Paramedical Sciences and Military Health

fa بررسی بیوانفورماتیکی و مدل سازی اختلال استرس پس از تروما با استفاده از نشانگرهای زیستی Bioinformatic Investigation and Modeling of Post-Traumatic Stress Disorder Using Biomarkers مقالات کامل full articles پژوهشي Research <h2 dir="rtl">مقدمه: اختلال استرس پس از تروما (PTSD) یک اختلال روان‌شناختی پیچیده است که در نتیجه مواجهه با تجارب آسیب‌زا، به‌ویژه در میان پرسنل نظامی، ایجاد می‌شود. شواهد فزاینده‌ای نشان می‌دهد که تغییرات ژنتیکی می‌توانند بر سیگنال‌دهی عصبی، انعطاف‌پذیری سیناپسی و سیستم‌های تنظیم‌کننده استرس تأثیر بگذارند. درک شبکه‌های ژنی پیچیده و تعاملات تنظیمی آن‌ها، برای فهم بهتر مکانیسم‌های زیربنایی این اختلال ضروری است. هدف این مطالعه، شناسایی نشانگرهای زیستی کلیدی و miRNAهای مرتبط با آن‌ها در PTSD است.</h2> <h2 dir="rtl">مواد و روش ها: در این مطالعه، از رویکردهای بیوانفورماتیکی جهت شناسایی نشانگرهای زیستی مؤثر در بروز PTSD استفاده شد. تحلیل‌های انجام‌شده شامل مدل‌سازی ساختارهای سه‌بعدی ژن‌ها، ساخت شبکه تعاملات پروتئینی (PPI)، و تحلیل عملکردی بر اساس دسته‌های فرآیند بیولوژیکی(BP (، عملکرد مولکولی(MF (، اجزای سلولی(CC (و مسیرهای KEGG بود. همچنین با استفاده از پایگاه‌های داده بیوانفورماتیکی، miRNAهایی که به طور خاص ژن‌های کلیدی را هدف قرار می‌دهند، مورد بررسی قرار گرفتند.</h2> <h2 dir="rtl"> </h2> <h2 dir="rtl">یافته‌ها: نتایج حاصل، ژن‌های FKBP5، NR3C1، SLC6A4 و COMT را به عنوان نشانگرهای زیستی کلیدی در ارتباط با PTSD معرفی کرد. تحلیل GO نشان داد که این ژن‌ها در مسیرهای مرتبط با سیستم‌های سروتونرژیک و دوپامینرژیک که در اختلالات شناختی و عصبی نقش دارند، به‌طور معناداری غنی‌سازی شده‌اند. تحلیل miRNA با استفاده از پایگاه miRNet بیانگر آن بود که تعدادی از miRNAها، از جملهhsa-miR-16-5p، hsa-mir-16-5p، hsa-miR-34a-5p و اعضای خانواده let-7، تعامل قابل‌توجهی با این ژن‌ها دارند و می‌توانند نقش تنظیمی مهمی در بروز و پیشرفت PTSD ایفا کنند.</h2> <h2 dir="rtl"> نتیجه‌گیری: بررسی نشانگرهای زیستی FKBP5، NR3C1، SLC6A4 و COMT در زمینه PTSD یک روش امیدوارکننده از تحقیقات با پتانسیل قابل توجهی برای پیشبرد درک ما از این اختلال پیچیده ارائه می‌دهد. شبکه‌های ژنی این پژوهش، متشکل از ژن‌های خاص مرتبط با این اختلال، دید جامعی از مسیرهای مولکولی و مکانیسم‌های تنظیمی درگیر در PTSD ارائه می‌دهند. این مطالعه درک عمیق‌تری ازمکانیسم‌های زمینه‌ای این اختلال را روشن می‌کند که می تواند به تشخیص زودهنگام، پیش‌بینی پاسخ به درمان، توسعه درمان‌های هدفمند و پزشکی شخصی منجر شود.</h2> Introduction: Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD) is a complex psychological condition that arises from exposure to traumatic experiences, particularly among military personnel. Increasing evidence suggests that genetic variations may influence neural signaling, synaptic plasticity, and stress regulation systems. Understanding the intricate gene networks and their regulatory interactions is crucial for a deeper comprehension of the underlying mechanisms of this disorder. The aim of this study is to identify key biological markers and their associated miRNAs in relation to PTSD. Materials and Methods: In this study, bioinformatics approaches were utilized to identify biomarkers that are effective in the development of PTSD. The analyses included 3D gene structure modeling, the construction of protein-protein interaction (PPI) networks, and functional analysis based on biological processes (BP), molecular functions (MF), cellular components (CC), and KEGG pathways. Additionally, miRNAs that specifically target key genes were examined using bioinformatics databases. Results: The results identified the FKBP5, NR3C1, SLC6A4, and COMT genes as key biomarkers associated with PTSD. Gene Ontology (GO) analysis revealed that these genes were significantly enriched in pathways related to the serotonergic and dopaminergic systems, which are involved in cognitive and neurological disorders. Additionally, miRNA analysis using the miRNet database indicated that several miRNAs, including hsa-miR-16-5p, hsamiR- 34a-5p, and members of the let-7 family, significantly interact with these genes. These miRNAs may play an essential regulatory role in the occurrence and progression of PTSD. Conclusion: The investigation of the biomarkers FKBP5, NR3C1, SLC6A4, and COMT in the context of PTSD represents a promising avenue of research with significant potential to enhance our understanding of this complex disorder. The gene networks identified in this study, comprising specific genes associated with PTSD, provide a comprehensive overview of the molecular pathways and regulatory mechanisms involved in the condition. This research elucidates the underlying mechanisms of the disorder, which could facilitate early diagnosis, predict treatment responses, and lead to the development of targeted therapies and personalized medicine. اختلال استرس پس از تروما؛ نشانگرهای زیستی؛ بیوانفورماتیک؛ متاآنالیز؛ محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال؛ عدم تعادل انتقال دهنده‌های عصبی Post-traumatic stress disorder, Biomarkers, Bioinformatics, Meta-analysis, Hypothalamic-pituitary-adrenal axis, Neurotransmitter imbalance 35 48 http://jps.ajaums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-679-1&slc_lang=fa&sid=1 Fatemeh Abolmashadi فاطمه ابول مشدی Fateme.m2001@yahoo.com 10031947532846004355 10031947532846004355 No Department of Biochemistry, Malek Ashtar University, Tehran, Iran. گروه بیوشیمی، دانشگاه مالک اشتر، تهران، ایران. Mahmoud Vahidi محمود وحیدی Mahmoud.vahidi@gmail.com 10031947532846004356 10031947532846004356 No Department of Medical Laboratory Sciences, Faculty of Paramedicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه علوم آزمایشگاهی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران. Leila Gholamhosseini لیلا غلامحسینی Gholamhosseini.l@ajaums.ac.ir 10031947532846004357 10031947532846004357 Yes Department of Health Information Technology, Faculty of Paramedicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه فناوری اطلاعات سلامت، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران. Fatemeh khodabandehloo فاطمه خدابنده لو khodabandehlooa@yahoo.com 10031947532846004358 10031947532846004358 No Department of Genetics and Advanced Technologies, Faculty of Medicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه ژنتیک و فناوری های پیشرفته، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران.