La dérégulation foetal et postnatale des métaux dans l'autisme

Aperçu: G.M.

Des facteurs génétiques et environnementaux contribuent aux étiologies du "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) mais les preuves d'expositions environnementales spécifiques et de fenêtres de sensibilité sont limitées. Ici, l'équipe étudie des jumeaux monozygotes et dizygotiques discordants pour le TSA afin de vérifier si la dysrégulation des métaux du foetus et postnatale augmente le risque de TSA. 

Des divergences significatives sont apparentes dans l'absorption de métal entre les cas de TSA et leurs frères et sœurs témoins, mais seulement pendant des périodes de développement isolées.

Les cas ont réduit l'absorption d'éléments essentiels de manganèse et de zinc et ont augmenté l'absorption de neurotoxine. Le manganèse et le plomb sont également corrélés avec la sévérité du TSA et des traits autistiques. Cette étude suggère que l'absorption toxique des métaux et la carence en éléments essentiels lors de fenêtres de développement spécifiques augmentent le risque et la gravité des TSA, en soutenant l'hypothèse d'une dysrégulation élémentaire systémique dans les TSA.  

 

Nat Commun. 2017 Jun 1;8:15493. doi: 10.1038/ncomms15493.

Fetal and postnatal metal dysregulation in autism

Arora M¹, Reichenberg A^1,2, Willfors C^3,4, Austin C¹, Gennings C¹, Berggren S^3,4, Lichtenstein P⁵, Anckarsäter H⁶, Tammimies K^3,4, Bölte S^3,4.

Author information

1

Department of Environmental Medicine and Public Health, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, One Gustave L Levy Place, Box 1057, New York, New York 10029, USA.

2

Seaver Autism Center for Research and Treatment, Department of Psychiatry, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, One Gustave L Levy Place, Box 1230, New York, New York 10029, USA.

3

Department of Women's and Children's Health, Center of Neurodevelopmental Disorders (KIND), Karolinska Institutet, Floor 8, Gävlegatan 22, SE-11330 Stockholm, Sweden.

4

Center for Psychiatry Research, Stockholm County Council, Norra Stationsgatan 69, Floor 7, SE-11364 Stockholm, Sweden.

5

Department of Medical Epidemiology and Biostatistics, Karolinska Institutet, SE-171 77 Stockholm, Sweden.

6

Institute of Neuroscience and Physiology, University of Gothenburg, Box 430, SE-405 30 Göteborg, Sweden.

Abstract

Genetic and environmental factors contribute to the etiologies of autism spectrum disorder (ASD), but evidence of specific environmental exposures and susceptibility windows is limited. Here we study monozygotic and dizygotic twins discordant for ASD to test whether fetal and postnatal metal dysregulation increases ASD risk. Using validated tooth-matrix biomarkers, we estimate pre- and post-natal exposure profiles of essential and toxic elements. Significant divergences are apparent in metal uptake between ASD cases and their control siblings, but only during discrete developmental periods. Cases have reduced uptake of essential elements manganese and zinc, and higher uptake of the neurotoxin lead. Manganese and lead are also correlated with ASD severity and autistic traits. Our study suggests that metal toxicant uptake and essential element deficiency during specific developmental windows increases ASD risk and severity, supporting the hypothesis of systemic elemental dysregulation in ASD. Independent replication in population-based studies is needed to extend these findings.

PMID:28569757

DOI:10.1038/ncomms15493

Neurodéveloppement: l'impact de la nutrition et de l'inflammation pendant la préconception et la grossesse dans les environnements à faible ressource

Aperçu: G.M.

Le rythme rapide du développement du fœtus dépasse de loin toutes les autres étapes de la vie et, par conséquent, les influences environnementales peuvent modifier profondément le cours du développement. Le stress pendant la période prénatale, y compris la malnutrition et l'inflammation, influe sur le développement neurologique maternel et foetal avec des conséquences à long terme pour la santé physique et mentale de la mère et de son enfant. Une conséquence primaire de la malnutrition maternelle, de l'inflammation et d'autres sources de stress prénatal est un mauvais résultat, comme la prématurité ou la restriction de la croissance.

L'amélioration de la santé maternelle et infantile nécessite des interventions qui commencent avant la grossesse et se poursuivent tout au long de la gestation et dans la période post-partum. Ces interventions pourraient inclure l'intention de grossesse, l'alimentation maternelle, la santé / soins médicaux, la santé mentale et la fourniture d'un soutien social. Cet article traite de l'impact de la nutrition maternelle et de l'inflammation lors de la préconception et de la grossesse chez les femmes vivant dans des milieux à faible ressources, en mettant l'accent sur les lacunes importantes en matière de connaissances qui doivent être abordées pour guider les décisions politiques aux niveaux local, régional et mondial.

Pediatrics. 2017 Apr;139(Suppl 1):S38-S49. doi: 10.1542/peds.2016-2828F.

Neurodevelopment: The Impact of Nutrition and Inflammation During Preconception and Pregnancy in Low-Resource Settings

Vohr BR^1,2, Poggi Davis E^3,4, Wanke CA⁵, Krebs NF⁶.

Author information

1

Neonatal Follow-up Program, Women & Infants Hospital, Providence, Rhode Island; bvohr@wihri.org.

2

Department of Pediatrics, Brown University, Providence, Rhode Island.

3

Department of Psychology, University of Denver, Denver, Colorado.

4

Department of Psychiatry, University of California Irvine, Irvine, California.

5

Department of Public Health and Community Medicine, Tufts University, Medford, Massachusetts; and.

6

Department of Pediatrics, University of Colorado School of Medicine, Aurora, Colorado.

Abstract

The rapid pace of fetal development by far exceeds any other stage of the life span, and thus, environmental influences can profoundly alter the developmental course. Stress during the prenatal period, including malnutrition and inflammation, impact maternal and fetal neurodevelopment with long-term consequences for physical and mental health of both the mother and her child. One primary consequence of maternal malnutrition, inflammation, and other sources of prenatal stress is a poor birth outcome, such as prematurity or growth restriction. These phenotypes are often used as indications of prenatal adversity. In fact, the original evidence supporting the fetal programming hypothesis came from studies documenting an association between birth phenotype and the development of subsequent physical and mental health problems. Fetal growth restriction in both term and preterm infants is associated with neonatal morbidities and a wide variety of behavioral and psychological diagnoses in childhood and adolescence, including attention-deficit/hyperactivity disorder, anxiety, depression, internalizing and thought problems, poor social skills, and autism spectrum disorder. Improving maternal-child health requires interventions that begin before pregnancy and continue throughout gestation and into the postpartum period. Such interventions might include supporting pregnancy intention, maternal nutrition, health/medical care, mental health, and providing social support. This article discusses the impact of maternal nutrition and inflammation during preconception and pregnancy among women living in low-resource settings, with an emphasis on key knowledge gaps that need to be addressed to guide program and policy decisions at local, regional and global levels.

Copyright © 2017 by the American Academy of Pediatrics.

PMID:28562247

DOI:10.1542/peds.2016-2828F

Comportement restreint et répétitif dans le TSA associé à 17q21.33: gènes priorisés par l'expression dans le cerveau foetal

Aperçu: G.M.

Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) est une condition comportementale qui se manifeste dans la petite enfance ou la jeune enfance en tant que déficit dans les compétences de communication et les interactions sociales. Souvent, des comportements répétés et répétitifs (RRB) accompagnent ce trouble. Le TSA est polygénique et génétiquement complexe, donc les chercheurs ont émis l'hypothèse que les analyses de focalisation sur les phénotypes intermédiaires de composants de base, tels que les RRB, peuvent réduire l'hétérogénéité génétique et améliorer le pouvoir statistique.En appliquant cette approche, l'équipe a extrait les données sur les études d'association à l'échelle du génome du Caucase (GWAS) provenant de deux des plus grandes cohortes familiales TSA, de l'Autism Genetics Resource Exchange and Autism Genome Project (AGP).

Sur les 12 RRB mesurés par l'Autism Diagnostic Interview-Revised, sept ont été significativement familiers et substantiellement variables et, par conséquent, ont été testés pour l'association à l'échelle du génome chez 3104 enfants avec diagnostic de TSA dans 2045 familles.  

Ces analyses indiquent que le GWAS de caractéristiques héréditaires célibataires de troubles génétiquement complexes suivis d'études de conformation chromosomique dans les tissus pertinents peut réussir à révéler de nouveaux gènes de risque pour les caractéristiques uniques du TSA.

 

Mol Psychiatry. 2017 May 23. doi: 10.1038/mp.2017.114.

ASD restricted and repetitive behaviors associated at 17q21.33: genes prioritized by expression in fetal brains

Cantor RM^1,2, Navarro L¹, Won H³, Walker RL³, Lowe JK³, Geschwind DH^1,2,3.

Author information

1

Department of Human Genetics, David Geffen School of Medicine at UCLA, Los Angeles, CA, USA.

2

Department of Psychiatry, Center for Neurobehavioral Genetics, David Geffen School of Medicine at UCLA, Los Angeles, CA, USA.

3

Neurogenetics Program, Department of Neurology, David Geffen School of Medicine at UCLA, Los Angeles, CA, USA.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a behaviorally defined condition that manifests in infancy or early childhood as deficits in communication skills and social interactions. Often, restricted and repetitive behaviors (RRBs) accompany this disorder. ASD is polygenic and genetically complex, so we hypothesized that focusing analyses on intermediate core component phenotypes, such as RRBs, can reduce genetic heterogeneity and improve statistical power. Applying this approach, we mined Caucasian genome-wide association studies (GWAS) data from two of the largest ASD family cohorts, the Autism Genetics Resource Exchange and Autism Genome Project (AGP). Of the 12 RRBs measured by the Autism Diagnostic Interview-Revised, seven were found to be significantly familial and substantially variable, and hence, were tested for genome-wide association in 3104 ASD-affected children from 2045 families. Using a stringent significance threshold (P<7.1 × 10^-9), GWAS in the AGP revealed an association between 'the degree of the repetitive use of objects or interest in parts of objects' and rs2898883 (P<6.8 × 10^-9), which resides within the sixth intron of PHB. To identify the candidate target genes of the associated single-nucleotide polymorphisms at that locus, we applied chromosome conformation studies in developing human brains and implicated three additional genes: SLC35B1, CALCOCO2 and DLX3. Gene expression, brain imaging and fetal brain expression quantitative trait locus studies prioritize SLC35B1 and PHB. These analyses indicate that GWAS of single heritable features of genetically complex disorders followed by chromosome conformation studies in relevant tissues can be successful in revealing novel risk genes for single core features of ASD.Molecular Psychiatry advance online publication, 23 May 2017; doi:10.1038/mp.2017.114.

PMID: 28533516

DOI: 10.1038/mp.2017.114