PTSP je teški poremećaj koji značajno pogoršava normalno funkcioniranje i kvalitetu života bolesnika, kao i njihovih obitelji. Stoga je razumijevanje molekularne podloge PTSP-a iznimno važno. Još uvijek nisu poznati točni biološki čimbenici povezani s osjetljivošću ili otpornošću za razvoj PTSP-a nakon izlaganja traumi ili epigenetski mehanizmi koji su u podlozi PTSP-a.

Glikozilacija proteina je složen proces posredovan s 5-10% humanog genoma, koji rezultira formiranjem specifičnih glikana koji značajno utječu na strukturu i funkciju proteina. Struktura glikana je utjecana finim ugađanjem genetičkih polimorfizama, regulacijom genske ekspresije, epigenetskom regulacijom, posttranslacijskim modifikacijama i aktivnošću odgovarajućih proteina. N-glikozilacija utječe na većinu proteina uključenih u staničnu diferencijaciju, prijenos signala i unutarstaničnu komunikaciju. To je posttranslacijska modifikacija, enzimatski proces koji rezultira stvaranjem šećernih struktura povezanih s proteinima i lipidima. Glikanski dijelovi proteina imaju različite strukturne i funkcionalne uloge. Glikani su definirani kompleksnim i dinamičkim interakcijama gena i okoline, dok epigenetski čimbenici mijenjaju glikane i olakšavaju adaptivne procese na izazove iz okoline. Zbog specifičnih kombinacija polimorfizama zamjene jedne baze i nekih mutacija, postoji velika varijabilnost u kompoziciji glikoma individue. Neke od tih kombinacija mogu rezultirati aberantnom glikozilacijom koja je pronađena u ljudskim bolestima izazvanim genetičkim defektima u N-glikozilacijskim putevima.

Pravilna glikozilacija je neophodna u raznim procesima u zdravlju i bolesti. Postoje izvješća o kliničkom značaju promijenjenih uzoraka glikozilacije u raznovrsnim fiziološkim procesima i poremećajima. Novi podaci su otkrili promjene u glikozilaciji u neuropsihijatrijskim bolestima, tj. u  bolestima središnjeg živčanog sustava djece i odraslih. Osim promijenjene glikozilacije u ADHD-u, povećanja ili smanjenja glikana, glikoproteina, proteina, gena i enzima povezanih s glikanima pronađena su i u Alzheimerovoj bolesti, autizmu, multiploj sklerozi, idiopatskom hidrocefalusu s normalnim tlakom i u shizofreniji.

Napredak u razumijevanju glikanskih funkcija i struktura može ponuditi nove biomarkere PTSP-a. Cilj predloženog projekta je istražiti povezanost između genetskih, epigenetskih i glikomskih mehanizama odgovornih za otpornost ili ranjivost na razvoj PTSP-a nakon izlaganja traumatskom iskustvu.

Specifični ciljevi projekta su:

1. određivanje N-glikana u plazmi i IgG-u bolesnika s PTSP-om i odgovarajućih kontrolnih ispitanika;
2. potvrda specifičnih polimorfizama odabranih gena koji reguliraju glikozilaciju proteina, određenih putem GWAS studija, u bolesnika s PTSP-om i odgovarajućih kontrolnih ispitanika;
3. procjena utjecaja epigenetske regulacije i ekspresije gena HNF1A na glikozilaciju proteina u bolesnika s PTSP-om i odgovarajućih kontrolnih ispitanika.

Rezultati GWAS studija kombiniranih s metodama visoke djelotvornosti, kao što su analize fluorescentno obilježenih glikana, pokazali su da su geni B3GAT1, SLC9A9, MGA5, FUT8, FUT3/FUT6 i HNF1A povezani s glikozilacijom u zdravih osoba iz Hrvatske. Određivanje plazmatskih i IgG N-glikana u PTSP-u, dodatno korigiranih za mogući genetski i epigenetski utjecaj, poboljšat će naše razumijevanje biološke osnove PTSP-a.

Ovakav pristup će ponuditi integraciju i razumijevanje multidimenzionalnih baza podataka i identificirati nove biomarkere PTSP-a, kao i nove mete i nove strategije u prevenciji razvoja PTSP-a nakon izlaganja traumi ili u terapijskoj intervenciji u PTSP-u. Identifikacija i validacija promijenjeno reguliranih gena i epigenetskih utjecaja koji moduliraju glikozilaciju će poboljšati naše razumijevanje molekularnih mehanizama odgovornih za razvoj PTSP-a, istražiti genetičke i epigenetske mehanizme glikozilacije u osoba s PTSP-om i njihovu ulogu u razvoju, progresiji i liječenju bolesti nakon traumatskog iskustva, i poboljšat će dijagnostičke i ponuditi nove terapijske strategije, fokusirajući se na prevenciju razvoja PTSP-a nakon izlaganja traumi.

Metode

Dijagnoza PTSP-a će se postaviti prema Dijagnostičkom i statističkom priručniku za mentalne poremećaje, 4. izdanje (DSM-IV) koristeći Strukturirani klinički intervju za DSM-IV (SCID) i dodatne upitnike. Studija će uključiti samo muške ispitanike s PTSP-om (N=350) koji ne primaju terapiju lijekovima i koji će biti prikupljeni u Klinici za psihijatriju Vrapče. Kriteriji za isključivanje iz studije će biti: trenutno prisutna terapija lijekovima, zloporaba droga, ovisnost o alkoholu ili patofiziološke promjene na jetri poput fibroze, skleroze, ciroze i maligne bolesti jetre (alkoholna jetrena ciroza, alkoholna jetrena fibroza i skleroza te hepatocelularni karcinom), shizofrenija, adultni ADHD, Alzheimerova bolest.

Odgovarajući kontrolni ispitanici će biti 350 zdravih muškaraca koji nisu u rodu i ne primaju terapiju lijekovima. Ispitanici će biti prikupljeni u Klinici za psihijatriju Vrapče za vrijeme redovnih pregleda, a njihova evaluacija će biti napravljena korištenjem psihijatrijskog intervjua i dodatnih upitnika. Istovremeno će se izvršiti uzorkovanje pacijenata s PTSP-om i odgovarajućih kontrolnih ispitanika. Kod kontrolnih ispitanika će se također provjeriti jesu li, prema DSM-IV i MKB-10 kriterijima, prisutni: PTSP, ovisnost o alkoholu, shizofrenija, adultni ADHD, Alzheimerova bolest ili patofiziološke promjene na jetri poput fibroze, skleroze, ciroze i maligne bolesti jetre.

Svih 700 ispitanika će biti etnički homogena skupina bijelaca hrvatskog porijekla. Određivanje N-glikana i genotipizacija obzirom na odabrane polimorfizme vezane za promijenjenu glikozilaciju provest će se kod svih ispitanika, dok će se epigenetske modifikacije gena HNF1A analizirati kod 200 ispitanika (100 izabranih ispitanika s PTSP-om i 100 zdravih kontrolnih ispitanika).

Ovakav pristup će ponuditi integraciju i razumijevanje multidimenzionalnih baza podataka i identificirati nove biomarkere PTSP-a, kao i nove mete i nove strategije u prevenciji razvoja PTSP-a nakon izlaganja traumi ili u terapijskoj intervenciji u PTSP-u.
Predloženi projekt će prevesti dostignuća u bazičnoj znanosti u kliničku primjenu i istražiti vezu između genetičkih, epigenetskih i glikomskih mehanizama u razvoju i progresiji PTSP-a. Identifikacija i validacija promijenjenih gena i epigenetskih utjecaja koji moduliraju glikozilaciju će poboljšati naše razumijevanje molekularnih mehanizama odgovornih za razvoj PTSP-a i poboljšat će dijagnostičke i ponuditi nove terapijske strategije, fokusirajući se na prevenciju razvoja PTSP-a nakon izlaganja traumi. Ovaj projekt cilja istražiti genetičke i epigenetske mehanizme glikozilacije u osoba s PTSP-om i njihovu ulogu u razvoju, progresiji i liječenju bolesti nakon traumatskog iskustva.

Ovaj projekt će utvrditi interakcije između glikomskih i genetičkih promjena i utjecaja epigenetskih modifikacija HNF1A na glikozilaciju proteina, te istražiti mogu li se te promjene povezati s razvojem PTSP-a nakon traumatskog iskustva. Predloženi projekt je značajan i inovativan jer će poboljšati sadašnja vrhunska biološka istraživanja u PTSP-u na nekoliko načina. Naime, projekt: a) uključuje veliki broj bolesnika koji su bili izloženi sličnom traumatskom iskustvu i odgovarajuće kontrolne ispitanike (N=700), b) koristi detaljne dijagnostičke kriterije i c) uključuje nove kompleksne glikomske, glikoproteomske, genomske, epigenetske i genetičke tehnike. Dodatno, preko identifikacija optimalnih biomarkera i ekstenzivnih glikomskih, genetičkih i epigenetskih studija, projekt će utvrditi genomske i glikomske biomarkere koji predstavljaju povećani rizik za razvoj PTSP-a, a ti markeri mogu omogućiti razvoj ciljanih optimiziranih personaliziranih terapijskih pristupa i ranih intervencija za sprječavanje razvoja PTSP-a.