Développement de la microstructure de la matière blanche dans le phénotype autisme et correspondance avec l'endophénotype pendant l'adolescence

Traduction: G.M.

Transl Psychiatry. 2015 Mar 17;5:e529. doi: 10.1038/tp.2015.23.

Developmental white matter microstructure in autism phenotype and corresponding endophenotype during adolescence

Lisiecka DM¹, Holt R², Tait R³, Ford M⁴, Lai MC⁵, Chura LR², Baron-Cohen S⁶, Spencer MD⁷, Suckling J⁸.

Author information

• ¹1] Brain Mapping Unit, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ²Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ³Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ⁴Department of Physics, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ⁵1] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, National Taiwan University Hospital and College of Medicine, Taipei, Taiwan.
• ⁶1] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [3] Cambridge and Peterborough NHS Foundation Trust, Cambridge, UK.
• ⁷1] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] West Suffolk Hospital NHS Trust, Bury St Edmunds, UK.
• ⁸1] Brain Mapping Unit, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK [3] Cambridge and Peterborough NHS Foundation Trust, Cambridge, UK.

Résumé

Pendant l'adolescence, la microstructure de la substance blanche subit une étape importante du développement. On suppose que les modifications de la connectivité du cerveau qui jouent un rôle clé dans les troubles du spectre autistique (CSA) peuvent interagir avec le développement de la microstructure de la substance blanche. Cette interaction peut être présente au-delà du phénotype de l'autisme chez les frères et sœurs de personnes avec des TSA,  qui sont 10 à 20 fois plus susceptibles de développer certaines formes de TSA. Nous utilisons l'imagerie du tenseur de diffusion pour examiner comment les mesures de microstructure de la matière blanche sont en corrélation avec l'âge chez les personnes au développement typique, et comment cette corrélation diffère chez n = 43 adolescents avec TSA et leurs n = 38 frères et sœurs. Les corrélations observées chez n = 40 personnes au développement typique correspondent aux changements développementaux observés dans les études longitudinales précédentes. En comparaison, les personnes avec TSA montrent une  faible corrélation négative entre l'âge et une diffusion moyenne dans une large surface au centre du faisceau longitudinal supérieur droit. Ces écarts peuvent être causés soit par une hétérogénéité accrue dans le TSA ou par des modifications temporelles dans le modèle développemental du groupe. Les frères et sœurs de personnes avec TSA montrent également une diminution de corrélation négative entre l'âge et un composant de la valeur propre de la diffusivité-seconde diffusion moyenne  dans le faisceau longitudinal supérieur droit. Comme les différences observées correspondent pour l'emplacement et la directionnalité de la corrélation dans notre comparaison des personnes au développement typique par rapport à celles avec un développement avec TSA et leurs frères et soeursd, nous proposons que ces modifications constituent une partie de l'endophénotype de l'autisme.

Abstract

During adolescence, white matter microstructure undergoes an important stage of development. It is hypothesized that the alterations of brain connectivity that have a key role in autism spectrum conditions (ASCs) may interact with the development of white matter microstructure. This interaction may be present beyond the phenotype of autism in siblings of individuals with ASC, who are 10 to 20 times more likely to develop certain forms of ASC. We use diffusion tensor imaging to examine how white matter microstructure measurements correlate with age in typically developing individuals, and how this correlation differs in n=43 adolescents with ASC and their n=38 siblings. Correlations observed in n=40 typically developing individuals match developmental changes noted in previous longitudinal studies. In comparison, individuals with ASC display weaker negative correlation between age and mean diffusivity in a broad area centred in the right superior longitudinal fasciculus. These differences may be caused either by increased heterogeneity in ASC or by temporal alterations in the group's developmental pattern. Siblings of individuals with ASC also show diminished negative correlation between age and one component of mean diffusivity-second diffusion eigenvalue-in the right superior longitudinal fasciculus. As the observed differences match for location and correlation directionality in our comparison of typically developing individuals to those with ASC and their siblings, we propose that these alterations constitute a part of the endophenotype of autism.

PMID: 25781228