Neuregulin 1 genetic variation and anterior cingulum integrity in patients with schizophrenia and healthy controls

J Psychiatry Neurosci. 2009 May;34(3):181-6.

Abstract

Background: Neuregulin1 (NRG1) influences the development of white matter connectivity and is implicated in genetic susceptibility to schizophrenia. The cingulum bundle is a white matter structure implicated in schizophrenia. Its anterior component is especially implicated, as it provides reciprocal connections between brain regions with prominent involvement in the disorder. Abnormalities in the structural integrity of the anterior cingulum in patients with schizophrenia have been reported previously. The present study investigated the potential contribution of NRG1 variation to anterior cingulum abnormalities in participants with schizophrenia.

Methods: We studied 31 men with schizophrenia and 36 healthy men using diffusion tensor imaging to investigate the association between fractional anisotropy in the anterior cingulum and a single-nucleotide polymorphism (SNP8NRG221533: rs35753505) of NRG1.

Results: Consistent with previous reports, fractional anisotropy was significantly reduced in the anterior cingulum in the schizophrenia group. Moreover, the results revealed a significant group (schizophrenia, control) by genotype (C/C, T carriers, including CT and TT) interaction between genetic variation in NRG1 and diagnosis of schizophrenia, such that the patients with the T allele for SNP8NRG221533 had significantly decreased anterior cingulum fractional anisotropy compared with patients homozygous for the C allele and healthy controls who were T carriers.

Limitations: Limitations of our study included the small sample size of the TT subgroup and our use of only fractional anisotropy as an index of myelin integrity. In addition, the use of diffusion tensor imaging acquisition methods limited our ability to study other brain regions that may be involved in schizophrenia.

Conclusion: Our results suggest that NRG1 variation may play a role in the pathophysiology of anterior cingulum abnormalities in patients with schizophrenia.

Contexte: La neuroréguline-1 (NRG1) influe sur le développement de la connectivité de la substance blanche et participe à la prédisposition génétique à la schizophrénie. Le faisceau cingulaire est une structure de la substance blanche qui intervient dans la schizophrénie. Sa partie antérieure est particulièrement en cause, puisqu’elle assure les connexions réciproques entre les principales régions du cerveau qui jouent un rôle dans la maladie. Des rapports ont déjà fait mention d’anomalies de l’intégrité structurale du cingulum antérieur chez des patients schizophrènes. La présente étude a analysé la contribution potentielle des fluctuations de NRG1 dans les anomalies affectant le cingulum antérieur chez les participants atteints de schizophrénie.

Méthodes: Nous avons étudié 31 hommes atteints de schizophrénie et 36 hommes en bonne santé au moyen de techniques d’imagerie par tenseur de diffusion afin d’explorer le lien entre l’anisotropie fractionnelle au niveau du cingulum antérieur et un polymorphisme de nucléotides simples (PNS8NRG221533: rs35753505) de la NRG1.

Résultats: Conformément à des rapports antérieurs, l’anisotropie fractionnelle s’est révélée significativement moindre dans le cingulum antérieur du groupe atteint de schizophrénie. De plus, les résultats ont révélé une interaction significative selon le groupe (schizophrènes c. témoins) en fonction du génotype (porteurs des allèles C/C et T, y compris CT et TT) entre la variation génétique de la NRG1 et le diagnostic de schizophrénie, de sorte que les patients porteurs de l’allèle T pour le PNS8NRG221533 présentaient une anisotropie fractionnelle significativement diminuée au niveau du cingulum antérieur, comparativement aux patients homozygotes pour l’allèle C et aux témoins en bonne santé porteurs de l’allèle T.

Limites: Les limites de notre étude comprennent la petite taille de l’échantillon du sous-groupe TT et l’utilisation de l’anisotropie fractionnelle comme seul indice de l’intégrité de la myéline. De plus, l’utilisation de méthodes d’acquisition d’image par tenseur de diffusion a limité notre capacité d’analyser d’autres régions cérébrales potentiellement en cause dans la schizophrénie.

Conclusion: Selon nos résultats, les fluctuations de NRG1 pourraient jouer un rôle dans la physiopathologie des anomalies du cingulum antérieur observées chez les patients schizophrènes.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Anisotropy
  • Brain / pathology*
  • Genetic Variation*
  • Genotype
  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Male
  • Myelin Sheath / pathology
  • Nerve Tissue Proteins / genetics*
  • Neuregulin-1
  • Schizophrenia / pathology*
  • Sequence Analysis, DNA
  • Young Adult

Substances

  • NRG1 protein, human
  • Nerve Tissue Proteins
  • Neuregulin-1