Recent findings with animal models have suggested a possible role for brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in depression. We have therefore hypothesized that depression could be characterized by low levels of serum BDNF. Major depressed patients (15F+15M) diagnosed according to DSM-IV criteria and healthy controls (15F+15M) participated in the study. Serum BDNF was assayed with the ELISA method and the severity of depression was evaluated with Montgomery–Åsberg-Depression Rating Scale (MADRS). BDNF levels were significantly lower in patients than in controls: 22.6±3 and 26.5±7 ng/ml (t-test=2.7; d.f.=58; P<0.01). They were negatively correlated to the MADRS scores (r=−0.55; P<0.02). Female patients were more depressed and released less BDNF than men. Analysis of covariance (MADRS and gender as independent variable vs. BDNF as dependent variable) indicated that depression severity mainly accounted for the negative correlation. These results suggest that major depression is characterized by low serum BDNF levels and support the hypothesis of neurotrophic factor involvement in affective disorders.

Background Recent reports have suggested a role for brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in psychiatric disorders. Decreased serum BDNF levels have been reported in major depression, but the cause of this decrease has not yet been investigated. The goal of this study was to assess blood BDNF and a platelet activation index, PF4. Methods Forty-three drug-free patients (27 female, 16 male) diagnosed with major depression and 35 healthy control subjects (18 female, 17 male) were assessed for plasma, serum, and blood BDNF content. Brain-derived neurotrophic factor and PF4 were assayed with enzyme-linked immunosorbent assay methods, and severity of depression was evaluated with the Montgomery-Asberg Depression Rating Scale. Results Serum and plasma BDNF levels were decreased in depressed patients compared with control subjects. In whole blood, BDNF levels were unaltered in the depressed subjects compared with control subjects. The serum/blood BDNF ratio was lower in patients with major depression. Increased plasma but not serum PF4 levels were observed in depressed subjects compared with control subjects. Conclusions Our results suggest that an alteration of serum or plasma BDNF is not due to the change in blood BDNF but rather is probably related to mechanisms of BDNF release. Secretion of BDNF seems to be independent of platelet reactivity; other mechanisms are therefore probably involved and need to be elucidated. Recent reports have suggested a role for brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in psychiatric disorders. Decreased serum BDNF levels have been reported in major depression, but the cause of this decrease has not yet been investigated. The goal of this study was to assess blood BDNF and a platelet activation index, PF4. Forty-three drug-free patients (27 female, 16 male) diagnosed with major depression and 35 healthy control subjects (18 female, 17 male) were assessed for plasma, serum, and blood BDNF content. Brain-derived neurotrophic factor and PF4 were assayed with enzyme-linked immunosorbent assay methods, and severity of depression was evaluated with the Montgomery-Asberg Depression Rating Scale. Serum and plasma BDNF levels were decreased in depressed patients compared with control subjects. In whole blood, BDNF levels were unaltered in the depressed subjects compared with control subjects. The serum/blood BDNF ratio was lower in patients with major depression. Increased plasma but not serum PF4 levels were observed in depressed subjects compared with control subjects. Our results suggest that an alteration of serum or plasma BDNF is not due to the change in blood BDNF but rather is probably related to mechanisms of BDNF release. Secretion of BDNF seems to be independent of platelet reactivity; other mechanisms are therefore probably involved and need to be elucidated.

Lithium is a first-line treatment in bipolar disorder, but individual response is variable. Previous studies have suggested that lithium response is a heritable trait. However, no genetic markers of treatment response have been reproducibly identified.Here, we report the results of a genome-wide association study of lithium response in 2563 patients collected by 22 participating sites from the International Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen). Data from common single nucleotide polymorphisms (SNPs) were tested for association with categorical and continuous ratings of lithium response. Lithium response was measured using a well established scale (Alda scale). Genotyped SNPs were used to generate data at more than 6 million sites, using standard genomic imputation methods. Traits were regressed against genotype dosage. Results were combined across two batches by meta-analysis.A single locus of four linked SNPs on chromosome 21 met genome-wide significance criteria for association with lithium response (rs79663003, p=1·37 × 10(-8); rs78015114, p=1·31 × 10(-8); rs74795342, p=3·31 × 10(-9); and rs75222709, p=3·50 × 10(-9)). In an independent, prospective study of 73 patients treated with lithium monotherapy for a period of up to 2 years, carriers of the response-associated alleles had a significantly lower rate of relapse than carriers of the alternate alleles (p=0·03268, hazard ratio 3·8, 95% CI 1·1-13·0).The response-associated region contains two genes for long, non-coding RNAs (lncRNAs), AL157359.3 and AL157359.4. LncRNAs are increasingly appreciated as important regulators of gene expression, particularly in the CNS. Confirmed biomarkers of lithium response would constitute an important step forward in the clinical management of bipolar disorder. Further studies are needed to establish the biological context and potential clinical utility of these findings.Deutsche Forschungsgemeinschaft, National Institute of Mental Health Intramural Research Program.

Background Adverse childhood experiences have been described as one of the major environmental risk factors for depressive disorder. Similarly, the deleterious impact of early traumatic experiences on depression seems to be moderated by individual genetic variability. Serotonin transporter (5-HTT) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) modulate the effect of childhood adversity on adult depression, although inconsistencies across studies have been found. Moreover, the gene×environment (G×E) interaction concerning the different types of childhood adversity remains poorly understood. The aim of this study was to analyse the putative interaction between the 5-HTT gene (5-HTTLPR polymorphism), the BDNF gene (Val66Met polymorphism) and childhood adversity in accounting for adult depressive symptoms. Method A sample of 534 healthy individuals filled in self-report questionnaires of depressive symptomatology [the Symptom Check List 90 Revised (SCL-90-R)] and different types of childhood adversities [the Childhood Trauma Questionnaire (CTQ)]. The 5-HTTLPR polymorphism (5-HTT gene) and the Val66Met polymorphism (BDNF gene) were genotyped in the whole sample. Results Total childhood adversity (β=0.27, p <0.001), childhood sexual abuse (CSA; β=0.17, p <0.001), childhood emotional abuse (β=0.27, p <0.001) and childhood emotional neglect (β=0.22, p <0.001) had an impact on adult depressive symptoms. CSA had a greater impact on depressive symptoms in Met allele carriers of the BDNF gene than in the Val/Val group ( F =5.87, p <0.0001), and in S carriers of the 5-HTTLPR polymorphism (5-HTT gene) ( F =5.80, p <0.0001). Conclusions Childhood adversity per se predicted higher levels of adult depressive symptoms. In addition, BDNF Val66Met and 5-HTTLPR polymorphisms seemed to moderate the effect of CSA on adult depressive symptoms.

Abstract Background Lithium (Li) remains the treatment of choice for bipolar disorders (BP). Its mood-stabilizing effects help reduce the long-term burden of mania, depression and suicide risk in patients with BP. It also has been shown to have beneficial effects on disease-associated conditions, including sleep and cardiovascular disorders. However, the individual responses to Li treatment vary within and between diagnostic subtypes of BP (e.g. BP-I and BP-II) according to the clinical presentation. Moreover, long-term Li treatment has been linked to adverse side-effects that are a cause of concern and non-adherence, including the risk of developing chronic medical conditions such as thyroid and renal disease. In recent years, studies by the Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) have uncovered a number of genetic factors that contribute to the variability in Li treatment response in patients with BP. Here, we leveraged the ConLiGen cohort (N = 2064) to investigate the genetic basis of Li effects in BP. For this, we studied how Li response and linked genes associate with the psychiatric symptoms and polygenic load for medical comorbidities, placing particular emphasis on identifying differences between BP-I and BP-II. Results We found that clinical response to Li treatment, measured with the Alda scale, was associated with a diminished burden of mania, depression, substance and alcohol abuse, psychosis and suicidal ideation in patients with BP-I and, in patients with BP-II, of depression only. Our genetic analyses showed that a stronger clinical response to Li was modestly related to lower polygenic load for diabetes and hypertension in BP-I but not BP-II. Moreover, our results suggested that a number of genes that have been previously linked to Li response variability in BP differentially relate to the psychiatric symptomatology, particularly to the numbers of manic and depressive episodes, and to the polygenic load for comorbid conditions, including diabetes, hypertension and hypothyroidism. Conclusions Taken together, our findings suggest that the effects of Li on symptomatology and comorbidity in BP are partially modulated by common genetic factors, with differential effects between BP-I and BP-II.

Bipolar disorder (BD) is a genetically complex mental illness characterized by severe oscillations of mood and behavior. Genome-wide association studies (GWAS) have identified several risk loci that together account for a small portion of the heritability. To identify additional risk loci, we performed a two-stage meta-analysis of >9 million genetic variants in 9,784 bipolar disorder patients and 30,471 controls, the largest GWAS of BD to date. In this study, to increase power we used ~2,000 lithium-treated cases with a long-term diagnosis of BD from the Consortium on Lithium Genetics, excess controls, and analytic methods optimized for markers on the X-chromosome. In addition to four known loci, results revealed genome-wide significant associations at two novel loci: an intergenic region on 9p21.3 (rs12553324, p = 5.87×10-9; odds ratio = 1.12) and markers within ERBB2 (rs2517959, p = 4.53×10-9; odds ratio = 1.13). No significant X-chromosome associations were detected and X-linked markers explained very little BD heritability. The results add to a growing list of common autosomal variants involved in BD and illustrate the power of comparing well-characterized cases to an excess of controls in GWAS.

Background: Lithium is a first-line medication for bipolar disorder (BD), but only ~30% of patients respond optimally to the drug. Since genetic factors are known to mediate lithium treatment response, we hypothesized whether polygenic susceptibility to the spectrum of depression traits is associated with treatment outcomes in patients with BD. In addition, we explored the potential molecular underpinnings of this relationship. Methods: Weighted polygenic scores (PGSs) were computed for major depressive disorder (MDD) and depressive symptoms (DS) in BD patients from the Consortium on Lithium Genetics (ConLi+Gen; n=2,586) who received lithium treatment. Lithium treatment outcome was assessed using the ALDA scale. Summary statistics from genome-wide association studies (GWAS) in MDD (130,664 cases and 330,470 controls) and DS (n=161,460) were used for PGS weighting. Associations between PGSs of depression traits and lithium treatment response were assessed by binary logistic regression. We also performed a cross-trait meta-GWAS, followed by Ingenuity Pathway Analysis. Outcomes: BD patients with a low polygenic load for depressive traits were more likely to respond well to lithium, compared to patients with high polygenic load (MDD: OR =1.64 [95%CI: 1.26-2.15], lowest vs highest PGS quartiles; DS: OR=1.53 [95%CI: 1.18-2.00]). Associations were significant for type 1, but not type 2 BD. Cross-trait GWAS and functional characterization implicated voltage-gated potassium channels, insulin-related pathways, mitogen-activated protein-kinase (MAPK) signaling, and miRNA expression. Interpretation: Genetic loading to depression traits in BD patients lower their odds of responding optimally to lithium. Our findings support the emerging concept of a lithium-responsive biotype in BD. Funding: see attached details. Keywords: lithium treatment, Major depressive disorder, depressive symptoms, depressive traits, bipolar disorder, polygenic score, pharmacogenomics, Voltage-gated potassium channel, insulin, MAPK.

Lithium is a first-line mood stabilizer for the maintenance treatment of Bipolar Disorder (BPD). However, the efficacy of lithium varies widely, with a non-response rate of up to 30%. Biological response markers and predictors are lacking. Objective: Genetic factors are thought to mediate lithium treatment response, and the previously reported genetic overlap between BPD and schizophrenia (SCZ) led us to test whether a polygenic score (PGS) for SCZ could predict lithium treatment response in BPD. Further, we explored the potential molecular underpinnings of this association. Design: Weighted SCZ PGSs were computed at ten p-value thresholds (PT) using summary statistics from a genome-wide association study (GWAS) of 36,989 SCZ cases, and genotype data for BPD patients from the Consortium on Lithium Genetics (ConLi+Gen). For functional exploration, we performed a cross-trait meta-GWAS and pathway analysis, combining GWAS summary statistics on SCZ and lithium treatment response. Setting: International multicenter GWAS. Participants: Patients with BPD who had undergone lithium treatment were genotyped and retrospectively assessed for long-term treatment response (n=2,586). Main outcome measures: Clinical treatment response to lithium was defined on both the categorical and continuous scales using the ALDA score. The effect measures include odds ratios (ORs) and the proportion of variance explained (R2), and a significant association was determined at p<0.05. Results: The PGS for SCZ was inversely associated with lithium treatment response in the categorical outcome (p=8x10-5), at PT <5x10-2. Patients with BPD who had low polygenic load for SCZ responded better to lithium, with ORs for lithium response ranging from 3.46 [95%CI: 1.42-8.41 at 1st decile] to 2.03 [95%CI: 0.86-4.81 at the 9th decile], compared to the patients in the 10th decile of SCZ risk. In the cross-trait meta-GWAS, 15 genetic loci that may have overlapping effects on lithium treatment response and susceptibility to SCZ were identified. Functional pathway and network analysis of these loci point to the HLA complex and inflammatory cytokines (TNFα, IL-4, IFNγ) as molecular contributors to lithium treatment response in BPD. Conclusions and Relevance: The study provides, for the first-time, evidence for a negative association between high genetic loading for SCZ and poor response to lithium in patients with BPD. These results suggest the potential for translational research aimed at personalized prescribing of lithium.

Abstract ADHD have been associated with social cognitive impairments across the lifespan, but no studies have specifically addressed the presence of abnormalities in eye-gaze processing in the adult brain. This study investigated the neural basis of eye-gaze perception in adults with ADHD using event-related potentials (ERP). Twenty-three ADHD and 23 controls performed a delayed face-matching task with neutral faces that had either direct or averted gaze. ERPs were classified using microstate analyses. ADHD and controls displayed similar P100 and N170 microstates. ADHD was associated with cluster abnormalities in the attention-sensitive P200 to direct gaze, and in the N250 related to facial recognition. For direct gaze, source localization revealed reduced activity in ADHD for the P200 in the left/midline cerebellum, as well as in a cingulate-occipital network at the N250. These results suggest brain impairments involving eye-gaze decoding in adults with ADHD, suggesting that neural deficits persist across the lifespan.