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Highlights
• Overview on functional work performed in rodent, zebrafish and fruit fly models of ADHD and its comorbidities.
• Comprehensive search for new genetically modified mouse models to study ADHD-related and comorbid traits.
• Review of behavioral assays available in animal models to test ADHD-related and comorbid traits.
• Animal models to assess environmental effects contributing to the epigenetic mechanisms of ADHD and comorbidities.
Abstract
Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a highly prevalent neurodevelopmental disorder resulting from the interaction between genetic and environmental risk factors. It is well known that ADHD co-occurs frequently with other psychiatric disorders due, in part, to shared genetics factors. Although many studies have contributed to delineate the genetic landscape of psychiatric disorders, their specific molecular underpinnings are still not fully understood. The use of animal models can help us to understand the role of specific genes and environmental stimuli-induced epigenetic modifications in the pathogenesis of ADHD and its comorbidities. The aim of this review is to provide an overview on the functional work performed in rodents, zebrafish and fruit fly and highlight the generated insights into the biology of ADHD, with a special focus on genetics and epigenetics. We also describe the behavioral tests that are available to study ADHD-relevant phenotypes and comorbid traits in these models. Furthermore, we have searched for new models to study ADHD and its comorbidities, which can be useful to test potential pharmacological treatments.
In this meeting report, particularly addressing the topic of protection of the cardiovascular system from ischemia/reperfusion injury, highlights are presented that relate to conditioning strategies of the heart with respect to molecular mechanisms and outcome in patients’ cohorts, the influence of co-morbidities and medications, as well as the contribution of innate immune reactions in cardioprotection. Moreover, developmental or systems biology approaches bear great potential in systematically uncovering unexpected components involved in ischemia–reperfusion injury or heart regeneration. Based on the characterization of particular platelet integrins, mitochondrial redox-linked proteins, or lipid-diol compounds in cardiovascular diseases, their targeting by newly developed theranostics and technologies opens new avenues for diagnosis and therapy of myocardial infarction to improve the patients’ outcome.
Hintergrund: Adipositas und die mit ihr assoziierten Komorbiditäten verursachen eine Verkürzung der Lebenserwartung und mindern die Lebensqualität in einer wachsenden Patienten Bevölkerung. Die bariatrische laparoskopische Chirurgie kann effizient zu einer Gewichtsreduktion beitragen und die damit verbundenen Komorbiditäten senken. In dieser Longitudinal-Studie untersuchten wir den Einfluss von präoperativem BMI, Geschlecht und operative Techniken auf den Verlauf von drei Komorbiditäten. Methodik: Alle Patienten (N=448) die sich einem bariatrischen Eingriff im Zeitraum von 2001 bis 2005 in unserem Krankenhaus unterzogen, erhielten einen Fragebogen, welcher unter anderem zur Evaluation der drei Komorbiditäten Hypertonie, Diabetes mellitus Typ II und Gelenkbeschwerden präoperativ, sowie 6 und 12 Monate nach der Operation diente. Von insgesamt 191 Patienten erhielten wir alle Fragebögen zurück. Der Rückgang der Komorbiditäten im Verlauf wurde unter Zuhilfenahme des Chochrans Q-Test evaluiert. Für die Vorhersage für eine Verbesserung der Komorbiditäten nach 12 Monaten verwendeten wir eine Diskriminanzanalyse. Ergebnisse: Es fand sich ein signifikanter Rückgang bei der Hypertonie (Q=47,26, p<0,001) sowohl nach 6 Monaten (29,3%), als auch nach 12 Monaten (20,4%), verglichen mit den Baseline Erhebungen (40,3%). In einer detaillierten Untersuchung fand sich dieser Rückgang unabhängig vom präoperativen BMI, Geschlecht und der verwendeten operativen Technik. Alter, Anzahl der eingenommen Medikamente und der Excess-weight-loss konnten als Prädiktoren für einen signifikanten Rückgang der Hypertonie nach 12 Monaten identifiziert werden. Mittels der Diskriminanzanalyse konnte unter Verwendung dieser drei Variablen zu 69,5% eine Vorhersage für das Vorhandensein einer Hypertonie nach 12 Monaten vorgenommen werden. Auch für den Diabetes mellitus Typ II (Q=26.69, p<0,001) und die Gelenkbeschwerden (Q=22,68, p<0,001) wurde ein signifikanter Rückgang herausgearbeitet. Schlussfolgerung: Zusätzlich zu dem primären Ziel der Gewichtsreduktion, war nach durchgeführtem laparoskopisch bariatrischem Eingriff ein signifikanter Rückgang der untersuchten Komorbiditäten Hypertonie, Diabetes mellitus Typ II und Gelenkbeschwerden zu belegen. Diese könnte sowohl eine Steigerung der Lebenserwartung, als auch eine Kostenreduzierung im Gesundheitssystem bedeuten. Schlüsselwörter: Adipositas Chirurgie, Komorbiditäten, Hypertonie, Longitudinalstudie, Explorative Datenanalyse