Autismus -Risiko -Gene, die mit Veränderungen der weißen Substanz bei der Geburt verbunden sind und die frühe Gehirnentwicklung gestalten

Neugeborene Gehirn-Scans zeigen, wie autismus genetische Varianten die frühen Nervenverkabelung beeinflussen und neue Einblicke in die Ursprünge neurologischer Entwicklungsunterschiede bieten.

In einer kürzlich im Journal veröffentlichten Studie Translationale PsychiatrieEine Gruppe von Forschern untersuchte die Beziehung zwischen gemeinsamen genetischen Varianten, die mit Autismus im Zusammenhang mit Autismus und strukturellen Unterschieden in der weißen Substanz bei geborenen Neugeborenen verbunden sind und potenzielle Assoziationen hervorheben, die zu künftigen Forschungen zu frühen Autismusmarkern und nicht als endgültige Biomarker beitragen können.

Hintergrund

Die Autismus -Spektrum -Störung (ASD) betrifft weltweit ungefähr 1 von 100 Kindern, doch eine frühzeitige Diagnose bleibt eine Herausforderung. Aufkommende Untersuchungen legen nahe, dass Unterschiede in der weißen Substanz – dem Kommunikationsnetz des Gehirns – im Säuglingsalter festgestellt werden können und als frühe Indikatoren für Autismus dienen können.

Die weiße Substanz entwickelt sich während der Schwangerschaft und Kinderschuhe schnell und bildet wesentliche neuronale Verbindungen, die die Wahrnehmung und die motorische Funktion unterstützen. Genetische Faktoren spielen in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, aber ihr genauer Einfluss bleibt unklar.

Fortschritte in der Neuroimaging ermöglichen es den Forschern nun, diese frühen Gehirnveränderungen abzubilden und aufzutragen, wie die genetische Veranlagung neuronale Wege formt. Das Verständnis dieser Verbindungen kann zu früheren Interventionen führen und die Ergebnisse für Kinder des Autismus verbessern.

Während Studien Unterschiede in der weißen Substanz bei älteren Kindern untersucht haben, ist wenig darüber bekannt, wie genetische Varianten die Gehirnstruktur der Neugeborenen beeinflussen, was weitere Untersuchungen erfordert.

Über die Studie

Die vorliegende Studie analysierte Strukturen der weißen Substanz in 221 in den Amtszeiten geborenen Säuglingen europäischer Vorfahren aus dem sich entwickelnden Human Connectome-Projekt. Fortgeschrittene diffusionsgewichtete Bildgebung wurde verwendet, um hochauflösende Gehirnscans zu erfassen, sodass die Forscher die mikroskopische Faserdichte und die makrostrukturelle Morphologie untersuchen konnten. Die Datenvorverarbeitung umfasste Rauschreduktion, Bewegungskorrektur und Normalisierung in einer Studie-spezifischen Gehirnvorlage.

Die genetische Analyse umfasste Speichelproben, die bei Geburt oder 18 Monaten gesammelt wurden und die mit Autismus assoziierten häufigen genetischen Marker identifiziert wurden. Qualitätskontrollmaßnahmen sorgten für die Zuverlässigkeit von Daten, ohne Proben mit unvollständigen genetischen Informationen. Die polygenen Werte, die das kumulative Autismusrisiko darstellen, wurden basierend auf genomweiten Assoziationsstudien berechnet und an Ankunftsunterschiede angepasst.

Statistische Modelle bewerteten die Beziehung zwischen genetischem Risiko und Struktur der weißen Substanz, der Auswahl von Variablen wie dem gesamten Gehirnvolumen, dem Schwangerschaftsalter und dem Geschlecht. Eine Gen-Set-Anreicherungsanalyse wurde durchgeführt, um biologische Wege zu identifizieren, die mit Veränderungen der weißen Substanz im Zusammenhang mit Autismus verbunden waren. Zusätzliche Analysen wurden durchgeführt, um zu untersuchen, ob spezifische genetische Wege strukturelle Unterschiede in der Konnektivität der weißen Substanz beeinflussten.

Studienergebnisse

Säuglinge mit höheren polygenen Werten mit höherem Autismus zeigten einen signifikanten Anstieg des Faser-Bündel-Querschnitts in der linken oberen Corona Radiata, eine für motorische und kognitive Funktionen von entscheidende Gehirnregion. Dies deutet darauf hin, dass die genetische Veranlagung für Autismus die Organisation der frühen weißen Substanz formen kann, obwohl weitere Studien erforderlich sind, um ihre Bedeutung für spätere Entwicklungsergebnisse zu bestätigen.

Weitere Analysen zeigten, dass die Eigenschaften der mikroskopischen weißen Substanz unverändert blieben, während makrostrukturelle Unterschiede in den überlegenen Corona -Radiata und verwandten Traktaten herausragend waren. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Studien überein, in denen ein erhöhtes Volumen der weißen Substanz bei Säuglingen und Kleinkindern berichtet wurde, bei denen später Autismus diagnostiziert wurde. Die Studie fand jedoch keine signifikanten mikrostrukturellen Unterschiede, was darauf hindeutet, dass die beobachteten Veränderungen eher mit dem Querschnitt von Faserbündeln als mit der Dichte oder Organisation auf mikroskopischer Ebene zusammenhängen.

Obere Reihe – links nach rechts Sagittalansicht der Gehirnscheiben. Mittlere Reihe nach vorderer koronaler Ansicht der Gehirnscheiben. Untere Reihe – unterlegener axialer Ansicht der Gehirnscheiben unterlegen. IC internal capsule, ACR anterior corona radiata, SCR superior corona radiata, PCR posterior corona radiata, CING cingulum, FORN fornix, ST stria terminalis, SLF superior longitudinal fasciculus, EC external capsule, PTR posterior thalamic radiation, SS sagittal stratum, CP cerebral peduncle, SFOF superior fronto-occipital fasciculus, if of minderurior fronto occipital fasciculus, ct Corticospinaltrakt, SCP Superior Cerebellar Peduncle, MCP Middle Cerebellar Pedoncle, ICP Inferior Cerebellare Teil, CC3 Corpus Callosum Motor Teil, CC4 Corpus Callosum Sensory Teil, CC5 Corpus Callosum Parietal/Temporal/Occipital Teil. L-links, r-rechts, anterior, p-posterior, S-obere, minderwertig.

Eine tiefere Untersuchung der Konnektivitätsmuster des Gehirns ergab, dass Säuglinge mit höheren polygenen Werten mit höheren Autismus in zusätzlichen Bereichen der weißen Substanz erhöhte Querschnittsbereiche hatten, einschließlich Wege, die an sensomotorischen und kognitiven Verarbeitung beteiligt sind. Diese Veränderungen könnten eine Rolle in der atypischen Hirnkonnektivität spielen, die bei Personen mit Autismus beobachtet wird.

Die genetische Pathway-Analyse ergab, dass die mit Autismus assoziierten Varianten, die mit Veränderungen der weißen Substanz verbunden waren, in Genen, die mit neuronaler Konnektivität und synaptischer Funktion zusammenhängen, überrepräsentiert waren. Insbesondere wurden Gene wie MAPT, KCNN2 und DSCAM – die in der Studie vertraulich in Verbindung gebracht werden, die die Hypothese verstärken, dass Veränderungen der weißen Substanz mit neurologischen Entwicklungsverfahren in Verbindung gebracht werden, die für die kognitive und motorische Funktion wesentlich sind.

Obwohl statistisch signifikant, waren die Effektgrößen gering, und einige Ergebnisse – wie diejenigen, die sich auf die rechten überlegenen Corona -Radiata beziehen – überlebten nicht mehreren Testkorrekturen, was auf die Notwendigkeit einer weiteren Validierung hinweist.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass Veränderungen der weißen Substanz bei Neugeborenen genetische Einflüsse auf die frühe Gehirnentwicklung widerspiegeln, anstatt als definitive Biomarker für Autismus zu dienen. Wenn diese Ergebnisse in größeren Studien validiert werden, könnten sie tiefgreifende Auswirkungen auf frühzeitige Screening- und Interventionsstrategien haben, wodurch die proaktive Entwicklung der Entwicklungen ermöglicht wird, bevor Verhaltenssymptome auftreten.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Ergebnisse den tiefgreifenden Einfluss der Genetik auf die frühe Gehirnentwicklung betonen. Durch die Identifizierung struktureller Gehirnunterschiede bei der Geburt kommen die Forscher näher dem Verständnis der frühesten Herkunft des Autismus.

Die frühzeitige Erkennung dieser Veränderungen könnte zur Erforschung personalisierter Interventionen beitragen und gezielte Therapien ermöglichen, bevor Verhaltenssymptome auftreten. Die Studie legt jedoch nicht nahe, dass aktuelle Neuroimaging -Techniken Autismus bei Neugeborenen zuverlässig vorhersagen können. Wenn die neurowissenschaftlichen Fortschritte vorankommen, kann die Integration genetischer Erkenntnisse in die Neuroimaging dazu beitragen, die neurologischen Entwicklungsergebnisse vorherzusagen und letztendlich das Leben von Individuen mit Autismus und ihren Familien zu verbessern.

Zukünftige Forschungen sollten untersuchen, wie sich diese frühen strukturellen Veränderungen auf langfristige kognitive und verhaltensbezogene Entwicklung beziehen und neue Strategien für frühzeitige Interventionen und Unterstützung prägen.

„Kinder von Autismus bei Kindern“? Der Neurotyp einer Person wird vor der Geburt bestimmt. Eine frühzeitige Intervention kann das Risiko von chronischen Angstzuständen, Depressionen, CPTSD und anderen psychischen Erkrankungen verringern, die häufig bei autistischen Menschen zu sehen sind, aber es hat sich nicht auf die Frage, ob die Person autistisch ist oder nicht.

Ich hoffe nur, dass diese Forschung in Zukunft nicht verwendet wird, um autistische Kinder durch selektive Abtreibung auszurüsten, wie es bereits beim Down -Syndrom passiert.

Quellen: