Ang mga gene at edad ay nagpapakita ng mga bagong insight sa cognitive variability

Ang isang kamakailang pag-aaral na na-publish sa Nature Medicine ay sumusuri sa mga epekto ng mga partikular na gene at edad sa cognitive performance. Tinatalakay ng mga mananaliksik ang potensyal na gamit ng kanilang mga natuklasan para sa paglikha ng cognitively at genotypically stratified cohorts para sa hinaharap na epidemiological at intervention studies.

Isinasaad ng mga kasalukuyang pagtatantya na hanggang 140 milyong tao ang maaaring magkaroon ng dementia pagsapit ng 2050, sa kabila ng pagbuo ng mga bagong paggamot.

Maraming mga bagong gamot na naaprubahan para sa paggamot ng mga sakit na neurodegenerative ay unang sinusuri sa mga taong may advanced at hindi na maibabalik na sakit, na kadalasang nagreresulta sa limitadong bisa ng mga therapy na ito. Kaya, ang pagpapahusay sa kasalukuyang pag-unawa sa preclinical at maagang mga yugto ng neurodegeneration ay maaaring makatulong sa pagsusuri ng pagiging epektibo ng mga bagong paggamot upang maiwasan ang karagdagang neurodegeneration at maibalik ang kalidad ng buhay ng mga pasyente.

Ito ang nag-udyok sa kasalukuyang pag-aaral, na kinabibilangan ng mga taong maaaring sundan sa mahabang panahon upang maunawaan ang pag-unlad ng dementia at marahil ang epekto ng mga gamot dito.

Lahat ng kalahok sa pag-aaral ay mula sa National Institute for Health and Care Research (NIHR) sa England, na orihinal na na-set up bilang isang database ng boluntaryo para sa pang-eksperimentong gamot at mga klinikal na pagsubok.

Ang parehong genotype at phenotype ng lahat ng kalahok sa pag-aaral ay available, na karamihan sa mga ito ay malusog sa baseline. Para sa layuning ito, ang Genes and Cognition (G&C) cohort, na binubuo ng mahigit 21,000 kalahok sa loob ng NIHR BioResource, ay natukoy para sa isang naka-target na tawag.

Sinusuri ng kasalukuyang pag-aaral ang mga pagbabago sa cognitive performance (phenotype) na may edad, nauugnay na mga genotype, at demograpiko at socioeconomic na impormasyon. Kasama sa pag-aaral ang labing-isang pagsusuring nagbibigay-malay sa iba't ibang domain, pati na rin ang dalawang bagong sukat ng kakayahan sa pag-iisip, na itinalagang G6 at G4.

Ang G4 ay isang summary score na kinabibilangan ng panandaliang memorya, fluid intelligence, at crystallized intelligence, habang ang G6 ay isang marka na nagbubuod sa oras ng reaksyon, atensyon, bilis ng pagproseso, at executive function. Ang genetic na background para sa parehong mga panukala ay ginamit upang matukoy ang bagong genetic loci na nakakaimpluwensya sa katayuan ng pag-iisip sa buong buhay ng tao.

Ang mga resulta ng pag-aaral ay nagpakita na ang lahat ng 13 mga parameter ay positibong nauugnay sa isa't isa, maliban sa bokabularyo (VY), na nagpakita ng parehong positibo at negatibong mga ugnayan.

Ang mga resulta ng pag-aaral ay inayos para sa uri ng device na ginamit, na kung hindi man ay makakaapekto sa mga marka ng pagsusulit. Gayunpaman, dapat ding isaalang-alang ng pananaliksik sa hinaharap na ang uri ng device ay nag-iiba ayon sa edad, socioeconomic at educational status, na nag-aambag sa iba't ibang phenotypes.

Bumaba ang cognitive performance sa edad sa lahat ng pagsusulit maliban sa VY, na tumaas sa edad. Ang obserbasyong ito ay sumasalungat sa mga naunang pag-aaral na nag-uulat ng pagbaba ng VY sa mga taong mahigit 60 taong gulang.

Ipinaliwanag ng kasarian ang 0.1-1.33% ng pagkakaiba-iba sa pagganap ng pag-iisip, na nagpapahiwatig na ang parehong kasarian ay nakakaranas ng magkatulad na mga uri at antas ng pagbaba ng cognitive sa paglipas ng panahon. Ipinaliwanag ng G4 at G6 ang karamihan sa pagkakaiba-iba sa bawat pagsubok.

Ang dalawang pangkat na may pinakamababang edukasyon ay gumanap ng pinakamasama, na ang education vs. Cognitive ability plot ay linear. Ang pagkakaroon ng deprivation ay negatibong nauugnay sa cognitive performance sa halos lahat ng pagsusulit.

Apolipoprotein E (APOE) genotype, kung saan available ang data para sa halos 10,000 kalahok, ay hindi nauugnay sa phenotype sa alinman sa mga pagsubok. Ang Alzheimer's disease polygenic risk score (AD-PRS) approach ay hindi nagpakita ng makabuluhang epekto sa cognitive performance.

Ang genotype-phenotype correlations ay mas malakas kaysa sa phenotypic correlations. Bukod dito, ang heritability ng phenotype ay mula 0.06 hanggang 0.28, na katulad ng mga nakaraang pag-aaral.

Ang functional na pagmamapa ng G4-associated genes ay natukoy ang mga gene na kasangkot sa microglia-mediated immunological pathways sa cognitive impairment sa mga matatanda. Para sa G6, ang glycogen branching enzyme 1 (GBE1), na kasangkot sa glycogen metabolism, ay nauugnay sa cognitive performance, na nagmumungkahi ng papel sa pangkalahatang cognitive performance.

Ang mga pag-aaral ng genome-wide association (GWAS) ay nakilala ang ilang bagong loci, kung saan ang isa ay nagpaliwanag ng 185 beses na mas maraming variation sa G4 kumpara sa APOE. May nakita ring malakas na genetic correlation sa pagitan ng IQ at G4 at G6.

Ang fluid at crystallized intelligence domain ay maaaring maging isang mas mahusay na marker ng hinaharap na tagumpay sa edukasyon, dahil ang G4 ay may higit sa dalawang beses na genetic correlation sa educational achievement kumpara sa G6. Mahalagang tandaan na ang G4 at G6 ay hindi nagpakita ng malakas na ugnayan sa Alzheimer's disease (AD), na nagpapahiwatig na ang normal na cognition at AD ay may natatanging genetic factor.

Mga Konklusyon Gumamit ang kasalukuyang pag-aaral ng maraming tool upang makilala ang mga genetic na mekanismo ng normal na cognition mula sa mga mekanismo ng neurodegeneration. Ang pagkilala sa iba't ibang mga landas na ito ay kinakailangan upang matukoy ang mga target na molekular upang maiwasan o maibsan ang pagbaba ng pag-iisip na nauugnay sa edad.

Lahat ng kalahok sa pag-aaral ay Caucasian, na naglilimita sa pagiging pangkalahatan ng mga resulta. Bukod dito, hindi nasuri ng kasalukuyang pag-aaral ang lahat ng mga domain ng nagbibigay-malay.

Kinakailangan ang mga hinaharap na pag-aaral upang maisagawa ang functional na pagmamapa ng mga gene na nauugnay sa G4. Gayunpaman, ito ay isang napakahirap na gawain dahil ang pag-unawa ng hayop ay hindi nagpapakita ng mga pagbabago sa normal na pag-unawa ng tao sa edad.

Kasalukuyan naming inuulit ang cognitive profiling ng lahat ng kalahok upang matukoy ang mga cognitive trajectories sa paglipas ng panahon, palawakin ito upang maisama ang higit pang magkakaibang grupong etniko, at pagsasagawa ng matagal nang binabasa na genome sequencing upang mapagbuti ang potensyal na hamon para sa parehong mga akademiko at industriyal na mananaliksik.