ปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมในความเจ็บป่วยทางจิตเวช

ความผิดปกติทางจิตเวชส่วนใหญ่เกิดจากการผสมผสานกันระหว่างความโน้มเอียงทางพันธุกรรมและประสบการณ์จากสิ่งแวดล้อม มากกว่าที่จะเกิดจากปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งเพียงอย่างเดียว การศึกษาฝาแฝดและครอบครัวยืนยันถึงการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่สำคัญ และการศึกษาจีโนมสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้เป็นแบบพหุพันธุกรรมสูง (highly polygenic) ซึ่งกระจายอยู่ทั่วตัวแปรทางพันธุกรรมจำนวนมากที่มีผลกระทบเพียงเล็กน้อย และการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม เช่น ความทุกข์ยากในวัยเด็ก การบาดเจ็บ และความเครียด มีปฏิสัมพันธ์กับพื้นฐานทางพันธุกรรมนี้เพื่อกำหนดความเสี่ยง

Definition

ปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมในความเจ็บป่วยทางจิตเวช หมายถึง การมีส่วนร่วมร่วมกันของความแปรผันทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดมา (ส่วนใหญ่เป็นแบบพหุพันธุกรรม) และการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม (เช่น ความเครียด การบาดเจ็บ และความทุกข์ยากในวัยเด็ก) ซึ่งมักจะทำงานร่วมกันผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม เพื่อเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติทางจิต

Scope

หัวข้อนี้จะแนะนำว่าอิทธิพลทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมรวมกันอย่างไรในความเจ็บป่วยทางจิตเวช: แนวคิดของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม สถาปัตยกรรมพหุพันธุกรรมที่เปิดเผยโดยการศึกษาทั่วทั้งจีโนม แนวคิดของปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม และมุมมองที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับความผิดปกติทางจิตว่าเป็นแบบหลายปัจจัย นี่คือข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับโครงสร้างเชิงสาเหตุ และไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการทดสอบทางพันธุกรรม การให้คำปรึกษา หรือการรักษา

Core questions

• ความผิดปกติทางจิตเวชที่สำคัญมีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมมากน้อยเพียงใด และการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหมายถึงอะไร?
• เหตุใดความเสี่ยงทางพันธุกรรมทางจิตเวชจึงถูกอธิบายว่าเป็นแบบพหุพันธุกรรม และ 'การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่หายไป' คืออะไร?
• ยีนและสิ่งแวดล้อมมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรเพื่อส่งผลต่อความเปราะบาง?

Key concepts

• การถ่ายทอดทางพันธุกรรม
• ความเสี่ยงพหุพันธุกรรม
• การศึกษาความเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม (GWAS)
• การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่หายไป
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม
• ความทุกข์ยากและความเครียดในวัยเด็ก
• สาเหตุหลายปัจจัย

Key theories

โครงสร้างพหุพันธุกรรมของความผิดปกติทางจิตเวช

การค้นพบจากการศึกษาความเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนมว่าความผิดปกติเช่นโรคจิตเภทได้รับอิทธิพลจากตัวแปรทางพันธุกรรมทั่วไปจำนวนมาก ซึ่งแต่ละตัวมีผลกระทบเพียงเล็กน้อย แทนที่จะเป็นยีนที่มีผลกระทบสูงเพียงไม่กี่ตัว ซึ่งเป็นการปรับกรอบพันธุศาสตร์จิตเวชให้เน้นที่ความเสี่ยงพหุพันธุกรรมโดยรวม

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อม

ข้อเสนอที่ว่าตัวแปรทางพันธุกรรมสามารถปรับเปลี่ยนความไวของแต่ละบุคคลต่อการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมได้ เพื่อให้ความเสี่ยงเกิดขึ้นจากการรวมกันของปัจจัยเหล่านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นโดยรายงานเบื้องต้นว่าพอลิมอร์ฟิซึมของตัวขนส่งเซโรโทนินปรับเปลี่ยนผลกระทบของความเครียดในชีวิตต่อภาวะซึมเศร้า การค้นพบที่เฉพาะเจาะจงดังกล่าวมีอิทธิพลแต่ก็เป็นประเด็นถกเถียงเรื่องการทำซ้ำ

Mechanisms

การศึกษาครอบครัวและฝาแฝดแสดงให้เห็นว่าความผิดปกติทางจิตเวชมีการรวมกลุ่มในครอบครัวและสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้บางส่วน แต่การมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมกระจายอยู่ทั่วตัวแปรจำนวนมากที่มีผลกระทบแต่ละอย่างเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมพหุพันธุกรรมที่ถูกระบุโดยการศึกษาความเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม ช่องว่างระหว่างการประมาณค่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่สูงและความแปรปรวนที่อธิบายได้โดยตัวแปรที่ระบุคือปัญหา 'การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่หายไป' ซึ่งเกิดจากตัวแปรที่มีผลกระทบเล็กน้อยจำนวนมากที่ตรวจไม่พบ ตัวแปรที่หายาก และผลกระทบจากยีน-สิ่งแวดล้อม การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม เช่น ความทุกข์ยากในวัยเด็ก การบาดเจ็บ และความเครียดเรื้อรัง มีส่วนทำให้เกิดความเสี่ยงและสามารถมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นฐานทางพันธุกรรมได้ ดังนั้นการสัมผัสแบบเดียวกันจึงมีผลกระทบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับจีโนไทป์ อิทธิพลเหล่านี้เชื่อว่ามาบรรจบกันที่ระบบสมองที่อธิบายไว้ในส่วนอื่น ๆ ของพื้นที่นี้ รวมถึงกลไกความเครียด สารสื่อประสาท และวงจร (Manolio et al., 2009; Krishnan & Nestler, 2008)

Clinical relevance

ความเข้าใจเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมช่วยให้เข้าใจว่าเหตุใดความผิดปกติทางจิตเวชจึงเกิดขึ้นในครอบครัวแต่ไม่เป็นไปตามกำหนด และยังเป็นข้อมูลสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับความเสี่ยงและการป้องกัน ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและสื่อการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างเชิงสาเหตุ ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการทดสอบทางพันธุกรรมเพื่อการทำนาย การให้คำปรึกษาความเสี่ยง หรือการตัดสินใจทางคลินิกส่วนบุคคลใด ๆ

Epidemiology

การศึกษาฝาแฝดประมาณการว่าความผิดปกติทางจิตเวชที่สำคัญหลายอย่างมีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอย่างมาก ในขณะที่การศึกษาทั่วทั้งจีโนมแสดงให้เห็นว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้สะท้อนถึงการมีส่วนร่วมร่วมกันของตัวแปรทั่วไปหลายร้อยตัว โดยโรคจิตเภทมีความเกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางพันธุกรรมอย่างน้อย 108 ตำแหน่งในการวิเคราะห์สำคัญหนึ่ง (Schizophrenia Working Group, 2014)

History

การวิจัยครอบครัวและฝาแฝดตลอดศตวรรษที่ยี่สิบได้ยืนยันว่าความผิดปกติทางจิตเวชสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้บางส่วน ซึ่งกระตุ้นให้มีการค้นหายีนที่เป็นสาเหตุมานานหลายทศวรรษ การศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับยีนผู้สมัครและปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสิ่งแวดล้อมในช่วงทศวรรษ 2000 ซึ่งมีชื่อเสียงที่สุดคือการศึกษาเกี่ยวกับตัวขนส่งเซโรโทนินและความเครียดในชีวิต ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางแต่มีการทำซ้ำที่ไม่สอดคล้องกัน และสาขาวิชานี้ได้เปลี่ยนไปสู่แนวทางทั่วทั้งจีโนมและพหุพันธุกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งได้ปรับกรอบพันธุศาสตร์จิตเวชให้เน้นที่ตัวแปรที่มีผลกระทบเล็กน้อยจำนวนมาก

Debates

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนผู้สมัครกับสิ่งแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงมีความน่าเชื่อถือเพียงใด?

รายงานเบื้องต้นที่มีอิทธิพลเกี่ยวกับผลกระทบของยีนเดี่ยวกับสิ่งแวดล้อม เช่น ความแปรผันของตัวขนส่งเซโรโทนินที่ปรับเปลี่ยนภาวะซึมเศร้าที่เกี่ยวข้องกับความเครียด ได้เผชิญกับการทำซ้ำที่ไม่สอดคล้องกัน ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับวิธีการยีนผู้สมัครและการเปลี่ยนไปสู่การออกแบบพหุพันธุกรรมและมีกำลังเพียงพอ

Key figures

• Avshalom Caspi
• Terrie Moffitt
• Eric Nestler

Seminal works

• scz-pgc-2014
• caspi-2003
• manolio-2009

Frequently asked questions

ความผิดปกติทางจิตเวชถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือไม่?

หลายโรคสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้บางส่วน ซึ่งหมายความว่ายีนมีส่วนทำให้เกิดความเสี่ยง แต่ไม่ได้ถ่ายทอดโดยตรงในลักษณะที่เรียบง่าย ความเสี่ยงสะท้อนถึงตัวแปรทางพันธุกรรมจำนวนมากที่มีผลกระทบเล็กน้อยรวมกับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อม

คำว่า 'พหุพันธุกรรม' ในจิตเวชหมายถึงอะไร?

หมายความว่าความเสี่ยงทางพันธุกรรมสำหรับความผิดปกติกระจายอยู่ทั่วตัวแปรทั่วไปจำนวนมาก ซึ่งแต่ละตัวมีส่วนเพียงเล็กน้อย แทนที่จะเกิดจากยีนเดี่ยว ความเสี่ยงพหุพันธุกรรมโดยรวมคือวิธีที่พันธุศาสตร์จิตเวชสมัยใหม่อธิบายความเปราะบางที่ถ่ายทอดมา