ترجمه فارسی مقاله پیوندهای ژنتیکی و فنوتیپی دو طرفه بین سیگار کشیدن و محتوای آهن مخطط شامل مسیرهای دوپامینرژیک و التهابی

چکیده

Tobacco smoking is a major modifiable risk factor for cardiovascular and lung diseases. A better understanding of its neurobiological underpinnings will benefit the prevention of smoking-related illnesses and mortality. Recent neuroimaging studies have identified a correlation between smoking and iron concentration in the brain’s striatum, a subcortical region involved in habit formation and compulsive behaviour, and a central node of dopamine activity. Moreover, iron accumulation in the striatum is associated with lower cognitive performance in adults. Here, we investigated phenotypic and genetic correlations, and causal relationships between smoking initiation (ever smoked regularly) and susceptibility-weighted magnetic resonance imaging (MRI)-derived markers of iron content–T2* and quantitative susceptibility mapping (QSM)–in the bilateral putamen, caudate, and accumbens nuclei. We computed correlations between smoking and striatal iron in the UK Biobank, adjusting for a vast set of imaging and non-imaging confounders. Using genome-wide association studies (GWAS) summary statistics, we performed global genetic correlation, cross-GWAS coherence tests at the gene level, and causality analysis using Mendelian randomisation and PascalX. Smoking was positively correlated with iron content in the bilateral putamen, caudate, and in the left accumbens, with the strongest effect found when contrasting current and never smokers. Striatal iron had a positive association with pack-years and a negative relationship with years since stopping smoking, indicating a possible reversal of iron accumulation after smoking cessation. Genetic correlation paralleled phenotypic correlation. Cross-GWAS signal was coherent in genes involved in the dopaminergic and glutamatergic systems, and synaptic function. There was evidence of a causal relationship from smoking to striatal iron through genes involved in synaptogenesis and plasticity, and to a lesser extent, from striatal iron to smoking through inflammatory and immune system related genes. Moreover, the heterogeneity of genes with correlated and anti-correlated signals suggests that the neurobiological mechanisms linking iron to smoking behaviour are highly complex. Overall our results show an association between cigarette smoking and iron concentration in the striatum with complex multi-directional causal mechanisms involving synaptic transmission and inflammatory circuits.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

سیگار کشیدن دخانیات یک عامل اصلی خطر قابل اصلاح برای بیماری های قلبی عروقی و ریه است.درک بهتر از زیربناهای عصبی آن ، پیشگیری از بیماری های مرتبط با استعمال دخانیات و مرگ و میر را به شما می دهد.مطالعات جدید تصویربرداری عصبی ارتباط بین سیگار کشیدن و غلظت آهن در جسم مخطط مغز ، یک منطقه زیر قشر درگیر در شکل گیری عادت و رفتار اجباری و یک گره مرکزی فعالیت دوپامین را مشخص کرده است.علاوه بر این ، تجمع آهن در جسم مخطط با عملکرد شناختی پایین تر در بزرگسالان همراه است.در اینجا ، ما همبستگی های فنوتیپی و ژنتیکی ، و روابط علّی بین شروع سیگار کشیدن (همیشه به طور منظم سیگار می کشند) و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی با استفاده از حساسیت (MRI) از محتوای آهن-T2* و نقشه برداری حساسیت کمی (QSM)-در طرف دو طرفه بررسی کردیم.هسته های پوتامن ، کولیت و آکربنس.ما همبستگی بین سیگار کشیدن و آهن جسم مخطط را در Biobank انگلستان محاسبه کردیم و مجموعه گسترده ای از تصویربرداری و مخدوشان غیر تصویربرداری را تنظیم کردیم.با استفاده از آمار خلاصه مطالعات گسترده ژنوم (GWAS) ، ما همبستگی ژنتیکی جهانی ، تست انسجام متقابل GWAS را در سطح ژن و تجزیه و تحلیل علیت با استفاده از تصادفی Mendelian و Pascalx انجام دادیم.استعمال دخانیات با محتوای آهن در پوتامن دو طرفه ، caudate و در سمت چپ در همبستگی مثبت بود ، با قوی ترین اثر هنگام متضاد جریان و هرگز سیگاری ها.آهن جسم مخطط با سالهای بسته و رابطه منفی با سالها از زمان متوقف کردن سیگار ، ارتباط مثبت داشت و این نشانگر معکوس احتمالی تجمع آهن پس از ترک سیگار است.همبستگی ژنتیکی همبستگی فنوتیپی.سیگنال Cross-GWAS در ژنهای درگیر در سیستم های دوپامینرژیک و گلوتاماتریک و عملکرد سیناپسی منسجم بود.شواهدی از رابطه علّی از استعمال دخانیات تا آهن جسم مخطط از طریق ژنهای درگیر در سیناپتوژنز و پلاستیک و تا حدی کمتر ، از آهن جسم مخطط تا سیگار کشیدن از طریق ژنهای التهابی و سیستم ایمنی بدن وجود دارد.علاوه بر این ، ناهمگونی ژن ها با سیگنال های همبستگی و ضد همبستگی نشان می دهد که مکانیسم های عصبی مرتبط با آهن به رفتار سیگار کشیدن بسیار پیچیده است.به طور کلی نتایج ما ارتباط بین استعمال سیگار و غلظت آهن در جسم مخطط با مکانیسم های پیچیده علیت چند جهته شامل انتقال سیناپسی و مدارهای التهابی را نشان می دهد.