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08 juillet 2018

L'exposition prénatale à des agressions environnementales et un risque accru de développer la schizophrénie et les "troubles du spectre de l'autisme": Focus sur les voies biologiques et les mécanismes épigénétiques

Aperçu: G.M.
Les troubles neurodéveloppementaux (DSN), la schizophrénie (SZ) et le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) sont considérés comme parmi les plus graves en termes de prévalence, de morbidité et d'impact sur la société. Des caractéristiques similaires et des symptômes qui se chevauchent ont été observés à plusieurs niveaux, suggérant des bases physiopathologiques communes. En effet, de récentes études d'association à l'échelle du génome (GWAS) et des données épidémiologiques rapportent des gènes de vulnérabilité et des déclencheurs environnementaux à travers les deux troubles.  
Dans cette revue, les auteurs discuteront des mécanismes biologiques possibles, y compris les neurotransmissions glutamatergiques et GABAergiques, les signaux inflammatoires et les systèmes liés au stress oxydatif, qui sont ciblés par des expositions environnementales défavorables et qui ont été associés au développement de SZ et du TSA.  
Les auteurs discuteront également du rôle émergent du microbiome intestinal en tant qu'interaction possible entre l'environnement, le système immunitaire et le développement du cerveau. Enfin,ils   décriront l'implication des mécanismes épigénétiques dans le maintien des effets durables des environnements défavorables au début de la vie. Cela nous permettra de mieux comprendre la physiopathologie de ces DSN et d'identifier de nouvelles cibles pour de futures stratégies de traitement.
Extraits ... conclusion
Dans cette revue, nous présentons une image complexe illustrant le rôle du stress prénatal et des infections prénatales comme principaux effets indésirables du neurodéveloppement qui augmentent la vulnérabilité de la SZ et des TSA en agissant sur plusieurs systèmes biologiques, dont la neurotransmission, l'inflammation et le stress oxydant. .Nous avons décrit, en détail, les altérations des mécanismes inflammatoires, à la fois en termes de cytokines périphériques et de chimiokines, de populations de cellules immunitaires et d'activation de la microglie, en se concentrant principalement sur les similitudes et les différences entre les deux troubles. Comme interconnecté avec le système immunitaire, nous avons également spéculé sur le rôle possible du microbiome intestinal dans l'interaction entre l'environnement, l'inflammation et le développement du cerveau.En rassemblant les données récentes acquises dans ce contexte, notre objectif était de mettre en évidence des points convergents d'agressions environnementales distinctes et des systèmes dérégulés qui pourraient fournir des cibles thérapeutiques et de recherche communes pour un large éventail de perturbations neurodéveloppementales.  
Parmi ceux-ci, le rôle du système immunitaire et du GMB dans la précipitation des anomalies neurodéveloppementales en réponse aux adversités de la vie précoce mérite un examen plus approfondi.  
De plus, les mécanismes épigénétiques sont également apparus comme un substrat biologique plausible à travers lequel les expositions environnementales prénatales peuvent perturber le développement normal du cerveau et induire des effets durables sur le fonctionnement et le comportement du cerveau; par conséquent, des efforts supplémentaires devraient être concentrés sur l'examen de ces mécanismes et de leur relation avec le milieu de la vie.  
Enfin, étant donné que différents systèmes biologiques jouent un rôle important dans la fonction cérébrale, de futures études ciblant ces médiateurs pourraient améliorer notre compréhension de la physiopathologie de la SZ et du TSA et faciliter l'identification de nouvelles cibles spécifiques pour de futures stratégies thérapeutiques. 

Neurosci Biobehav Rev. 2018 Jul 4. pii: S0149-7634(17)30972-7. doi: 10.1016/j.neubiorev.2018.07.001.

Prenatal exposure to environmental insults and enhanced risk of developing Schizophrenia and Autism Spectrum Disorder: Focus on biological pathways and epigenetic mechanisms

Author information

1
Biological Psychiatry Unit, IRCCS Fatebenefratelli San Giovanni di Dio, via Pilastroni 4, Brescia, Italy.
2
Institute of Pharmacology and Toxicology, University of Zurich-Vetsuisse, Zurich, Switzerland.
3
Biological Psychiatry Unit, IRCCS Fatebenefratelli San Giovanni di Dio, via Pilastroni 4, Brescia, Italy; Stress, Psychiatry and Immunology Laboratory, Department of Psychological Medicine, Institute of Psychiatry, King's College London, London, 125 Coldharbour Lane, SE5 9NU, London, UK. Electronic address: annamaria.cattaneo@kcl.ac.uk.

Abstract

When considering neurodevelopmental disorders (NDDs), Schizophrenia (SZ) and Autism Spectrum Disorder (ASD) are considered to be among the most severe in term of prevalence, morbidity and impact on the society. Similar features and overlapping symptoms have been observed at multiple levels, suggesting common pathophysiological bases. Indeed, recent genome-wide association studies (GWAS) and epidemiological data report shared vulnerability genes and environmental triggers across the two disorders. In this review, we will discuss the possible biological mechanisms, including glutamatergic and GABAergic neurotransmissions, inflammatory signals and oxidative stress related systems, which are targeted by adverse environmental exposures and that have been associated with the development of SZ and ASD. We will also discuss the emerging role of the gut microbiome as possible interplay between environment, immune system and brain development. Finally, we will describe the involvement of epigenetic mechanisms in the maintenance of long-lasting effects of adverse environments early in life. This will allow us to better understand the pathophysiology of these NDDs, and also to identify novel targets for future treatment strategies.

KEYWORDS:

DNA methylation; autism; biological systems; brain development; epigenetics; inflammation; microbiota; neurodevelopmental disorders; prenatal infections; prenatal stress; schizophrenia

29 avril 2017

Prévalence de l'infection congénitale à cytomégalovirus évaluée par la détection du génome viral dans les taches de sang séché chez les enfants avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.
Les troubles du spectre de l'autisme (TSA) sont des troubles du développement neurologique sans une étiologie irréfutable dans la plupart des cas.
Les facteurs environnementaux, tels que les infections virales, ont été liés à des anomalies dans la croissance du cerveau, au développement neuronal et à la connectivité fonctionnelle. L'infection par le cytomégalovirus congénital (CMV) a été associée à l'apparition de la TSA dans plusieurs cas. L'objectif de cette étude était d'évaluer la prévalence de l'infection congénitale par CMV chez les enfants avec un diagnostic de TSA et chez les enfants témoins sans TSA. 
Le taux d'infection était environ 10 fois plus élevé chez les enfants avec un diagnostic de TSA que dans la population italienne en général à la naissance. Pour cette raison, la détection de l'ADN de CMV sur des taches de sang séché pourrait être envisagée dans le traitement qui est habituellement effectué au diagnostic de TSA pour exclure une forme secondaire.  

In Vivo. 2017 May-Jun;31(3):467-473.

Prevalence of Congenital Cytomegalovirus Infection Assessed Through Viral Genome Detection in Dried Blood Spots in Children with Autism Spectrum Disorders

Author information

1
Department of Clinical Medicine and Surgery, Section of Infectious Diseases, University of Naples "Federico II", Naples, Italy ivan.gentile@unina.it.
2
Department of Clinical Medicine and Surgery, Section of Infectious Diseases, University of Naples "Federico II", Naples, Italy.
3
Department of Physical and Mental Health and Preventive Medicine, Second University of Naples, Naples, Italy.
4
Department of Biomedical Sciences for Health, University of Milan, Milan, Italy.
5
Screening Center for Metabolic Diseases, AORN Santobono - Pausilipon - Hospital Annunziata, Naples, Italy.
6
Department of Basic Medical Sciences, Neuroscience and Sense Organs, University of Bari "Aldo Moro", Bari, Italy.
7
Department of Medical Translational Science, University of Naples "Federico II", Naples, Italy.

Abstract

BACKGROUND/AIM:

Autism spectrum disorders (ASD) are neurodevelopmental disorders without a definitive etiology in most cases. Environmental factors, such as viral infections, have been linked with anomalies in brain growth, neuronal development, and functional connectivity. Congenital cytomegalovirus (CMV) infection has been associated with the onset of ASD in several case reports. The aim of this study was to evaluate the prevalence of congenital CMV infection in children with ASD and in healthy controls.

PATIENTS AND METHODS:

The CMV genome was tested by polymerase chain reaction (PCR) on dried blood spots collected at birth from 82 children (38 with ASD and 44 controls).

RESULTS:

The prevalence of congenital CMV infection was 5.3% (2/38) in cases and 0% (0/44) in controls (p=0.212).

CONCLUSION:

The infection rate was about 10-fold higher in patients with ASD than in the general Italian population at birth. For this reason, detection of CMV-DNA on dried blood spots could be considered in the work-up that is usually performed at ASD diagnosis to rule-out a secondary form. Given the potential prevention and treatment of CMV infection, this study could have intriguing consequences, at least for a group of patients with ASD.
PMID: 28438881
DOI: 10.21873/invivo.11085