: corteccia prefrontale destra; Acc: corteccia cingolata anteriore Un bioritmo nello stress? • Stress Acuto (S.A.) = RICAPTAZIONE > SATURAZIONE SERT L/S • Stress Cronico (S.C.) = SATURAZIONE > RICAPTAZIONE I DIVERSI RITMI dello STRESS : Stress acuto caratterizzato da ritorno rapido all omeostasi: RITMI EFFICIENTI = SALUTE Stress cronico caratterizzato da ritorno lento o da mancato ritorno all omeostasi: RALLENTAMENTO O BLOCCO DEI RITMI = ESAURIMENTO Paradosso SERT(S) > SSRI I roditori (--/ss) mutanti per delezione di SERT con ridotto trasporto di 5HT mostrano dei comportamenti ansiosi-depressivi contrariamente a quanto accade quando si somministrano antidepressivi SSRI anche loro inibitori del trasporto di 5HT. Tale comportamento potrebbe essere la conseguenza di un prolungato mal funzionamento del SERT durante lo sviluppo, con implicazione di meccanismi epigenetici. • Una condizione di stress continuo alla lunga porta l organismo a reagire in maniera sproporzionata agli stimoli di tutti i giorni. Questo si traduce, in una modificazione della normale oscillazione ritmica dei diversi parametri fisiologici (stress magnetico) e probabilmente in una desincronizzazione dell orologio biologico . La cronobiologia La Cronobiologia studia i fenomeni biologici condizionati dal tempo e gli effetti delle loro interazioni con gli organismi viventi. • S.A. = RICAPTAZIONE>SATURAZIONE • S.C. = SATURAZIONE>RICAPTAZIONE Varianti della regione regolatrice e dell espressione strutturale del gene codificante per il 5-HTT. L'attività trascrizionale del promotore è regolata dalla regione polimorfica 5HTTLPR collocata ca.1 kb a monte del sito d'inizio della trascrizione Good Morning America in April 2002 Dr. Redford Williams of Duke University: anger might be a hereditary trait. In a sample composed of predominantly white males, those with one or two copies of the long 5HTTLPR allele had CSF levels of 5HIAA that were 50% higher than persons with the short/short genotype. The basal activity of the long allele promoter region was more than twice that of the short allele promoter region based upon a luciferase assay. Il ripetersi di più stress della vita è stato correlato ad un lineare progressivo aumento degli episodi depressivi nei soggetti SS-SL, e ad una sostanziale stabilità dell umore nei soggetti LL. Science 18 July 2003: Vol. 301. no. 5631, pp. 386 - 389 Influence of Life Stress on Depression: Moderation by a Polymorphism in the 5-HTT Gene • Avshalom Caspi,1,2 Karen Sugden,1 Terrie E. Moffitt,1,2* Alan Taylor,1 Ian W. Craig,1 HonaLee Harrington,2 Joseph McClay,1 Jonathan Mill,1 Judy Martin,3 Antony Braithwaite,4 Richie Poulton3 1 Medical Research Council Social, Genetic, and Developmental Psychiatry Research Centre, Institute of Psychiatry, King's College London, PO80 De Crespigny Park, London, SE5 8AF, UK. 2 Department of Psychology, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA. 3 Dunedin School of Medicine, 4 Department of Pathology, University of Otago, Dunedin, New Zealand. Caspi A, Sugden K, Moffitt TE, Taylor A, Craig IW, Harrington H, McClay J, Mill J, Martin J, Braithwaite A, Poulton R. Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene. Science. 2003 Jul 18;301(5631):386-9. Caspi A, Sugden K, Moffitt TE, Taylor A, Craig IW, Harrington H, McClay J, Mill J, Martin J, Braithwaite A, Poulton R. Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene. Science. 2003 Jul 18;301(5631):386-9. Caspi A, Sugden K, Moffitt TE, Taylor A, Craig IW, Harrington H, McClay J, Mill J, Martin J, Braithwaite A, Poulton R. Am J Psychiatry. 2009 Aug;166(8):926-33. Epub 2009 Jun 1. Serotonin transporter gene (SLC6A4) promoter polymorphisms and the susceptibility to posttraumatic stress disorder in the general population. Grabe HJ e al.Department of Psychiatry, Ernst-Moritz-Arndt-University of Greifswald, HANSE-Klinikum Stralsund, Rostocker Chaussee 70, Stralsund, Germany. OBJECTIVE: There has been debate whether polymorphisms within the serotonin transporterlinked polymorphic region (5-HTTLPR) moderate susceptibility to posttraumatic stress disorder (PTSD). The authors investigated 5-HTTLPR genotypes and their interaction with the number of traumatic events in the prediction of PTSD in a general population sample. METHOD: Analyses were based on data from 3,045 subjects who participated in the Study of Health in Pomerania. All participants were assessed with the PTSD module of the Structured Clinical Interview for DSM-IV. The short (S)/long (L) polymorphism of 5-HTTLPR (rs4795541) and the A-G polymorphism (rs25531) were genotyped. RESULTS: Among the participants, 1,663 had been exposed to at least one traumatic event, and 67 (4.0%) developed PTSD. Among those who had experienced less than three traumatic events, the lifetime prevalence of PTSD was 2.6%, 3.5%, and 4.3% for those with zero, one, and two L(A) alleles, respectively, but the lifetime prevalence was 0%, 7.3%, and 19.6%, respectively, among those with three or more traumatic experiences. This finding suggests that there is an additive excess risk for frequent trauma in the L(A)/L(A) genotype, which was confirmed by the relative excess risk due to interaction (RERI). In allelic analysis, RERI was 3.3. Thus, the odds ratio for PTSD in L(A) allele carriers exposed to three or more traumas was 3.3 times higher as a result of the interaction between PTSD and the L(A) allele. CONCLUSIONS: An additive gene-environment interaction with the high expression L(A) allele of 5HTTLPR and frequent trauma in PTSD was found. The attributable proportion indicated that more than 60% of all L(A) allele carriers who were exposed to three or more traumas developed PTSD as a result of an interaction between genotype and exposure. • Arch Gen Psychiatry. 2009 Nov;66(11):1201-9. • Interactive effect of stressful life events and the serotonin transporter 5-HTTLPR genotype on posttraumatic stress disorder diagnosis in 2 independent populations.Xie P, Kranzler HR, Poling J, Stein MB, Anton RF, Brady K, Weiss RD, Farrer L, Gelernter J. Department of Genetics, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA. • CONTEXT: The 5-HTTLPR polymorphism in the promoter region of the serotonin transporter gene (SLC6A4) has been found to moderate several categories of emotional response after stressful life events. Previous studies generally focused on its effect on depressive symptoms; little is known about its moderation of the development of posttraumatic stress disorder (PTSD). OBJECTIVE: To examine the effects of childhood adversity, adult traumatic events, 5-HTTLPR genotypes, and gene x environment interactions on the etiology of PTSD. DESIGN: A cross-sectional study in which participants in several studies investigating the genetics of substance dependence were also screened for lifetime PTSD. The triallelic system of 5-HTTLPR was genotyped. Logistic regression modeling was used in the analyses. SETTING: General community. PARTICIPANTS: Five hundred eighty-two European American and 670 African American individuals who reported experiences of childhood adversity, adult traumatic events, or both. Main Outcome Measure Diagnosis of PTSD, defined by DSM-IV diagnostic criteria and assessed through the Semi-Structured Assessment for Drug Dependence and Alcoholism interview. RESULTS: Childhood adversity and adult traumatic events both predicted PTSD. Although the 5-HTTLPR genotype alone did not predict the onset of PTSD, it interacted with adult traumatic events and childhood adversity to increase the risk for PTSD, especially for those with high rates of both types of trauma exposure (European American: odds ratio [OR], 2.86; 95% confidence interval [CI], 1.50-5.45; P = .002; African American: OR, 1.88; 95% CI, 1.04-3.40; P = .04; pooled: OR, 2.31; 95% CI, 1.50-3.56; P < . 001). CONCLUSIONS: Participants who had both childhood adversity and adult traumatic events were more likely to develop lifetime PTSD compared with those who experienced either type of adverse event. The risk was increased in individuals with 1 or 2 copies of the S' (S) allele compared with the L' (L) homozygotes. Our study provides additional direct evidence that PTSD is influenced by the interactive effect of environmental and genetic factors. Serotonin transporter and Sleep Sleep quality is worse in s-allele carriers but ONLY when stressed Brummett et al. Psychosomatic Medicine, Vol. 69(7), Sept. 2007, pp 621-624 Serotonin transporter and Coping • Coping strategies – attempts to reduce effects of stress • S-allele carrier cope less well, especially males Wilhelm et al, 2007, Psychosomatic Medicine, Volume 69(7), September 2007, pp 614-620 165 contraddizioni? Conclusion This meta-analysis (by PhD) yielded no evidence that the SERT genotype alone or in interaction with stressful life events is associated with an elevated risk of depression in men alone, women alone, or in both sexes combined. JAMA, June 17, 2009—Vol 301, No. 23 2462-2471 ISTITUTO SUPERIORE DI SANITA Com. n. 3 del 24/04/2009 Dai gemelli, evidenze sull'origine genetica dell'attitudine positiva verso sé stessi, la vita ed il futuro su Behavior Genetics, coordinato dall'ISS (reparti di Epidemiologia, Genetica e Salute Mentale del CNESPS), in collaborazione con i Dipartimenti di Psicologia delle Università "La Sapienza" di Roma, "Bicocca" di Milano e con l'Università di Stanford (California - USA). La ricerca ha coinvolto 428 coppie di gemelli, monozigoti e dizigoti, tra i 23 e i 24 anni, iscritte al Registro Nazionale Gemelli. Le stime di "ereditabilità" dei tratti considerati, sono state del 73% per l'autostima, del 59% per la soddisfazione di vita e del 28% per l'ottimismo. Un'elevata correlazione genetica e una bassa correlazione ambientale riscontrata tra autostima, soddisfazione di vita e ottimismo (parametri utilizzati per definire la DM). Prim Care Companion J Clin Psychiatry. 2009;11(3):93-102. Clinical implications of genetic variation in the serotonin transporter promoter region: a MD review. – Luddington NS, Mandadapu A, Husk M, El-Mallakh RS.Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, University of Louisville School of Medicine, Kentucky. – . …DATA SYNTHESIS: A common genetic variant, the short allele, in which 44 base pairs are missing from the promoter of SLC6A4, is associated with a greater risk for developing a major depressive disorder in patients following exposure to adversity. This association appears to be most important in the early stages of the depressive disorder. Additionally, the likelihood of a positive response to antidepressant treatment may be reduced in these patients in terms of delayed response, greater adverse event load, or, in bipolar patients, mania induction and rapid cycling. Arch Gen Psychiatry. 2009 Nov;66(11):1201-9. Interactive effect of stressful life events and the serotonin transporter 5-HTTLPR genotype on posttraumatic stress disorder diagnosis in 2 independent populations. Xie P, Kranzler HR, Poling J, Stein MB, Anton RF, Brady K, Weiss RD, Farrer L, Gelernter J. Department of Genetics, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA. …CONCLUSIONS: Participants who had both childhood adversity and adult traumatic events were more likely to develop lifetime PTSD compared with those who experienced either type of adverse event. The risk was increased in individuals with 1 or 2 copies of the S' (S) allele compared with the L' (L) homozygotes. … Neuroimage. 2009 Apr 1;45(2):275-9. The relationships between daily life events and the availabilities of serotonin transporters and dopamine transporters in healthy volunteers-a dual-isotope SPECT study. Yeh TL, Lee IH, Chen KC, Chen PS, Yao WJ, Yang YK, Chiu NT, Lu RB.Department of Psychiatry, National Cheng Kung University Hospital, Tainan, Taiwan. – … The SERT availability was approximated using SPECT and [123I] ADAM while the DAT availability was approximated using SPECT and [99mTc] TRODAT-1. All participants completed the Recent Life Change Questionnaire. The results showed that SERT and DAT may be sensitive to the presence of stressful events. J Child Psychol Psychiatry. 2009 Oct 7. Chronic and acute stress, gender, and serotonin transporter gene-environment interactions predicting depression symptoms in youth. Hammen C, Brennan PA, Keenan-Miller D, Hazel NA, Najman JM. Department of Psychology, UCLA, Los Angeles, CA, USA. – … L(g) alleles were reclassified as S. Results: Chronic family stress at age 15 predicted higher depression scores at 20 among those with one or two S alleles, only for females. Gene-environment interactions with acute stress were nonsignificant. Brain Res. 2009 Aug 25;1286:84-93. The roles of sex and serotonin transporter levels in age- and stress-related emotionality in mice. Joeyen-Waldorf J, Edgar N, Sibille E. Department of Psychiatry, University of Pittsburgh, 3811 O'Hara Street, Pittsburgh, PA 15213, USA. – …, we submitted adult male and female wild-type, heterozygous (HZ) and SERT KO mice to unpredictable chronic mild stress (UCMS) ….. high emotionality states associated with low SERT were differentially achieved in males (high baseline/trait) compared to females (increased vulnerability to develop high emotionality). with increasing age Psychoneuroendocrinology. 2009 Aug;34(7):972-82. – Sex-specific association between the 5-HTT genelinked polymorphic region and basal cortisol secretion. Wüst S, Kumsta R, Treutlein J, Frank J, Entringer S, Schulze TG, Rietschel M.Department of Theoretical and Clinical Psychobiology, University of Trier, Johanniterufer 15, 54290 Trier, Germany. [email protected] – … the serotonergic system influences hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis activity, which, in turn, is related to psychiatric diseases. … RESULTS: While ACTH and cortisol responses to an established psychosocial stress paradigm (Trier Social Stress Test) were not found to be related to the 5-HTTLPR, we observed a significant and sex-specific association with the cortisol awakening response, Brain Behav Immun. 2009 Feb;23(2):286-93. T-cell phenotypic and functional changes associated with social subordination and gene polymorphisms in the serotonin reuptake transporter in female rhesus monkeys.Paiardini M, Hoffman J, Cervasi B, Ortiz AM, Stroud F, Silvestri G, Wilson ME.Hospital of the University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19107, USA. – …plasma cortisol was higher in subordinate females in response to a social separation paradigm, confirming their increased reactivity to psychosocial stressors. .. These findings indicate that subordinate rhesus monkeys with the s-variant 5HTT genotype exhibit decreased T-cell numbers perhaps compromising their ability to mount an immune response to pathogens. Eur J Pharmacol. 2008 April 7; 583(2-3): 174–185. Central effects of stress hormones in health and disease: understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators Bruce S. McEwen Bruce S. McEwen, Laboratory of Neuroendocrinology, The Rockefeller University, 1230 York Avenue, New York, NY 10021; … The adaptive plasticity of chronic stress involves many mediators, including glucocorticoids, excitatory amino acids, endogenous factors such as brain neurotrophic factor (BDNF), … Psychol Med. 2009 Sep;39(9):1425-32. Early adversity and 5-HTT/BDNF genes: new evidence of gene-environment interactions on depressive symptoms in a general population. Aguilera M, Arias B, Wichers M, Barrantes-Vidal N, Moya J, Villa H, van Os J, Ibáñez MI, Ruipérez MA, Ortet G, Fañanás L. Unitat d'Antropologia, Departament Biologia Animal, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona and CIBER de Salud Mental, Instituto de Salud Carlos III, Spain. … Serotonin transporter (5-HTT) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) modulate the effect of childhood adversity on adult depression, .. RESULTS: Total childhood adversity (beta=0.27, p<0.001), childhood sexual abuse CSA had a greater impact on depressive symptoms in Met allele carriers of the BDNF gene than in the Val/Val group (F=5.87, p<0.0001), and in S carriers of the 5-HTTLPR polymorphism (5HTT gene) (F=5.80, p<0.0001). .. Mol Psychiatry. 2009 Jul;14(7):681-95. Interactions between BDNF Val66Met polymorphism and early life stress predict brain and arousal pathways to syndromal depression and anxiety. Gatt JM, Nemeroff CB, Dobson-Stone C, Paul RH, Bryant RA, Schofield PR, Gordon E, Kemp AH, Williams LM.The Brain Dynamics Centre, Westmead Millennium Institute and University of Sydney at Westmead Hospital, Sydney, … In addition, significant BDNF-ELS interactions indicated that BDNF Met carriers exposed to greater ELS have smaller hippocampal and amygdala volumes (P=0.013), heart rate elevations (P=0.0002) and a decline in working memory (P=0.022). …. These effects were specific to the BDNF gene and were not evident for the related 5HTT-LPR polymorphism. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet Mar 2010; BDNF Val66Met polymorphism alters sympathovagal balance in healthy subjects. Yang AC, Chen TJ, Tsai SJ, Hong CJ, Kuo CH, Yang CH, Kao KPChu-Tung Veterans Hospital, Hsin-Chu County, Taiwan. (BDNF) gene (Val66Met) is associated with lower vagal activity. Reductions in high-frequency power, an index for parasympathetic activity, and increases in the low-frequency/high-frequency ratio, an index for sympathovagal balance, were found in subjects bearing the Met/Met genotype as compared to the Val/Val group. These results suggest that an altered sympathovagal balance with relatively decreased parasympathetic activity is associated with the Met/Met genotype. In diversi studi su animali, risulta un alta concentrazione di BDNF e del suo recettore trkB a livello dei neuroni secernenti il CRH permettendo un azione paracrina e autocrina del BDNF a questo livello (Tapia-Arancibia et al., 2004). L iniezione intracerebroventricolare di BDNF in ratti induce un graduale aumento di CRH nella regione ipotalamica e dopo 30min dall iniezione, un aumento nel plasma dell ACTH e del cortisolo (Givalois et al., 2004). Negli uomini il polimorfismo funzionale GG/Val66Val del BDNF aumenta la produzione salivare di cortisolo in situazione di stress (Shalev et al, 2009). Mentre nelle donne GA/Val66Met è stata osservata una maggiore suscettibilità e vulnerabilità allo stress. Uomini portatori dell allele A/met- presentano una secrezione di cortisolo più attenuata rispetto ai soggetti omozigoti per l allele valche si traduce in una diminuita risposta endocrina e cardiovascolare allo stress. (Alexander et al.,2010), bibliografia Sert e obesità (1-9) • • • • • • • • • 1) Mech Ageing Dev. 2005 Nov;126(11):1178-84. Contribution of an affect-associated gene to human longevity: prevalence of the long-allele genotype of the serotonin transporter-linked gene in Japanese centenarians. Gondo Y, Hirose N, Arai Y, Yamamura K, Shimizu K, Takayama M, Ebihara Y, Nakazawa S, Inagaki H, Masui Y, Kitagawa K. 2) Obesity (Silver Spring). 2007 Feb;15(2):271-6. Short allele of serotonin transporter gene promoter is a risk factor for obesity in adolescents .Sookoian S, Gemma C, García SI, Gianotti TF, Dieuzeide G, Roussos A, Tonietti M, Trifone L, Kanevsky D, González CD, Pirola CJ. 3) Endocrine. 2007 Apr;31(2):202-11. Metabolic and reproductive consequences of the serotonin transporter promoter polymorphism (5-HTTLPR) in adult female rhesus monkeys (Macaca mulatta).Hoffman JB, Kaplan JR, Kinkead B, Berga SL, Wilson ME. 4) Obesity (Silver Spring). 2008 Feb;16(2):488-91. Contribution of the functional 5-HTTLPR variant of the SLC6A4 gene to obesity risk in male adults. Sookoian S, Gianotti TF, Gemma C, Burgueño A, Pirola CJ 5) Obesity (Silver Spring). 2008 Feb;16(2):348-55. Genes implicated in serotonergic and dopaminergic functioning predict BMI categories. Fuemmeler BF, Agurs-Collins TD, McClernon FJ, Kollins SH, Kail ME, Bergen AW, Ashley-Koch AE. 6) Nature Reviews Neuroscience 9, 85-96 (February 2008) Targeting the murine serotonin transporter: insights into human neurobiology Dennis L. Murphy & Klaus-Peter Lesch 7) Physiol Behav. 2008 Mar 18;93(4-5):724-32. Epub 2007 Dec 3. Serotonin transporter binding and acquired obesity -- an imaging study of monozygotic twin pairs.Koskela AK, Kaurijoki S, Pietiläinen KH, Karhunen L, Pesonen U, Kuikka JT, Kaprio J, Rissanen A. 8) Behav Genet. 2009 Apr 1.Interactions Between Genotype and Depressive Symptoms on Obesity. Fuemmeler BF, Agurs-Collins T, McClernon FJ, Kollins SH, Garrett ME, Ashley-Koch AE. 9) Obesity (Silver Spring). 2009 May 14. Serotonin Transporter Deficiency Increases Abdominal Obesity (Silver Spring). 2007 Feb;15(2):271-6. Short allele of serotonin transporter gene promoter is a risk factor for obesity in adolescents. – Sookoian S, Gemma C, García SI, Gianotti TF, Dieuzeide G, Roussos A, Tonietti M, Trifone L, Kanevsky D, González CD, Pirola CJ.Molecular Cardiology, Institute of Medical Research, A Lanari, University of Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina. – Obesity and hypertension are increasing medical problems in adolescents. Serotonin transporter (5-HTT) is involved in mood and eating disturbances. Encoded by the gene SLC6A4, the promoter shows functional insertion/deletion alleles: long (L) and short (S). Because individuals who are carriers for the short version are known to be at risk for higher levels of anxiety, we hypothesized that this variant may be associated with overweight. Data and blood samples were collected from 172 adolescents out of a cross-sectional, population-based study of 934 high school students. To replicate the findings, we also included 119 outpatients from the Nutrition and Diabetes Section of the Children's County Hospital. We found that the S allele was associated with overweight (BMI > 85th percentile), being a risk factor for overweight independently of sex, age, and hypertension [odds ratio (OR): 1.85; 95% confidence interval (CI): 1.13, 3.05; p < 0.02]. Additionally, in the outpatient study, compared with the homozygous LL subjects, S allele carriers showed a higher BMI z-score (1.47 +/- 1.09 vs. 0.51 +/- 1.4; p < 0.002) and were more frequent in overweight children. In conclusion, the S allele of the SLC6A4 promoter variant is associated with overweight being an independent genetic risk factor for obesity. Obesity (Silver Spring). 2008 Feb;16(2):488-91. Contribution of the functional 5-HTTLPR variant of the SLC6A4 gene to obesity risk in male adults. Sookoian S, Gianotti TF, Gemma C, Burgueño A, Pirola CJ.Department of Molecular Genetics and Biology of Complex Diseases, Institute of Medical Research, A Lanari, University of Buenos Aires-CONICET, Buenos Aires, Argentina. BACKGROUND: A polymorphism in the promoter region of the serotonin transporter (5-HTTLPR) gene SLC6A4 shows functionally important 44-bp insertion/deletion alleles: long (L) and short (S). We have previously found that the S allele is a genetic risk factor for obesity in adolescents. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate whether the S/L variant of the SLC6A4 gene is associated with BMI as a continuous trait and also with obesity in a large sample of adult men of European ancestry included in a cross-sectional, population-based study. METHODS AND PROCEDURES: The study group was composed of individuals who were randomly recruited from a factory in the Buenos Aires metropolitan area and who underwent an annual health examination. RESULTS: We observed that among 1,329 unrelated subjects, aged 34.6 +/- 0.3 years, age-adjusted BMI values (expressed as mean +/- s.e.) for each genotype showed statistically significant differences across genotypic groups (LL: 25.4 +/- 0.2, LS: 26.0 +/- 0.1 and SS: 26.7 +/- 0.2, P < 0.0002). In addition, association tests showed that the 5HTTLPR-genotype distribution was significantly different between 692 lean (BMI < or = 25 kg/m2) and 637 obese (BMI > or = 27 kg/m2) individuals. We found a 1.36 odds ratio (OR) (95% CI 1.01-1.85) for obesity in SS carriers in comparison with LL carriers, P = 0.026. DISCUSSION: In conclusion, our findings indicate that 5-HTTLPR polymorphism may be linked with BMI and also with obesity and/or overweight in adult male population, reinforcing the role of the serotonin transporter as a risk factor for the obesity phenotype and suggesting potential new avenues for its pharmacological treatment. Obesity (Silver Spring). 2008 Feb;16(2):348-55. Genes implicated in serotonergic and dopaminergic functioning predict BMI categories. Fuemmeler BF, Agurs-Collins TD, McClernon FJ, Kollins SH, Kail ME, Bergen AW, Ashley-Koch AE.Department of Community and Family Medicine, Duke University Medical Center, Durham, NC, USA. [email protected] OBJECTIVE: This study addressed the hypothesis that variation in genes associated with dopamine function (SLC6A3, DRD2, DRD4), serotonin function (SLC6A4, and regulation of monoamine levels (MAOA) may be predictive of BMI categories (obese and overweight + obese) in young adulthood and of changes in BMI as adolescents transition into young adulthood. Interactions with gender and race/ethnicity were also examined. METHODS AND PROCEDURES: Participants were a subsample of individuals from the National Longitudinal Study of Adolescent Health (Add Health), a nationally representative sample of adolescents followed from 1995 to 2002. The sample analyzed included a subset of 1,584 unrelated individuals with genotype data. Multiple logistic regressions were conducted to evaluate the associations between genotypes and obesity (BMI > 29.9) or overweight + obese combined (BMI > or = 25) with normal weight (BMI = 18.5-24.9) as a referent. Linear regression models were used to examine change in BMI from adolescence to young adulthood. RESULTS: Significant associations were found between SLC6A4 5HTTLPR and categories of BMI, and between MAOA promoter variable number tandem repeat (VNTR) among men and categories of BMI. Stratified analyses revealed that the association between these two genes and excess BMI was significant for men overall and for white and Hispanic men specifically. Linear regression models indicated a significant effect of SLC6A4 5HTTLPR on change in BMI from adolescence to young adulthood. DISCUSSION: Our findings lend further support to the involvement of genes implicated in dopamine and serotonin regulation on energy balance. Physiol Behav. 2008 Mar 18;93(4-5):724-32. Serotonin transporter binding and acquired obesity - an imaging study of monozygotic twin pairs. Koskela AK, Kaurijoki S, Pietiläinen KH, Karhunen L, Pesonen U, Kuikka JT, Kaprio J, Rissanen A.Dep. of Clinical Physiology and Nuclear Medicine, HUSLAB/Helsinki Un. Central Hosp, Helsinki, Finland. [email protected] Serotonin (5-HT) has been implicated as one factor controlling body weight and feeding behaviour. We studied the association between obesity and 5-HT by investigating the brain serotonin transporter (SERT) binding in 16 monozygotic twin pairs with varying body mass index (BMI) differences. The radioligand [(123)I]nor-beta-CIT was used for single photon emission computed tomography (SPECT) imaging of SERT binding. SERT genotype was also identified for each subject. We hypothesized reduced SERT binding in twins with higher BMI as compared to their leaner co-twins, and increased SERT binding in subjects with LL homozygotes compared to LS heterozygotes and SS homozygotes. In pairwise analyses, twins with higher BMI had higher SERT binding than their leaner co-twins in the hypothalamus/thalamus (specific binding ratios 1.21+/-0.23 vs. 1.12+/-0.16, p=0.04). The difference was striking in women (1.17+/-0.24 vs. 1.04+/-0.16, p=0.01), but not in men (1.26+/-0.22 vs. 1.22+/-0.08, p=0.61). In individuals, no correlation between SERT binding and BMI was evident, and no differences were found in SERT binding between the three SERT genotypes. Our finding suggests an association between acquired obesity and the 5-HT system, particularly in women. However, this association was seen only in twin data, where genetic effects and many shared environmental factors are eliminated. • Obesity (Silver Spring). 2009 May 14. – Serotonin Transporter Deficiency Increases Abdominal Fat in Female, but Not Male Rats. Homberg JR, la Fleur SE, Cuppen E. Functional Genomics and Bioinformatics, Hubrecht Institute, University Medical Center Utrecht, Utrecht, The Netherlands [2] Department of Cognitive Neuroscience (126), Centre for Neuroscience, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud University Nijmegen Medical Centre, Nijmegen, The Netherlands. – Depression and abdominal obesity often co-occur, predominantly in women, and are associated with an increased risk for the development of glucose intolerance and subsequently type 2 diabetes. The underlying mechanisms are poorly understood. We found that female, but not male, depression-prone serotonin transporter knockout (SERT(-/-)) rats had a strong increase (54%) in abdominal fat, whereas no increases in plasma concentrations of glucose and insulin were observed. Surprisingly, application of a high-fat, high-sucrose (HFHS)-choice diet, which results in increased abdominal fat deposition and increased plasma glucose levels in wild-type rats, did not result in elevated plasma glucose levels in female SERT(-/-) rats. Our results show that serotonin transporter deficiency affects abdominal fat deposition in a sex-dependent way, but protects against rises in glucose levels, and thereby potentially glucose intolerance. The increased abdominal fat formation could result from serotonin-mediated developmental changes and provides heuristic value for understanding the effects of the depression-associated serotonin transporter promoter polymorphism in humans.Obesity (2009) Sert e digerente (1-17) • • • • • • • • 1) Am J Gastroenterol. 2002 Jul; 97(7):1780-4. Serotonin transporter gene polymorphism in irritable bowel syndrome. Pata C, Erdal ME, Derici E, Yazar A, Kanik A, Ulu O. 2) Gut. 2004 Oct;53(10):1396-9. 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Colucci R, Blandizzi C, Bellini M, Ghisu N, Tonini M, Del Tacca M. 10) Neurogastroenterol Motil. 2008 Jul;20(7):767-73.Candidate genotypes associated with functional dyspepsia.van Lelyveld N, Linde JT, Schipper M, Samsom M. 11) Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008 Dec 18. [Epub ahead of print]Role of serotonin in intestinal inflammation: knockout of serotonin reuptake transporter exacerbates 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid colitis in mice.Bischoff SC, Mailer R, Pabst O, Weier G, Sedlik W, Li Z, Chen JJ, Murphy DL, Gershon MD. 12) Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2008 Dec 18. [Epub ahead of print]Role of serotonin in intestinal inflammation: knockout of serotonin reuptake transporter exacerbates 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid colitis in mice.Bischoff SC, Mailer R, Pabst O, Weier G, Sedlik W, Li Z, Chen JJ, Murphy DL, Gershon MD. 13) Neurogastroenterol Motil. 2009 Feb 13. [Epub ahead of print] Novel promoter and alternate transcription start site of the human serotonin reuptake transporter in intestinal mucosa. Linden DR, White SL, Brooks EM, Mawe GM. 14) Neurogastroenterol Motil. 2009 Apr;21(4):399-410.Pharmacogenetics of low dose clonidine in irritable bowel syndrome. Camilleri M, Busciglio I, Carlson P, McKinzie S, Burton D, Baxter K, Ryks M, Zinsmeister AR. 15) Clin Chim Acta. 2009 May;403(1-2):47-55. Role of serotonin in gastrointestinal motility and irritable bowel syndrome.Sikander A, Rana SV, Prasad KK. 16) Eur J Gastroenterol Hepatol. 2009 Jun 25. 5-HTTLPR and STin2 polymorphisms in the serotonin transporter gene and irritable bowel syndrome: effect of bowel habit and sex.Niesler B, Kapeller J, Fell C, Atkinson W, Möller D, Fischer C, Whorwell P, Houghton LA. 17) J Clin Gastroenterol. 2009 Aug 14. Serotonin Transporter Promoter Variant: Analysis in Indian IBS Patients and Control Population.Sikander A, Rana SV, Sinha SK, Prasad KK, Arora SK, Sharma SK, Singh K. – Am J Gastroenterol. 2002 Jul;97(7):1780-4. – Serotonin transporter gene polymorphism in irritable bowel syndrome.Pata C, Erdal ME, Derici E, Yazar A, Kanik A, Ulu O.Department of Internal Medicine, Faculty of Medicine, University of Mersin, Turkey. OBJECTIVES: Serotonin is a key mediator of intestinal peristalsis, and after it is secreted, it is effectively cleansed from the neuronal gap by means of a high affinity substance called serotonin transporter (SERT), which depends on the Na+ and Cl- ions localized in the presynaptic neuronal membranes. The aim of this study was to investigate SERT polymorphism in patients with irritable bowel syndrome (IBS). CONCLUSIONS: No relationship was found between IBS and SERT gene polymorphism. It is conceivable that the presence of the S/S genotype in IBS patients carries an increased risk of the constipation predominant type of IBS, whereas the presence of the 5HTTLPR allele L/S genotype carries an increased risk of the diarrhea predominant type. Gut. 2004 Oct;53(10):1396-9. Association between a functional polymorphism in the serotonin transporter gene and diarrhoea predominant irritable bowel syndrome in women.Yeo A, Boyd P, Lumsden S, Saunders T, Handley A, Stubbins M, Knaggs A, Asquith S, Taylor I, Bahari B, Crocker N, Rallan R, Varsani S, Montgomery D, Alpers DH, Dukes GE, Purvis I, Hicks GA. – Novartis Pharmaceuticals Corporation, USCDMA, One Health Plaza, East Hanover, NJ 07936-1080, USA.BACKGROUND AND AIMS: Serotonin (5hydroxtryptamine, 5-HT) is an important factor in gut function, playing key roles in intestinal peristalsis and secretion, and in sensory signalling in the braingut axis. Removal from its sites of action is mediated by a specific protein called the serotonin reuptake transporter (SERT or 5-HTT). Polymorphisms in the promoter region of the SERT gene have effects on transcriptional activity, resulting in altered 5-HT reuptake efficiency. It has been speculated that such functional polymorphisms may underlie disturbance in gut function in individuals suffering with disorders such as irritable bowel syndrome (IBS). The aim of this study was to assess the potential association between SERT polymorphisms and the diarrhoea predominant IBS (dIBS) phenotype. CONCLUSIONS: Significant association was observed between dIBS and the SERT-P deletion/deletion genotype, suggesting that the serotonin transporter is a potential candidate gene for dIBS in women. Trends Mol Med. 2008 Jul;14(7):295-304. Epub 2008 Jun 10.The genetics of the serotonin transporter and irritable bowel syndrome. Colucci R, Blandizzi C, Bellini M, Ghisu N, Tonini M, Del Tacca M.Division of Pharmacology and Chemotherapy, Department of Internal Medicine, University of Pisa, Via Roma 55, I-56126, Pisa, Italy.Serotonin transporter (SERT) mediates the intracellular reuptake of released serotonin, thus regulating its biological functions. Abnormalities in serotonin reuptake can alter enteric serotonergic signalling, leading to sensory, motor and secretory gut dysfunctions, which contribute to the pathophysiology of irritable bowel syndrome (IBS). This relationship has fostered the use of selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) in the treatment of IBS. Current data on the efficacy of SSRIs in IBS, association of the SERT gene promoter polymorphism 5-HTTLPR with IBS and the expression pattern of SERT in the intestinal mucosa of IBS patients are conflicting. Recent molecular studies have raised critical questions about multiple SERT mRNA transcripts in the human gut, the role of polymorphic SERT promoter in the regulation of enteric SERT expression and the ability of 5-HTTLPR to affect human SERT gene transcription. The present review highlights recent advances in SERT genetics, discusses their implications for potential therapeutic applications of SSRIs in IBS and presents original suggestions for future investigations. Clin Chim Acta. 2009 May;403(1-2):47-55. – Role of serotonin in gastrointestinal motility and irritable bowel syndrome. Sikander A, Rana SV, Prasad KK.Department of Super specialty of Gastroenterology, Postgraduate Institute of Medical Education and Research, Sector 12, Chandigarh-160012, India. – Serotonin (5-HT) is an important signaling molecule in the gut targeting enterocytes, smooth muscles and enteric neurons. Most of the body serotonin is present in enterochromaffin cells. Serotonin activates both intrinsic and extrinsic primary afferent neurons to, respectively initiate peristaltic and secretory reflexes and to transmit information to the central nervous system. Serotonin is inactivated by the serotonin reuptake transporter (SERT) in the enterocytes or neurons. Exogenous serotonin application evokes so many responses that it is difficult to determine which is physiologically relevant. This effect is largely due to the presence of multiple receptor subtypes, which appear to be present on several classes of myenteric neurons, on smooth muscle cells, and on epithelial cells. Irritable bowel syndrome (IBS) is a complex disorder that is associated with altered gastrointestinal motility, secretion and sensation. Altered serotonin signaling may lead to both intestinal and extra intestinal systems in IBS. In this review, the literature related to role of serotonin signaling in pathophysiology of IBS has been searched and summarized. Therapeutic agents targeting altered serotonin signaling may provide new effective treatment for patients with IBS. Tegaserod, 5HT(4) partial agonist is used in constipation predominant IBS while alosetron, a 5-HT(3) antagonist used in IBS with diarrhea. Other compounds such as tricyclic antidepressants and serotonin selective reuptake inhibitors have been used in some patients with IBS. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2009 Jun 25. – 5-HTTLPR and STin2 polymorphisms in the serotonin transporter gene and irritable bowel syndrome: effect of bowel habit and sex. Niesler B, Kapeller J, Fell C, Atkinson W, Möller D, Fischer C, Whorwell P, Houghton LA. aDepartment of Human Molecular Genetics, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany bNeurogastroenterology Unit, School of Translational Medicine - GI Sciences, University of Manchester, Wythenshawe Hospital, Manchester, UK cInstitute of Human Genetics, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany. – BACKGROUND: Conflicting data exist on the association between functional polymorphisms in the serotonin reuptake transporter (SERT) gene (SLC6A4) and irritable bowel syndrome (IBS). This may be partly because of small participant numbers and varying ethnic origin and sex within the cohorts studied. AIM: To reassess the potential association between the SERT polymorphisms 5-HTTLPR and STin2 in both male and female IBS patients with diarrhoea (IBS-D) and constipation (IBS-C) compared with healthy volunteers. METHODS: In this case-control study, 196 Caucasian Rome II IBS patients [97 IBS-D (aged 18-66 years; 67 female) and 99 IBS-C (aged 18-65 years; 95 female)] and 92 Caucasian healthy volunteers (aged 18-63 years; 60 female) from the UK had genomic DNA extracted from peripheral blood and the 5-HTTLPR and STin2 polymorphisms genotyped. RESULTS: The frequency of the 5-HTTLPR (ss) genotype was slightly lower in both IBS-D (16.5%) and IBS-C (14.3%) patients compared with controls (23.9%), although not significantly (P</=0.191). This seemed to be related to a reduction in the frequency of the 5-HTTLPR (ss) genotype in male patients, particularly those with IBS-D [IBS-D 10%, IBS-C 25%, controls 37.5%; P=0.01 for IBS-D vs. controls; odds ratio (95% confidence interval) for 5-HTTLPR (ss) vs. 5-HTTLPR (non-ss)=0.185 (0.046-0.744)] than in female patients (IBS-D 19.4%, IBS-C 13.8%, controls 16.7%). There were no differences in the frequencies of either the 5-HTTLPR (ll) or (ls), or STin2 genotypes between any of the three groups. CONCLUSION: Our finding that male IBS-D patients have a reduced frequency of the 5-HTTLPR (ss) genotype contradicts three earlier studies of a similar size, which did not take sex into account. Therefore, replication studies in even larger cohorts, stratifying for sex and endophenotypes, after assessing physiological and psychological traits, are required to unravel the contribution of SERT polymorphisms to the IBS phenotype. J Clin Gastroenterol. 2009 Aug 14. – Serotonin Transporter Promoter Variant: Analysis in Indian IBS Patients and Control Population. – Sikander A, Rana SV, Sinha SK, Prasad KK, Arora SK, Sharma SK, Singh K. – *Department of Super Specialty of Gastroenterology daggerDepartment of Immunopathology, Postgraduate Institute of Medical Education and Research, Chandigarh, India. – BACKGROUND: Studies of serotonin reuptake transporter (SERT-P) polymorphism and irritable bowel syndrome (IBS) have shown diverse results among different populations, which might be due to racial and ethnic difference. AIM: This study was to investigate the potential association between the SERT-P polymorphism and clinical subtypes of IBS patients in the Indian population. METHOD: This prospective case-control study included 151 IBS patients. Ninetytwo patients were diarrhea-predominant IBS, 44 were constipation-predominant IBS (C-IBS), 15 were alternating diarrhea and constipation IBS, and 100 were healthy controls. SERT gene polymorphism was studied by polymerase chain reaction. RESULT: A genotypic association was observed between SS genotype of SERT-P polymorphism and C-IBS (P<0.05). When the L/S and L/L genotypes were combined into one group, the frequency of the S/S genotype was significantly higher than that of the non-S/S genotype between C-IBS and the control group (P<0.05). There was no significant difference in the SERT-P genotype and allele frequency between c-ibs, alternating diarrhea and constipation IBS, all types of IBS cases, and controls. CONCLUSIONS: A significant association was observed between the SS genotype of SERT-P polymorphism and C-IBS in the Indian population. SERT e STRESS Rassegna bibliografica data based Pubmed key: 5HTT, SLCLPR6A4, SERT and stress Sert e stress (1-30) • 1) Science. 2003 Jul 18;301(5631):386-9. Influence of life stress on depression : moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene. Caspi A, Sugden K, Moffitt TE, Taylor A, Craig IW, Harrington H, McClay J, Mill J, Martin J, Braithwaite A, Poulton R. + Science vol 30118 july 2003 Getting the Short End of the Allele–Constance Holden • 2) Psychol Med. 2005 Jan;35(1):101-11. The relationship between stressful life events, the serotonin transporter (5-HTTLPR) genotype and major depression. 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Use of monozygotic twins to investigate the relationship between 5HTTLPR genotype, depression and stressful life events: an application of Item Response Theory.Wray NR, Coventry WL, James MR, Montgomery GW, Eaves LJ, Martin NG. 17) J Affect Disord. 2008 Nov;111(1):1-12. Epub 2008 Jun 4.Depression and the serotonin transporter 5-HTTLPR polymorphism: a review and a hypothesis concerning geneenvironment interaction. Brown GW, Harris TO. 18) Int J Psychophysiol. 2008 Dec 14. [Epub ahead of print]Aggression and 5HTT polymorphism in females: Study of synchronized swimming sport stress and control groups. Sysoeva OV, Maluchenko NV, Timofeeva MA, Portnova GV, Kulikova MA, Tonevitsky AG, Ivanitsky AM. 19) Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2009 Jan 16.Genetic variation in 5HTTLPR is associated with emotional resilience (as the ability to maintain healthy and stable levels of psychological functioning in the wake of stress and trauma) .Stein MB, Campbell-Sills L, Gelernter J • 20) Am J Epidemiol. 2009 Feb 19. [Epub ahead of print] Modification of the Association Between Serotonin Transporter Genotype and Risk of Posttraumatic Stress Disorder in Adults by County-Level Social Environment.Koenen KC, Aiello AE, Bakshis E, Amstadter AB, Ruggiero KJ, Acierno R, Kilpatrick DG, Gelernter J, Galea S. • 21) Psychoneuroendocrinology. 2009 Feb 25. [Epub ahead of print]Sex-specific association between the 5-HTT gene-linked polymorphic region and basal cortisol secretion.Wüst S, Kumsta R, Treutlein J, Frank J, Entringer S, Schulze TG, Rietschel M. • 22) Leg Med (Tokyo). 2009 Feb 27. [Epub ahead of print] 5HTT polymorphisms are associated with job stress in the Japanese workers. Katsuyama H, Tomita M, Okuyama T, Hidaka K, Watanabe Y, Tamechika Y, Fushimi S, Saijoh K. • 23) Neuroimage. 2009 Apr 1;45(2):275-9. Epub 2008 Dec 24. The relationships between daily life events and the availabilities of serotonin transporters and dopamine transporters in healthy volunteers--a dual-isotope SPECT study.Yeh TL, Lee IH, Chen KC, Chen PS, Yao WJ, Yang YK, Chiu NT, Lu RB. • 24) Brain Res. 2009 Aug 25;1286:84-93. The roles of sex and serotonin transporter levels in age- and stress-related emotionality in mice.Joeyen-Waldorf J, Edgar N, Sibille E. • 25) Horm Behav. 2009 Jul 24. Resilience and vulnerability are dose-dependently related to neonatal stressors in mice.Macrì S, Granstrem O, Shumilina M, Antunes Gomes Dos Santos FJ, Berry A, Saso L, Laviola G. • 26) J Child Psychol Psychiatry. 2009 Oct 7. Chronic and acute stress, gender, and serotonin transporter gene-environment interactions predicting depression symptoms in youth.Hammen C, Brennan PA, Keenan-Miller D, Hazel NA, Najman JM • 27) Psychoneuroendocrinology. 2009 Aug;34(7):972-82. Sex-specific association between the 5-HTT gene-linked polymorphic region and basal cortisol secretion.Wüst S, Kumsta R, Treutlein J, Frank J, Entringer S, Schulze TG, Rietschel M. • 28) Mol Psychiatry. 2009 Jul;14(7):681-95. Epub 2009 Jan 20. Mol Psychiatry. 2009 Jul;14(7):648-9.Interactions between BDNF Val66Met polymorphism and early life stress predict brain and arousal pathways to syndromal depression and anxiety.Gatt JM, Nemeroff CB, Dobson-Stone C, Paul RH, Bryant RA, Schofield PR, Gordon E, Kemp AH, Williams LM. • 29) Int J Psychophysiol. 2009 May;72(2):173-8.Aggression and 5HTT polymorphism in females: study of synchronized swimming and control groups. Sysoeva OV, Maluchenko NV, Timofeeva MA, Portnova GV, Kulikova MA, Tonevitsky AG, Ivanitsky AM. • 30) Brain Behav Immun. 2009 Feb;23(2):286-93. T-cell phenotypic and functional changes associated with social subordination and gene polymorphisms in the serotonin reuptake transporter in female rhesus monkeys.Paiardini M, Hoffman J, Cervasi B, Ortiz AM, Stroud F, Silvestri G, Wilson ME. Neuroimage. 2009 Apr 1;45(2):275-9. The relationships between daily life events and the availabilities of serotonin transporters and dopamine transporters in healthy volunteers-a dual-isotope SPECT study. Yeh TL, Lee IH, Chen KC, Chen PS, Yao WJ, Yang YK, Chiu NT, Lu RB.Department of Psychiatry, National Cheng Kung University Hospital, Tainan, Taiwan. – The aim of this study was to examine the relationships between the daily life events and the availabilities of serotonin transporters (SERT) and dopamine transporters (DAT) in healthy volunteers. Thirty-seven volunteers, 19 males and 18 females, were recruited. The SERT availability was approximated using SPECT and [123I] ADAM while the DAT availability was approximated using SPECT and [99mTc] TRODAT-1. All participants completed the Recent Life Change Questionnaire. The results showed that SERT and DAT may be sensitive to the presence of stressful events. • Brain Res. 2009 Aug 25;1286:84-93. The roles of sex and serotonin transporter levels in age- and stress-related emotionality in mice. Joeyen-Waldorf J, Edgar N, Sibille E. Department of Psychiatry, University of Pittsburgh, 3811 O'Hara Street, Pittsburgh, PA 15213, USA. – Mood disorders are influenced by genetic make-up and differentially affect men and women. The s/l promoter polymorphism in the serotonin transporter (SERT) gene moderates both trait emotion and the vulnerability to develop depressive states in humans. Similarly, male mice lacking SERT (Knockout/KO) display an elevated emotionality phenotype. We now report that the SERT-KO phenotype is maintained throughout late-adulthood, and that female KO mice develop a larger emotionality phenotype with increasing age. …, we submitted adult male and female wildtype, heterozygous (HZ) and KO mice to unpredictable chronic mild stress (UCMS) … different biological modalities (age, stress) revealed a high contribution of SERT genotype for baseline "trait" emotionality in males, and low contribution for females. .. This suggests that high emotionality states associated with low SERT were differentially achieved in males (high baseline/trait) compared to females (increased vulnerability to develop high emotionality). ….. Resilience and vulnerability are dose-dependently related to neonatal stressors in mice. Macrì S, Granstrem O, Shumilina M, • Horm Behav. 2009 Jul 24. Antunes Gomes Dos Santos FJ, Berry A, Saso L, Laviola G. Section of Behavioural Neuroscience, Department of Cell Biology and Neuroscience, Istituto Superiore di Sanità, Viale Regina Elena 299, 00161 Roma, Italy. a) Early life experiences have been shown to adjust cognitive abilities, stress reactivity, fear responses and immune activity in adult mammals of many species. However, whereas severe stressors have been generally associated with the emergence of hypothalamic pituitary adreno-cortical (HPA)-mediated pathology, mild neonatal stressful experiences have been traditionally associated with 'positive' effects or resilience. External stressors stimulate the HPA axis to induce a corticosterone secretion in mouse dams, which, in turn is directly transmitted to the progeny through lactation. Such corticosteroid transfer may offer a unitary mechanism whereby early low corticosterone exposure may favor resilience in the offspring and high corticosterone increase vulnerability to pathology. b) In this study we further investigated this hypothesis by evaluating the long-term effects of a neonatal exposure to low (33 mg/l) and high (100 mg/l) doses of corticosterone during the first 10 days of life in outbred CD-1 mice through supplementation in the maternal drinking water. Offspring attentional set-shifting abilities, central neurotrophic regulation and levels of natural auto-antibodies (na-Abs) directed to serotonin (SERT) and dopamine (DAT) transporters were assessed in adulthood. While low levels of neonatal corticosterone improved adult cognitive abilities and increased na-Abs levels directed to SERT, high doses of neonatal corticosterone reduced hippocampal BDNF levels and na-Abs directed to DAT. These findings confirm and extend our previous findings, supporting the view that both adaptive plasticity and pathological outcomes in adulthood may depend on circulating neonatal corticosterone levels and that these effects follow a U-shaped profile. Chronic and acute stress, gender, and serotonin transporter gene-environment interactions predicting depression symptoms in youth. • J Child Psychol Psychiatry. 2009 Oct 7. Hammen C, Brennan PA, Keenan-Miller D, Hazel NA, Najman JM. Department of Psychology, UCLA, Los Angeles, CA, USA. – Background: Many recent studies of serotonin transporter gene by environment effects predicting depression have used stress assessments with undefined or poor psychometric methods, possibly contributing to wide variation in findings. The present study attempted to distinguish between effects of acute and chronic stress to predict depressive symptoms at age 20 among 346 youth varying in polymorphisms of the 5HTT gene who had been assessed at ages 15 and 20. Methods: Interview measures assessed major acute life events between 15 and 19, and multiple interviews and questionnaires with youths and their parents at youth age 15 provided an index of chronic family stress. Lg alleles were reclassified as S. Results: Chronic family stress at age 15 predicted higher depression scores at 20 among those with one or two S alleles, and the effects of genetic moderation were significant only for females. Gene-environment interactions with acute stress were nonsignificant. Conclusions: Careful measurement and separation of the effects of chronic and acute stress, and gender, are encouraged in the study of mechanisms of the stress-depression association. Psychoneuroendocrinology. 2009 Aug;34(7):972-82. – Sex-specific association between the 5-HTT gene-linked polymorphic region and basal cortisol secretion.Wüst S, Kumsta R, Treutlein J, Frank J, Entringer S, Schulze TG, Rietschel M.Department of Theoretical and Clinical Psychobiology, University of Trier, Johanniterufer 15, 54290 Trier, Germany. [email protected] – OBJECTIVE: A key regulator of serotonergic neurotransmission is the serotonin transporter (5-HTT) and a common 5HTT gene promoter polymorphism, termed 5HTTLPR, is associated with phenotypes related to anxiety and depression. Furthermore, the serotonergic system influences hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis activity, which, in turn, is related to psychiatric diseases. METHODS: To explore the association between the 5-HTTLPR and HPA axis regulation we performed a detailed endophenotyping in 216 healthy subjects (all 126 females used oral contraceptives). RESULTS: While ACTH and cortisol responses to an established psychosocial stress paradigm (Trier Social Stress Test) were not found to be related to the 5-HTTLPR, we observed a significant and sex-specific association with the cortisol awakening response, which is a reliable marker of basal cortisol secretion, and with ACTH levels after dexamethasone administration. The supplementary inclusion of a 5-HTT A/G polymorphism (rs25531) in the analyses did not substantially modify our results. CONCLUSION: These findings support the view that the 5-HTTLPR is associated with a major neuroendocrine stress system. It could be speculated that the sex-specific nature of this association contributes to the distinct gender differences in the vulnerability for depression. • Mol Psychiatry. 2009 Jul;14(7):681-95.. Interactions between BDNF Val66Met polymorphism and early life stress predict brain and arousal pathways to syndromal depression and anxiety. Gatt JM, Nemeroff CB, Dobson-Stone C, Paul RH, Bryant RA, Schofield PR, Gordon E, Kemp AH, Williams LM.The Brain Dynamics Centre, Westmead Millennium Institute and University of Sydney at Westmead Hospital, Sydney, • Individual risk markers for depression and anxiety disorders have been identified but the explicit pathways that link genes and environment to these markers remain unknown. Here we examined the explicit interactions between the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) Val66Met gene and early life stress (ELS) exposure in brain (amygdala-hippocampal-prefrontal gray matter volume), body (heart rate), temperament and cognition in 374 healthy European volunteers assessed for depression and anxiety symptoms. Brain imaging data were based on a subset of 89 participants. Multiple regression analysis revealed main effects of ELS for body arousal (resting heart rate, P=0.005) and symptoms (depression and anxiety, P<0.001) in the absence of main effects for BDNF. In addition, significant BDNF-ELS interactions indicated that BDNF Met carriers exposed to greater ELS have smaller hippocampal and amygdala volumes (P=0.013), heart rate elevations (P=0.0002) and a decline in working memory (P=0.022). Structural equation path modeling was used to determine if this interaction predicts anxiety and depression by mediating effects on the brain, body and cognitive measures. The combination of Met carrier status and exposure to ELS predicted reduced gray matter in hippocampus (P<0.001), and associated lateral prefrontal cortex (P<0.001) and, in turn, higher depression (P=0.005). Higher depression was associated with poorer working memory (P=0.005), and slowed response speed. The BDNF Met-ELS interaction also predicted elevated neuroticism and higher depression and anxiety by elevations in body arousal (P<0.001). In contrast, the combination of BDNF V/V genotype and ELS predicted increases in gray matter of the amygdala (P=0.003) and associated medial prefrontal cortex (P<0.001), which in turn predicted startle-elicited heart rate variability (P=0.026) and higher anxiety (P=0.026). Higher anxiety was linked to verbal memory, and to impulsivity. These effects were specific to the BDNF gene and were not evident for the related 5HTT-LPR polymorphism. Overall, these findings are consistent with the correlation of depression and anxiety, yet suggest that partially differentiated genebrain cognition pathways to these syndromes can be identified, even in a nonclinical sample. Such findings may aid establishing an evidence base for more tailored intervention strategies. • Int J Psychophysiol. 2009 May;72(2):173-8. Aggression and 5HTT polymorphism in females: study of synchronized swimming and control groups.Sysoeva OV, Maluchenko NV, Timofeeva MA, Portnova GV, Kulikova MA, Tonevitsky AG, Ivanitsky AM.Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia. [email protected] – Aggression is a heterogeneous heritable psychological trait, also influenced by environmental factors. Previous studies, mostly conducted on male population, have found some associations of the aggression with the polymorphisms of genes, regulating the activity of serotonin (5-HT) in the brain. However, psychological as well as biochemical manifestations of the aggression are different in males and females. Our study aimed to investigate the association of 5-HTT gene polymorphism with different facets of aggression (BDHI) in females. Two groups: the synchronized swimming and non-athlete control, - were examined to study the possible modulation effect of sport on the association between 5-HTT gene polymorphism and aggression. It was found that in both groups the low-active 5-HTT polymorphism (SS) was associated with increased scores on Indirect Hostility scale and decreased scores on Negativism scale, compared to LL genotype. No interaction effect between sport and 5-HTT polymorphism was found. The higher percentage of LL-carriers and lower of LS-carriers in the synchronized swimming group compared to the control one was observed. This may be the sign of the importance of LL polymorphism of 5-HTT gene, previously associated with higher resistance to stress factors, for being an athlete, although this result has to be taken cautiously keeping in mind the stratification problem. Synchronized swimmers had lower scores on Assault, Negativism, Irritability and Verbal Hostility compared to age-matched control girls (in general and for each 5-HTT genotype separately), suggesting that they may have more matured emotional system (older control group has also lower scores on these scales). • Brain Behav Immun. 2009 Feb;23(2):286-93. T-cell phenotypic and functional changes associated with social subordination and gene polymorphisms in the serotonin reuptake transporter in female rhesus monkeys.Paiardini M, Hoffman J, Cervasi B, Ortiz AM, Stroud F, Silvestri G, Wilson ME.Hospital of the University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19107, USA. – Increased vulnerability to psychosocial stressors likely predisposes individuals to decreased immune function and inability to control pathogens. While many factors influence the susceptibility to psychosocial stress, genetic polymorphisms may modify individual reactivity to environmental stressors. The present study evaluated how immune function was altered by the interaction of in polymorphisms in the gene that encodes the serotonin reuptake transporter (5HTT) and the psychosocial stress imposed by social subordination in adult female rhesus monkeys. Subjects were dominant and subordinate females that carried both alleles of the long promoter variant (l/l) of the 5HTT gene, and dominant and subordinate that had at least one allele for the short promoter length variant (l/s or s/s, s-variant). Plasma cortisol was higher in subordinate females in response to a social separation paradigm, confirming their increased reactivity to psychosocial stressors. Subordinate females exhibited increased Tcell activation and proliferation regardless of genotype. Despite these higher levels of T-cell proliferation and activation, subordinate females showed significantly lower frequency of T-cells. This latter finding may be due to an increased susceptibility to cell death, as indicated by higher levels of annexin-V+ CD4+ and CD8+ T-cells in s-variant subordinate compared to dominant females. These findings indicate that subordinate rhesus monkeys with the s-variant 5HTT genotype exhibit decreased T-cell numbers perhaps compromising their ability to mount an immune response to pathogens. These data underscore the importance for considering gene polymorphisms that influence emotional reactivity to better understand susceptibility to disease. SINTESI dei lavori dal 2003 al 2009 sul SERT e STRESS: 1) 2003 il polimorfismo funzionale 5httlpr modula l influenza degli eventi stressanti della vita sulla depressione 2) 2005 lo studio precedente forse valido solo per i giovani sotto i 30 anni 3) 2005 gli SS presentano una aumentata sensibilità depressogena ma non ansiogena a eventi leggermente stressanti della vita 4) 2005 depressione per poco rilevanti esperienze ambientali in donne SS>SL un meccanismo psicologico di alterata elaborazione dell esperienza personale, stessa prevalenza per la nevrosi come causa di depressione ma non come effetto di stress. 5) 2006 nessuna relazione tra depressione ed eventi positivi della vita > eventi negativi negli SS 6) 2006 Nel polimorfismo triallelico geni a ridotta espressione L(G), LS, SS incrementano l impatto degli eventi stressanti del 31% della varianza 7) 2006 eventi stressanti precoci interagiscono con sert e vulnerabilità alla depressione 8) 2007 nel modello triallelico L(G), SL, SS, la vulnerabilità genetica all ansia è latente fino alla attivazione da parte dello stress (interazione gene ambiente) più evidente nei giorni di particolare stimolo 9) 2007 non basta la vulnerabilità genetica depressogena occorre lo stress associato alla suscettibilità che deteriora la capacità di gestirlo 10) 2008 il basso livello socioeconomico durante l infanzia aumenta rischio di infarto miocardico in risposta a stress mentali nell LL 11) 2008 genotipo S tra le bulimiche predispone alla ricerca di novità e insicurezza interpersonale soprattutto se abusate 12) 2008 donne SS di basso livello economico, correlano stress e depressione > uomini LL 13) 2008 la variante S aumenta la vulnerabilità allo stress psicosociale associata allo stato di subordinazione 14) 2008 Depressione nelle femmine SS sottoposte a stress lavorativo > maschi correlati al consumo di alcool e fumo 15) 2008 nel modello triallelico LG, SL, SS, minore motivazione a gestire il bere soprattutto nelle donne 16) 2008 studi con gemelli monozigoti non confermano rapporti tra genotipi e depressione in presenza di stress ambientale non valutabile 17) 2008 maltrattamenti come stress sotto i 5 anni non correlano con la depressione adulta nonostante le variazioni precoci delle funzioni cerebrali 18) 2008 alte percentuali di LL nelle nuotatrici sincronizzate ipotesi di maggior resistenza allo stress fisico 19) 2009 genotipi S correlabili alla ridotta resilience = capacità di mantenere la stabilità psichica sotto stress