Potential biomarkers of schizophrenia - three genetic studies

Abstract

The role of genetics in psychiatric disorders is well established, and yet, the complexity of the genetic basis for most of these disorders creates major challenges in this research area. Therefore, investigating biological markers has been an important approach in psychiatric genetic research for several decades. This dissertation presents three genetic studies dealing with possible biomarkers in different domains of human psychophysiology. The first study explored the impairment of early visual processing and its link to cholinergic system. Single nucleotide Polymorphism (SNP) rs904952 of cholinergic receptor nicotinic alpha 7 subunit (CHRNA7) on the performance on Backward Masking Task was found to be of significant influence (p=0.021). A second study investigates the role of dystrobrevin binding protein 1 (DTNBP1) in the regulation of cognitive processes, finding a significant influence of DTNBP1 (rs909706) on attention (p=0.030). In the third study, the effect of inetr-alpha-trypsin inhibitor heavy chain 3 (ITIH3) (rs2535629) on treatment response in schizophrenic patients was considered. Results suggest that the improvement of negative symptoms under clozapine treatment might be regulated by ITIH3 (rs2535629). These results once again underline the importance of the cholinergic system in the pathogenesis of schizophrenia, as well as the important role of DTNBP1 in regulation of cognitive processes. Furthermore, it adds evidence to the growing body of knowledge that individualized treatment for psychotic disorders might be the logical next step. Taken together, the results of these studies outline the real complexity of psychiatric disorders and stimulate the need for further research.

Die Rolle der Genetik in der Entstehung psychiatrischer Erkrankungen ist seit langem bekannt. Die Komplexität der genetischen Grundlage der meisten psychiatrischen Erkrankungen erschwert jedoch die Forschung. Deswegen hat die Identifikation von so genannten Endophenotypen die genetische Psychiatrieforschung der letzten Jahrzehnte geprägt. Die vorliegende Dissertation stellt eine Zusammenfassung von drei genetischen Studien dar, die möglichen Biomarker verschiedener Domänen der menschlichen Psychophysiologie untersucht haben. Ein Zusammenhang der frühen visuellen Verarbeitung mit dem cholinergem System wurde untersucht. Es wurde ein signifikanter Einfluss von cholinergic receptor nicotinic alpha 7 subunit (CHRNA7) (rs904952) auf frühe visuelle Verarbeitung gefunden (p=0.021). In der zweiten Studie wurde die mögliche Rolle von dystrobrevin binding protein 1 (DTNBP1) in der Regulierung von kognitiven Prozessen untersucht und ein signifikanter Einfluss von DTNBP1 auf Aufmerksamkeit gefunden (p=0.030). In der dritten Studie wurde die Rolle von inetr-alpha-trypsin inhibitor heavy chain 3 (ITIH3) (rs2535629) hinsichtlich der Therapieantwort auf antipsychotische Medikation bei Schizophreniepatienten untersucht. Es zeigte sich ein statistisch signifikanter Einfluss auf die Besserung von Negativsymptomen unter der Behandlung mit Clozapin. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen die Bedeutung des cholinergen Systems in der Pathogenese der Schizophrenie und die Rolle von DTNBP1 in der Regulation kognitive Funktionen. Außerdem leisten sie einen Beitrag zu der Erforschung individualisierter Behandlung psychiatrischer Krankheiten. Insgesamt unterstreichen diese Ergebnisse die Komplexität der genetischen Architektur psychiatrischer Störungen und stimulieren weitere Forschung.