Análise genômica da relação entre hormônios esteroides e o transtorno de déficit de atenção e hiperatividade
| Ano de defesa: | 2024 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-05112025-121639/ |
Resumo: | INTRODUÇÃO: O transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) é uma condição do neurodesenvolvimento e uma das condições psiquiátricas mais prevalentes na população. Sua etiologia é multifatorial e normalmente associada a outras comorbidades neuropsiquiátricas. Ainda não se sabe ao certo todos os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento do TDAH e por isso várias hipóteses têm sido levantadas a fim de explicar quais fatores podem contribuir para neurogênese do transtorno. Os hormônios esteroides como cortisol, testosterona e estradiol são candidatos plausíveis para investigação de associações ao TDAH uma vez que estes hormônios têm ações no sistema nervoso central, plasticidade neuronal, cognição e memória. Nosso trabalho buscou avaliar as possíveis relações entre hormônios esteroides e TDAH utilizando abordagens pós-genome-wide association study (GWAS). METÓDO: Utilizamos a randomização mendeliana para testar efeitos de causalidade entre hormônios esteroides e TDAH. Avaliamos correlações globais e locais a partir das ferramentas LD Score Regression (LDSC) e Local Analysis of [co]Variant Association (LAVA) Anotamos e enriquecemos as variantes significativass usando a plataforma do NCBI e do GWAS Catalog e Atlas. Testamos a associação de múltiplos traços utilizando a ferramenta ConjFDR e por fim, testamos o efeito de escores poligênico (PGSs) utilizando a ferramenta PRScs. As estatísticas sumárias foram retiradas do consórcio CORtisol NETwork (CORNET) para cortisol, e do UK Biobank para testosterona e estradiol. Para análise de uma amostra independente utilizamos dados de uma coorte brasileira com 665 casos de TDAH e 995 controles. RESULTADO: Cortisol: não encontramos efeito causal entre cortisol e TDAH, nem entre TDHA e cortisol. Na análise de correlação global não houve sobreposição significativa, mas na análise local encontramos dois loci significativos (locus 842, crh 5, correlação negativa e locus 2482, crh 22 correlações positiva). No locus 842 os genes RASGRF2 e ATP6AP1L apresentaram múltiplas associações com fenótipos psiquiátricos. Assim como o gene TRIOBP no locus 2482. Apenas um SNP independente (rs28406364) foi associado conjuntamente ao TDAH e níveis de cortisol. Este SNP é uma variante intrônica localizada no gene ZNF652 AS1no cromossomo 17. Na análise de PGs verificamos uma associação negativa entre PGs de cortisol e TDAH na amostra independente de ascendência europeia, mas nenhuma associação foi encontrada na amostra miscigenada. Nenhum dos sintomas do TDAH teve associação significativa com níveis de cortisol. Na amostra com maior ascendência europeia encontramos correlações positivas entre os PGs de cortisol e três comorbidades externalizantes. Hormônios sexuais: Apenas o estradiol não apresentou correlação global e local significativa. Enquanto os níveis de testosterona em homens, mulheres e combinado (homens e mulheres) apresentaram uma correlação global negativa com o TDAH. Na análise local de níveis de testosterona em homens dois loci foram significativos e anotados. Dos loci 1163 e 2327 destacamos os genes AUTS2, SSBP4 e GMIP também associados a condições neuropsiquiátricas. Para os níveis de testosterona em mulheres quatro loci foram significativos (1581, 1955, 2065 e 2175) cujo genes anotados foram associados a transtornos psiquiátricos, incluindo TDAH. Para os níveis de testosterona em homens e mulheres três loci foram significativos, dos quais dois (1163 e 1581) foram associados nas análises individuais e um apenas nesta análise combinada. O locus 1786 apresentou seis genes associados a transtornos psiquiátricos. Nas análises conjuntas apenas o estradiol apresentou um único rs significativo, enquanto as outras análises apresentaram vários SNPs significativos. Nenhuma associação de PGs de hormônios esteroides com TDAH ou com sintomas separados foi significativa. Para os níveis de testosterona em homens verificamos uma associação negativa deste PGS com transtorno opositor desafiador (TOD) e transtorno de conduta (TC). Enquanto para os níveis de testosterona em mulheres o PGS foi positivo para o transtorno por uso de substâncias (TUS) e TC. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que as associações com genótipos externalizantes, possivelmente, medeiam a relação entre TDAH e cortisol. A correlação negativa global entre níveis de testosterona e TDAH, especialmente em homens, reforça a importância dos hormônios sexuais na modulação do transtorno, com múltiplos loci relacionados a doenças psiquiátricas emergindo como pontos de interesse. Esses achados contribuem para uma compreensão mais aprofundada das interações hormonais no TDAH e indicam potenciais alvos para futuras investigações, ressaltando a complexidade e heterogeneidade dos mecanismos biológicos envolvidos nesse transtorno. |
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Análise genômica da relação entre hormônios esteroides e o transtorno de déficit de atenção e hiperatividadeGenomic analysis of the relationship between steroid hormones and Attention Deficit Hyperactivity Disorder.ADHDCorrelação genética.CortisolCortisolGenetic CorrelationMendelian RandomizationRandomização MendelianaTDAHTestosteronaTestosteroneINTRODUÇÃO: O transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) é uma condição do neurodesenvolvimento e uma das condições psiquiátricas mais prevalentes na população. Sua etiologia é multifatorial e normalmente associada a outras comorbidades neuropsiquiátricas. Ainda não se sabe ao certo todos os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento do TDAH e por isso várias hipóteses têm sido levantadas a fim de explicar quais fatores podem contribuir para neurogênese do transtorno. Os hormônios esteroides como cortisol, testosterona e estradiol são candidatos plausíveis para investigação de associações ao TDAH uma vez que estes hormônios têm ações no sistema nervoso central, plasticidade neuronal, cognição e memória. Nosso trabalho buscou avaliar as possíveis relações entre hormônios esteroides e TDAH utilizando abordagens pós-genome-wide association study (GWAS). METÓDO: Utilizamos a randomização mendeliana para testar efeitos de causalidade entre hormônios esteroides e TDAH. Avaliamos correlações globais e locais a partir das ferramentas LD Score Regression (LDSC) e Local Analysis of [co]Variant Association (LAVA) Anotamos e enriquecemos as variantes significativass usando a plataforma do NCBI e do GWAS Catalog e Atlas. Testamos a associação de múltiplos traços utilizando a ferramenta ConjFDR e por fim, testamos o efeito de escores poligênico (PGSs) utilizando a ferramenta PRScs. As estatísticas sumárias foram retiradas do consórcio CORtisol NETwork (CORNET) para cortisol, e do UK Biobank para testosterona e estradiol. Para análise de uma amostra independente utilizamos dados de uma coorte brasileira com 665 casos de TDAH e 995 controles. RESULTADO: Cortisol: não encontramos efeito causal entre cortisol e TDAH, nem entre TDHA e cortisol. Na análise de correlação global não houve sobreposição significativa, mas na análise local encontramos dois loci significativos (locus 842, crh 5, correlação negativa e locus 2482, crh 22 correlações positiva). No locus 842 os genes RASGRF2 e ATP6AP1L apresentaram múltiplas associações com fenótipos psiquiátricos. Assim como o gene TRIOBP no locus 2482. Apenas um SNP independente (rs28406364) foi associado conjuntamente ao TDAH e níveis de cortisol. Este SNP é uma variante intrônica localizada no gene ZNF652 AS1no cromossomo 17. Na análise de PGs verificamos uma associação negativa entre PGs de cortisol e TDAH na amostra independente de ascendência europeia, mas nenhuma associação foi encontrada na amostra miscigenada. Nenhum dos sintomas do TDAH teve associação significativa com níveis de cortisol. Na amostra com maior ascendência europeia encontramos correlações positivas entre os PGs de cortisol e três comorbidades externalizantes. Hormônios sexuais: Apenas o estradiol não apresentou correlação global e local significativa. Enquanto os níveis de testosterona em homens, mulheres e combinado (homens e mulheres) apresentaram uma correlação global negativa com o TDAH. Na análise local de níveis de testosterona em homens dois loci foram significativos e anotados. Dos loci 1163 e 2327 destacamos os genes AUTS2, SSBP4 e GMIP também associados a condições neuropsiquiátricas. Para os níveis de testosterona em mulheres quatro loci foram significativos (1581, 1955, 2065 e 2175) cujo genes anotados foram associados a transtornos psiquiátricos, incluindo TDAH. Para os níveis de testosterona em homens e mulheres três loci foram significativos, dos quais dois (1163 e 1581) foram associados nas análises individuais e um apenas nesta análise combinada. O locus 1786 apresentou seis genes associados a transtornos psiquiátricos. Nas análises conjuntas apenas o estradiol apresentou um único rs significativo, enquanto as outras análises apresentaram vários SNPs significativos. Nenhuma associação de PGs de hormônios esteroides com TDAH ou com sintomas separados foi significativa. Para os níveis de testosterona em homens verificamos uma associação negativa deste PGS com transtorno opositor desafiador (TOD) e transtorno de conduta (TC). Enquanto para os níveis de testosterona em mulheres o PGS foi positivo para o transtorno por uso de substâncias (TUS) e TC. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que as associações com genótipos externalizantes, possivelmente, medeiam a relação entre TDAH e cortisol. A correlação negativa global entre níveis de testosterona e TDAH, especialmente em homens, reforça a importância dos hormônios sexuais na modulação do transtorno, com múltiplos loci relacionados a doenças psiquiátricas emergindo como pontos de interesse. Esses achados contribuem para uma compreensão mais aprofundada das interações hormonais no TDAH e indicam potenciais alvos para futuras investigações, ressaltando a complexidade e heterogeneidade dos mecanismos biológicos envolvidos nesse transtorno.INTRODUCTION: Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a neurodevelopmental condition and one of the most prevalent psychiatric disorders in the population. Its etiology is multifactorial and typically associated with other neuropsychiatric comorbidities. The exact mechanisms underlying ADHD development remain uncertain, and various hypotheses have been proposed to identify contributing factors. Steroid hormones, such as cortisol, testosterone, and estradiol, are plausible candidates for investigating associations with ADHD due to their actions in the central nervous system, neuronal plasticity, cognition, and memory. Our study aimed to assess potential relationships between steroid hormones and ADHD using post-genome-wide association study (GWAS) approaches. METHOD: We used Mendelian randomization to test causal effects between steroid hormones and ADHD. We evaluated global and local correlations through LD Score Regression (LDSC) and Local Analysis of [co]Variant Association (LAVA). Significant variants were annotated and enriched using NCBI and the GWAS Catalog and Atlas platforms. Multiple traits were tested using the ConjFDR tool, and polygenic scores (PGSs) effects were assessed with PRScs. Summary statistics for cortisol were extracted from the CORtisol NETwork (CORNET) consortium and testosterone and estradiol from the UK Biobank. For analysis of an independent sample, we used data from a Brazilian cohort comprising 665 ADHD cases and 995 controls. RESULTS: Cortisol: No causal effect was found between cortisol and ADHD or vice versa. Global correlation analysis showed no significant overlap, but two loci were significant in the local analysis (locus 842, chr 5, negative correlation, and locus 2482, chr 22, positive correlation). The genes RASGRF2 and ATP6AP1L in locus 842 and TRIOBP in locus 2482 had multiple associations with psychiatric phenotypes. Only one independent SNP (rs28406364), located in the ZNF652-AS1 gene on chromosome 17, was associated with both ADHD and cortisol levels. In PG analyses, we found a negative association between cortisol PGs and ADHD in the European ancestry sample, but none in the mixed-ancestry sample. No significant associations were found between ADHD symptoms and cortisol levels. In the European ancestry sample, positive correlations between cortisol PGs and three externalizing comorbidities were observed. Sex Hormones: Estradiol showed no significant global or local correlations. Testosterone levels in men, women, and combined (men and women) presented a negative global correlation with ADHD. In the local analysis of testosterone levels in men, two significant loci were annotated (1163 and 2327), highlighting the genes AUTS2, SSBP4, and GMIP, which are also associated with neuropsychiatric conditions. In women, four loci were significant (1581, 1955, 2065, and 2175), with annotated genes linked to psychiatric disorders, including ADHD. Testosterone levels in men and women combined showed three significant loci, two of which (1163 and 1581) were also significant in individual analyses. Locus 1786 had six genes associated with psychiatric disorders. In joint analyses, estradiol showed only one significant SNP, while the other analyses revealed multiple significant SNPs. No significant associations between steroid hormone PGs and ADHD or separate symptoms were found. However, testosterone PGs in men were negatively associated with oppositional defiant disorder (ODD) and conduct disorder (CD). In women, testosterone PGs were positively associated with substance use disorder (SUD) and CD. CONCLUSION: Our findings suggest that externalizing genotypes may mediate the relationship between ADHD and cortisol. The global negative correlation between testosterone levels and ADHD, particularly in men, underscores the role of sex hormones in modulating the disorder, with multiple loci related to psychiatric diseases emerging as points of interest. These results contribute to a deeper understanding of hormonal interactions in ADHD and highlight potential targets for future research, emphasizing the complexity and heterogeneity of the biological mechanisms involved in this disorder.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRovaris, Diego LuizRamos, João Kleber Neves2024-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-05112025-121639/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-11T19:11:26Zoai:teses.usp.br:tde-05112025-121639Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-11T19:11:26Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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INTRODUÇÃO: O transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) é uma condição do neurodesenvolvimento e uma das condições psiquiátricas mais prevalentes na população. Sua etiologia é multifatorial e normalmente associada a outras comorbidades neuropsiquiátricas. Ainda não se sabe ao certo todos os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento do TDAH e por isso várias hipóteses têm sido levantadas a fim de explicar quais fatores podem contribuir para neurogênese do transtorno. Os hormônios esteroides como cortisol, testosterona e estradiol são candidatos plausíveis para investigação de associações ao TDAH uma vez que estes hormônios têm ações no sistema nervoso central, plasticidade neuronal, cognição e memória. Nosso trabalho buscou avaliar as possíveis relações entre hormônios esteroides e TDAH utilizando abordagens pós-genome-wide association study (GWAS). METÓDO: Utilizamos a randomização mendeliana para testar efeitos de causalidade entre hormônios esteroides e TDAH. Avaliamos correlações globais e locais a partir das ferramentas LD Score Regression (LDSC) e Local Analysis of [co]Variant Association (LAVA) Anotamos e enriquecemos as variantes significativass usando a plataforma do NCBI e do GWAS Catalog e Atlas. Testamos a associação de múltiplos traços utilizando a ferramenta ConjFDR e por fim, testamos o efeito de escores poligênico (PGSs) utilizando a ferramenta PRScs. As estatísticas sumárias foram retiradas do consórcio CORtisol NETwork (CORNET) para cortisol, e do UK Biobank para testosterona e estradiol. Para análise de uma amostra independente utilizamos dados de uma coorte brasileira com 665 casos de TDAH e 995 controles. RESULTADO: Cortisol: não encontramos efeito causal entre cortisol e TDAH, nem entre TDHA e cortisol. Na análise de correlação global não houve sobreposição significativa, mas na análise local encontramos dois loci significativos (locus 842, crh 5, correlação negativa e locus 2482, crh 22 correlações positiva). No locus 842 os genes RASGRF2 e ATP6AP1L apresentaram múltiplas associações com fenótipos psiquiátricos. Assim como o gene TRIOBP no locus 2482. Apenas um SNP independente (rs28406364) foi associado conjuntamente ao TDAH e níveis de cortisol. Este SNP é uma variante intrônica localizada no gene ZNF652 AS1no cromossomo 17. Na análise de PGs verificamos uma associação negativa entre PGs de cortisol e TDAH na amostra independente de ascendência europeia, mas nenhuma associação foi encontrada na amostra miscigenada. Nenhum dos sintomas do TDAH teve associação significativa com níveis de cortisol. Na amostra com maior ascendência europeia encontramos correlações positivas entre os PGs de cortisol e três comorbidades externalizantes. Hormônios sexuais: Apenas o estradiol não apresentou correlação global e local significativa. Enquanto os níveis de testosterona em homens, mulheres e combinado (homens e mulheres) apresentaram uma correlação global negativa com o TDAH. Na análise local de níveis de testosterona em homens dois loci foram significativos e anotados. Dos loci 1163 e 2327 destacamos os genes AUTS2, SSBP4 e GMIP também associados a condições neuropsiquiátricas. Para os níveis de testosterona em mulheres quatro loci foram significativos (1581, 1955, 2065 e 2175) cujo genes anotados foram associados a transtornos psiquiátricos, incluindo TDAH. Para os níveis de testosterona em homens e mulheres três loci foram significativos, dos quais dois (1163 e 1581) foram associados nas análises individuais e um apenas nesta análise combinada. O locus 1786 apresentou seis genes associados a transtornos psiquiátricos. Nas análises conjuntas apenas o estradiol apresentou um único rs significativo, enquanto as outras análises apresentaram vários SNPs significativos. Nenhuma associação de PGs de hormônios esteroides com TDAH ou com sintomas separados foi significativa. Para os níveis de testosterona em homens verificamos uma associação negativa deste PGS com transtorno opositor desafiador (TOD) e transtorno de conduta (TC). Enquanto para os níveis de testosterona em mulheres o PGS foi positivo para o transtorno por uso de substâncias (TUS) e TC. CONCLUSÃO: Nossos resultados indicam que as associações com genótipos externalizantes, possivelmente, medeiam a relação entre TDAH e cortisol. A correlação negativa global entre níveis de testosterona e TDAH, especialmente em homens, reforça a importância dos hormônios sexuais na modulação do transtorno, com múltiplos loci relacionados a doenças psiquiátricas emergindo como pontos de interesse. Esses achados contribuem para uma compreensão mais aprofundada das interações hormonais no TDAH e indicam potenciais alvos para futuras investigações, ressaltando a complexidade e heterogeneidade dos mecanismos biológicos envolvidos nesse transtorno. |
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