Étude de l'association des variants de séquence dans les sous-unités alpha-1C du canal Ca2 + voltage-dépendants et les "troubles du spectre de l'autisme "

Aperçu: G.M.

Contexte:
Les "troubles du spectre de l'autisme" (TSA) (MIM 209850) constituent un groupe de troubles neurodéveloppementaux distincts caractérisés par des interactions sociales et des capacités de communication altérées, ainsi que par des activités répétitives anormales. Il a été démontré que de nombreuses variantes génétiques sont associées aux TSA. Les canalopathies sont parmi les facteurs  présumés de la pathogenèse de nombreux troubles du développement neurologique, y compris l'autisme. Le gène de la sous-unité alpha 1C (CACNA1C) de type L dépendant du potentiel du canal calcique encode une sous-unité alpha-1 d'un canal calcique dépendant du potentiel. Des variantes génétiques de ce gène ont été associées à des troubles psychiatriques, notamment les "troubles du spectre de l'autisme" (TSA). Notre objectif était de déterminer si les SNPs rs1006737, rs4765905 et rs4765913 étaient associés à des TSA dans une population iranienne.

Méthodes:
Dans la présente étude cas-témoins, nous avons étudié les associations de polymorphismes rs1006737, rs4765905 et rs4765913 au sein de CACNA1C et le risque de TSA dans une population de 529 patients iraniens avec un diagnostic de TSA et de 480 sujets en bonne santé de même sexe, âge et ethnie identiques.
Résultats:
Aucun de ces SNP n'était associé à un risque de TSA dans la population évaluée. Bien que des études antérieures aient montré une association entre ces polymorphismes et des troubles psychiatriques et une association entre rs4765905 et TSA , nous n'avons pas reproduit ces résultats dans notre étude.
Conclusion:
Nos données indiquent que ces variants de CACNA1C ne sont pas impliqués dans la pathogenèse des TSA dans la population iranienne.

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Rep Biochem Mol Biol. 2019 Apr;8(1):56-62.

Association Study of Sequence Variants in Voltage-gated Ca2+ Channel Subunit Alpha-1C and Autism Spectrum Disorders

Sayad A¹, Ghafouri-Fard S¹, Noroozi R², Omrani MD^1,3, Ganji M¹, Dastmalchi R¹, Glassy M⁴, Taheri M^1,3.

Author information

1

Department of Medical Genetics, Shahid Beheshti University of Medical sciences, Tehran, Iran.

2

Phytochemistry Research Center, Shahid Beheshti University of Medical sciences, Tehran, Iran.

3

Urogenital Stem Cell Research Center, Shahid Beheshti University of Medical sciences, Tehran, Iran.

4

Hagiwara Institute of Health Integrated Medical Sciences Association Foundation, Oceanside, CA, United States.

Abstract

Background:

Autism spectrum disorders (ASDs) (MIM 209850) are a group of distinct neurodevelopmental disorders characterized by impaired social interactions and communication abilities and abnormal repetitive activities. Many genetic variants have been shown to be associated with ASD. Channelopathies are among putative culprits in the pathogenesis of many neurodevelopmental disorders, including autism. The calcium channel, voltage-dependent, L type, alpha 1C subunit gene (CACNA1C) encodes an alpha-1 subunit of a voltage-dependent calcium channel. Genetic variants within this gene have been associated with psychiatric disorders including Autism Spectrum Disorders (ASD). Our aim was to determine whether the SNPs rs1006737, rs4765905, and rs4765913 were associated with ASD in an Iranian population.

Methods:

In the present case-control study we investigated the associations of rs1006737, rs4765905, and rs4765913 polymorphisms within CACNA1C and the risk of ASD in a population of 529 Iranian ASD patients and 480 age, gender, and ethnicity-matched healthy subjects.

Results:

None of these SNPs were associated with ASD risk in the assessed population. Although previous studies have shown an association between these polymorphisms and psychiatric disorders and an association between rs4765905 and ASD, we did not replicate those results in our study.

Conclusion:

Our data indicate that these CACNA1C variants are not involved in the pathogenesis of ASD in the Iranian population.

PMID: 31334289

PMCID:PMC6590947

Membranes axonales et leurs domaines: assemblage et fonction du segment initial de l'axone et du noeud de Ranvier

Aperçu: G.M.

Les neurones sont des cellules hautement spécialisées du système nerveux qui reçoivent, traitent et transmettent des signaux électriques critiques pour une fonction cérébrale normale.

Les chercheurs ont examiné  l'organisation complexe des domaines de la membrane axonale qui facilitent la conduction du potentiel d'action rapide sous-jacent à la communication entre les circuits neuronaux complexes. Deux domaines excitables critiques des axones des vertébrés sont le segment initial de l'axone (AIS) et les nœuds de Ranvier, qui se caractérisent par des concentrations élevées de canaux ioniques à effet de tension, des molécules d'adhésion cellulaire et des réseaux cytosquelettiques spécialisés.

Bien que l'AIS et les nœuds de Ranvier partagent une composition de protéines similaire, leurs mécanismes d'assemblage diffèrent considérablement. Ici, les chercheurs couvriront les mécanismes de formation et de maintenance de ces domaines axiaux de membranes excitables, soulignant spécifiquement les similitudes et les différences entre eux.  Ils discuteront également des progrès récents dans l'imagerie par fluorescence de super résolution qui ont élucidé l'agencement du cytosquelette axonal sous-embryonnaire révélant une organisation structurelle surprenante nécessaire pour maintenir l'organisation et la fonction axonales. Enfin, les mutations humaines dans les composantes du domaine axonal ont été associées à un nombre croissant de troubles neurologiques comprenant le dysfonctionnement cognitif sévère, l'épilepsie, l'autisme, les maladies neurodégénératives et les troubles psychiatriques. Dans l'ensemble, cette revue met en évidence l'assemblage, la maintenance et la fonction des domaines axiales excitables, en particulier l'AIS et les noeuds de Ranvier, et la façon dont les anomalies de ces processus peuvent contribuer à la maladie. 

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Front Cell Neurosci. 2017 May 9;11:136. doi: 10.3389/fncel.2017.00136. eCollection 2017.

Axonal Membranes and Their Domains: Assembly and Function of the Axon Initial Segment and Node of Ranvier

Nelson AD¹, Jenkins PM^1,2.

Author information

1

Department of Pharmacology, University of Michigan Medical SchoolAnn Arbor, MI, USA.

2

Department of Psychiatry, University of Michigan Medical SchoolAnn Arbor, MI, USA.

Abstract

Neurons are highly specialized cells of the nervous system that receive, process and transmit electrical signals critical for normal brain function. Here, we review the intricate organization of axonal membrane domains that facilitate rapid action potential conduction underlying communication between complex neuronal circuits. Two critical excitable domains of vertebrate axons are the axon initial segment (AIS) and the nodes of Ranvier, which are characterized by the high concentrations of voltage-gated ion channels, cell adhesion molecules and specialized cytoskeletal networks. The AIS is located at the proximal region of the axon and serves as the site of action potential initiation, while nodes of Ranvier, gaps between adjacent myelin sheaths, allow rapid propagation of the action potential through saltatory conduction. The AIS and nodes of Ranvier are assembled by ankyrins, spectrins and their associated binding partners through the clustering of membrane proteins and connection to the underlying cytoskeleton network. Although the AIS and nodes of Ranvier share similar protein composition, their mechanisms of assembly are strikingly different. Here we will cover the mechanisms of formation and maintenance of these axonal excitable membrane domains, specifically highlighting the similarities and differences between them. We will also discuss recent advances in super resolution fluorescence imaging which have elucidated the arrangement of the submembranous axonal cytoskeleton revealing a surprising structural organization necessary to maintain axonal organization and function. Finally, human mutations in axonal domain components have been associated with a growing number of neurological disorders including severe cognitive dysfunction, epilepsy, autism, neurodegenerative diseases and psychiatric disorders. Overall, this review highlights the assembly, maintenance and function of axonal excitable domains, particularly the AIS and nodes of Ranvier, and how abnormalities in these processes may contribute to disease.

PMID: 28536506

PMCID: PMC5422562

DOI: 10.3389/fncel.2017.00136