Insuffisance de zinc et faible expression du transporteur de zinc enterocyte chez des patients humains avec un autisme liées à des mutations de SHANK3

Aperçu: G.M.

Le syndrome de Phelan McDermid (PMDS) est un trouble génétique caractérisé par des caractéristiques des troubles du spectre autistique. À l'instar des rapports sur la déficience en Zn chez les enfants autistes, nous avons déjà signalé une incidence élevée de déficit de Zn dans PMDS.  L'utilisation de la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif pour mesurer la concentration de Zinc (Zn) et de Cuivre (Cu) dans des échantillons de cheveux chez des personnes avec atteints de PMDS avec une deletion 22q13.3 incluant SHANK3 (SH3 et plusieurs domaines répétés Ankyrin 3), montre un taux élevé de rapports Zn/Cu anormalement bas.

Pour étudier les mécanismes sous-jacents possibles, des entérocytes (Note de trad: type de cellule prédominante de la muqueuse de l'intestin grêle, responsable de la production d'enzymes et du transport des nutriments) ont été générés à partir de cellules souches pluripotentes induites par le PMDS et utilisé des cellules Caco-2 avec knockdown de SHANK3. L'étude montre une diminution de l'expression des transporteurs d'absorption de Zn ZIP2 et ZIP4 sur l'ARNm et le niveau de protéine en corrélation avec les niveaux d'expression de SHANK3 ? Des niveaux réduits de protéines ZIP4 co-localisant avec SHANK3 à la membrane plasmique ont été trouvé.

Sci Rep. 2017 Mar 27;7:45190. doi: 10.1038/srep45190.

Zinc deficiency and low enterocyte zinc transporter expression in human patients with autism related mutations in SHANK3

Pfaender S¹, Sauer AK², Hagmeyer S², Mangus K², Linta L³, Liebau S³, Bockmann J¹, Huguet G^4,5,6, Bourgeron T^4,5,6,7, Boeckers TM¹, Grabrucker AM^1,2.

Author information

1

Institute for Anatomy and Cell Biology, Ulm University, 89081 Ulm, Germany.

2

WG Molecular Analysis of Synaptopathies, Neurology Dept., Neurocenter of Ulm University, 89081 Ulm, Germany.

3

Institute of Neuroanatomy, Eberhard Karls University Tübingen, 72074 Tübingen, Germany.

4

Institut Pasteur, Human Genetics and Cognitive Functions Unit, 75015 Paris, France.

5

CNRS UMR 3571: Genes, Synapses and Cognition, Institut Pasteur, 75015 Paris, France.

6

University Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Human Genetics and Cognitive Functions, 75013 Paris, France.

7

FondaMental Foundation, 94010 Créteil, France.

Abstract

Phelan McDermid Syndrome (PMDS) is a genetic disorder characterized by features of Autism spectrum disorders. Similar to reports of Zn deficiency in autistic children, we have previously reported high incidence of Zn deficiency in PMDS. However, the underlying mechanisms are currently not well understood. Here, using inductively coupled plasma mass-spectrometry to measure the concentration of Zinc (Zn) and Copper (Cu) in hair samples from individuals with PMDS with 22q13.3 deletion including SHANK3 (SH3 and multiple ankyrin repeat domains 3), we report a high rate of abnormally low Zn/Cu ratios. To investigate possible underlying mechanisms, we generated enterocytes from PMDS patient-derived induced pluripotent stem cells and used Caco-2 cells with knockdown of SHANK3. We detected decreased expression of Zn uptake transporters ZIP2 and ZIP4 on mRNA and protein level correlating with SHANK3 expression levels, and found reduced levels of ZIP4 protein co-localizing with SHANK3 at the plasma membrane. We demonstrated that especially ZIP4 exists in a complex with SHANK3. Furthermore, we performed immunohistochemistry on gut sections from Shank3αβ knockout mice and confirmed a link between enterocytic SHANK3, ZIP2 and ZIP4. We conclude that apart from its well-known role in the CNS, SHANK3 might play a specific role in the GI tract.

PMID: 28345660 

DOI: 10.1038/srep45190https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5366950/

L'appauvrissement ciblé de l'interneuron dans le striatum dorsal produit des anomalies comportementales autistiques chez les souris mâles mais pas femelles.

Aperçu: G.M.

La pathologie interneuronaire est impliquée dans de nombreux troubles neuropsychiatriques.
Les interneurons du striatum, y compris les interneurones à forte amplification exprimant la parvalbumine (FSI) et les grands interneurones cholinergiques (CIN), sont affectés chez les patients atteints de TS (Syndrome de la Tourette) et dans des modèles précliniques de TSA et TS.

Pour tester l'importance causale de ces anomalies neuronales, elles ont été récapitulés in vivo chez des souris normales en utilisant une combinaison de stratégie viral transgénique pour l'ablation ciblée par la toxine.

L'épuisement de 50% des FSI et des CIN dans le striatum dorsal de souris mâles produit une stéréotypie spontanée et des déficits marqués dans l'interaction sociale. D'une manière frappante, ces effets de comportement ne sont pas observés chez les souris femelles.

Biol Psychiatry. 2017 Feb 10. pii: S0006-3223(17)30095-1. doi: 10.1016/j.biopsych.2017.01.020.

Targeted Interneuron Depletion in the Dorsal Striatum Produces Autism-like Behavioral Abnormalities in Male but Not Female Mice

Rapanelli M¹, Frick LR¹, Xu M¹, Groman SM¹, Jindachomthong K¹, Tamamaki N², Tanahira C², Taylor JR³, Pittenger C⁴.

Author information

1

Department of Psychiatry, Yale University, New Haven, Connecticut.

2

Department of Morphological Neural Science, Graduate School of Medicine, Kumamoto University, Honjo, Kumamoto, Japan.

3

Department of Psychiatry, Yale University, New Haven, Connecticut; Department of Psychology, Yale University, New Haven, Connecticut.

4

Department of Psychiatry, Yale University, New Haven, Connecticut; Department of Psychology, Yale University, New Haven, Connecticut; Child Study Center, Yale University, New Haven, Connecticut; Interdepartmental Neuroscience Program, Yale University, New Haven, Connecticut. Electronic address: christopher.pittenger@yale.edu

Abstract

BACKGROUND:

Interneuronal pathology is implicated in many neuropsychiatric disorders, including autism spectrum disorder (ASD) and Tourette syndrome (TS). Interneurons of the striatum, including the parvalbumin-expressing fast-spiking interneurons (FSIs) and the large cholinergic interneurons (CINs), are affected in patients with TS and in preclinical models of both ASD and TS.

METHODS:

To test the causal importance of these neuronal abnormalities, we recapitulated them in vivo in developmentally normal mice using a combination transgenic-viral strategy for targeted toxin-mediated ablation.

RESULTS:

We found that conjoint ~50% depletion of FSIs and CINs in the dorsal striatum of male mice produces spontaneous stereotypy and marked deficits in social interaction. Strikingly, these behavioral effects are not seen in female mice; because ASD and TS have a marked male predominance, this observation reinforces the potential relevance of the finding to human disease. Neither of these effects is seen when only one or the other interneuronal population is depleted; ablation of both is required. Depletion of FSIs, but not of CINs, also produces anxiety-like behavior, as has been described previously. Behavioral pathology in male mice after conjoint FSI and CIN depletion is accompanied by increases in activity-dependent signaling in the dorsal striatum; these alterations were not observed after disruption of only one interneuron type or in doubly depleted female mice.

CONCLUSIONS:

These data indicate that disruption of CIN and FSI interneurons in the dorsal striatum is sufficient to produce network and behavioral changes of potential relevance to ASD, in a sexually dimorphic manner.

Copyright © 2017 Society of Biological Psychiatry. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

KEYWORDS:

Anxiety; Autism spectrum disorder; Interneuron; Social preference; Stereotypy; Striatum

PMID: 28347488

DOI: 10.1016/j.biopsych.2017.01.020

La formation des premiers intervenants du service d'urgence du New Jersey en matière de sensibilisation à l'autisme

Aperçu: G.M.

Cette étude porte sur l'étendue et l'adéquation de la formation chez les premiers intervenants du New Jersey  la police, les pompiers, les techniciens médicaux d'urgence), en particulier en ce qui concerne une loi de l'État de 2008 exigeant que l'autisme et la reconnaissance deds handicaps formation cachée sur la et l'intervention en matière d'invalidité soient menées. Les résultats montrent qu'un pourcentage important du personnel des services d'urgence n'a pas complété la formation obligatoire de l'État. Des recommandations visant à améliorer la formation, par exemple en impliquant les parents, les défenseurs et le personnel de terrain et de formation dans le cadre du processus de formation, sont discutées.

Police Pract Res. 2016;17(6):543-554. doi: 10.1080/15614263.2015.1121390. Epub 2016 Jan 4.

The training of New Jersey emergency service first responders in autism awareness

Kelly E¹, Hassett-Walker C¹.

Author information

1

Kean University, Department of Criminal Justice, 1000 Morris Avenue, Willis Hall 305, Union, New Jersey, 07083, U.S.A.

Abstract

This study investigated the extent and adequacy of training among New Jersey first responders (e.g., police, firefighters, emergency medical technicians) specifically as relates to a 2008 state law mandating that autism and hidden disability recognition and response training be conducted. The results show that a significant percentage of emergency service personnel have not completed the state mandated training. Recommendations for improving the training, such as by involving parents, advocates, and field and training personnel as a part of the training process, are discussed.

PMID: 28344542

PMCID: PMC5363970

DOI: 10.1080/15614263.2015.1121390

La modulation émotionnelle de l'attention orientée par le regard varie avec la séquence du signal dynamique

Aperçu: G.M.

L'étude récente des études sur le signal visuel à l'aide de séquences dynamiques a révélé une attention accrue orientée par le regard avec des visages exprimant la peur, la surprise ou la colère. L'étude vise à vérifier quel type de séquence de signal visuel utilisé à un impact sur l'amplitude de l'effet.

Lorsque l'émotion a été exprimée avant ou simultanément avec le changement de regard, aucune modulation de l'attention axée sur le regard par l'émotion n'a été observée. En revanche quand le signal du visage a été détourné avant d'exprimer une émotion, l'effet d'orientation du regard était clairement augmenté pour les visages effrayants, surpris et en colère par rapport aux visages neutres. Ainsi, le type de séquence dynamique utilisée, et en particulier l'ordre dans lequel passe, le regard et l'expression du visage modulent l'attention orientée vers le regard, avec une modulation maximale vue lorsque l'expression de l'émotion suit le décalage du regard. 

Vis cogn. 2015 Jan 1;23(6):720-735. doi: 10.1080/13506285.2015.1083067.

EMOTIONAL MODULATION OF ATTENTION ORIENTING BY GAZE VARIES WITH DYNAMIC CUE SEQUENCE

Lassalle A¹, Itier RJ².

Author information

1

Department of Psychology, University of Waterloo, Waterloo, Canada; Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom.

2

Department of Psychology, University of Waterloo, Waterloo, Canada.

Abstract

Recent gaze cueing studies using dynamic cue sequences have reported increased attention orienting by gaze with faces expressing fear, surprise or anger. Here, we investigated whether the type of dynamic cue sequence used impacted the magnitude of this effect. When the emotion was expressed before or concurrently with gaze shift, no modulation of gaze-oriented attention by emotion was seen. In contrast, when the face cue averted gaze before expressing an emotion (as if reacting to the object after first localizing it), the gaze orienting effect was clearly increased for fearful, surprised and angry faces compared to neutral faces. Thus, the type of dynamic sequence used, and in particular the order in which the gaze shift and the facial expression are presented, modulate gaze-oriented attention, with maximal modulation seen when the expression of emotion follows gaze shift.

PMID: 28344502

PMCID: PMC5362272

DOI: 10.1080/13506285.2015.1083067

Répétition intacte des mots inexistants mot et schémas d'erreurs similaires chez des enfants appariés au langage et ayant un diagnostic de troubles du spectre de l'autisme: une étude pilote

Aperçu: G.M.

L'étude visait à vérifier si l'amélioration de la mémoire auditive à court terme peut contribuer à l'apprentissage de nouvelles formes de mots chez les enfants avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme. Elle a également permis d'évaluer si des processus cognitifs et cognitifs retardés, mais qualitativement normaux, sous-tendent la répétition des mots inexistants dans cette population grâce à une analyse détaillée des erreurs. 

L'étude portait sur des enfants anglophones avec (qui ont connu un retard significatif dans le langage)et sans diagnostic de TSA appariés par paire sur la capacité linguistique dont les résultats à la tâche de répétition de syllabeont été comparés.

Tous les enfants ont présenté une meilleure performance sur les stimuli d'une longueur de syllabe plus courte et plus longue. En outre, il y avait une interaction significative dans laquelle les enfants avec un diagnostic de TSA se comportaient mieux que les enfants qui développaient sans TSA sur la longueur des syllabes. La précision de la répétition a été significativement corrélée avec le niveau de langue dans les deux groupes. En revanche, la relation entre la précision de la répétition et l'âge n'a été que légèrement significative dans le groupe du trouble du spectre de l'autisme et n'a pas eu d'importance dans le groupe qui se développe sans TSA.

Ces résultats élargissent la preuve de la répétition non verbale différée, mais qualitativement antérieure, décrite précédemment chez les préadolescents avec un diagnostic de TSA(Williams et al., 2013) et des retards linguistiques indiquant que la répétition des mots inexistants n'est pas une zone de difficulté spécifique pour cette population.

J Commun Disord. 2017 Mar 18;66:13-21. doi: 10.1016/j.jcomdis.2017.03.003.

Intact non-word repetition and similar error patterns in language-matched children with autism spectrum disorders: A pilot study

Nadig A¹, Mulligan A².

Author information

1

McGill University School of Communication Sciences and Disorders, 2001 Avenue McGill College Suite 800, Montreal, Quebec, H3A 1G1, Canada; Centre for Research on Brain, Language & Music, McGill University, Montreal, Quebec, Canada. Electronic address: aparna.nadig@mcgill.ca

2

McGill University School of Communication Sciences and Disorders, 2001 Avenue McGill College Suite 800, Montreal, Quebec, H3A 1G1, Canada.

Abstract

PURPOSE:

We investigated whether enhanced auditory short-term memory may contribute to the learning of novel word forms in children with Autism Spectrum Disorder. We also evaluated whether delayed but qualitatively normal, versus atypical, cognitive processes underlie non-word repetition in this population via a detailed error analysis.

METHOD:

English-speaking children with Autism Spectrum Disorder (who had significant language delay) and typically-developing children matched pairwise on language ability were compared on the Syllable Repetition Task (Shriberg et al., 2009).

RESULTS:

All children exhibited better performance on stimuli of shorter vs. longer syllable length. In addition there was a significant interaction whereby children with Autism Spectrum Disorder performed better than typically-developing children at the longest syllable length. Repetition accuracy was significantly correlated with language level in both groups. In contrast, the relationship between Repetition accuracy and age was only marginally significant in the Autism Spectrum Disorder group and did not reach significance in the typically-developing group. This underscores the importance of language level to non-word repetition performance, and supports the practice of matching on language rather than age alone. An error analysis (Shriberg et al., 2012) showed many similarities between groups in terms of number of consonants deleted, encoding accuracy, and transcoding accuracy components of the task. However the Autism Spectrum Disorder group tended to display better auditory short-term memory with a medium effect size, though this did not reach significance given the small sample size.

CONCLUSION:

These findings extend evidence of delayed but qualitatively normal non-word repetition previously described in preadolescents with Autism Spectrum Disorder (Williams et al., 2013) to younger kindergarten-age children with Autism Spectrum Disorder and language delay, indicating that non-word repetition is not an area of specific difficulty for this population. With respect to enhanced auditory short-term memory, we found preliminary evidence of better memory for longer nonwords in children with Autism Spectrum Disorder compared to younger typically developing children who were matched on language.

Copyright © 2017. Published by Elsevier Inc.

PMID: 28349875

DOI: 10.1016/j.jcomdis.2017.03.003

Trajectoires développementales des jeunes enfants avec une variation du nombre de copies 16p11.2

Aperçu: G.M.

La variation du nombre de copies à 16p11.2 est associée à des phénotypes divers, mais on sait peu de choses sur les trajectoires de développement précoces et l'apparition du phénotype.  

Les résultats fournissent des prédictions pour les trajectoires de développement de la personne, un aperçu du fonctionnement moyen des personnes avec une variation du nombre de copie 16p11.2 à un âge précoce et soulignent la nécessité d'une surveillance continue du fonctionnement social et moteur et de la symptomatologie comportementale pour améliorer la planification du traitement.

Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2017 Mar 27. doi: 10.1002/ajmg.b.32525.

Developmental trajectories for young children with 16p11.2 copy number variation

Bernier R¹, Hudac CM¹, Chen Q², Zeng C², Wallace AS¹, Gerdts J¹, Earl R¹, Peterson J¹, Wolken A¹, Peters A¹, Hanson E^3,4, Goin-Kochel RP⁵, Kanne S⁶, Snyder LG⁷, Chung WK⁸; Simons VIP consortium.

Author information

1

Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, University of Washington, Seattle, Washington.

2

Department of Biostatistics, Columbia University, New York, New York.

3

Division of Developmental Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, Massachusetts.

4

Harvard Medical School, Boston, Massachusetts.

5

Department of Pediatrics, Baylor College of Medicine, Houston, Texas.

6

Thompson Autism Center, University of Missouri, Columbia, Missouri.

7

Simons Foundation, New York, New York.

8

Department of Pediatrics and Medicine, Columbia University, New York, New York.

Abstract

Copy number variation at 16p11.2 is associated with diverse phenotypes but little is known about the early developmental trajectories and emergence of the phenotype. This longitudinal study followed 56 children with the 16p11.2 BP4-BP5 deletion or duplication between the ages of 6 months and 8 years with diagnostic characterization and dimensional assessment across cognitive, adaptive, and behavioral domains. Linear mixed modeling revealed distinct developmental trajectories with deletions showing VIQ gains but declines in motor and social abilities while duplications showed VIQ gains and steady development across other domains. Nonparametric analyses suggest distinct trajectories and early cognitive abilities for deletion carriers who are ultimately diagnosed with intellectual disability and developmental coordination disorder as well as distinct trajectories and early social communication and cognitive abilities for duplication carriers diagnosed with ASD and intellectual disability. Findings provide predictions for patient developmental trajectories, insight into mean functioning of individuals with 16p11.2 at early ages, and highlight the need for ongoing monitoring of social and motor functioning and behavioral symptomatology to improve treatment planning. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

© 2017 Wiley Periodicals, Inc.

PMID: 28349640

DOI: 10.1002/ajmg.b.32525

Propriétés psychométriques du quotient du spectre de l'autisme pour évaluer les niveaux faibles et élevés des traits autistiques chez les étudiants du collège

Aperçu: G.M.

 L'étude actuelle a systématiquement étudié les effets des méthodes de notation et de catégorisation sur les propriétés psychométriques du Quotient du spectre autistique. Quatre cent trois étudiants ont complété le quotient du spectre autistique au moins une fois. Les scores totaux sur le quotient du spectre autistique ont une compatibilité interne acceptable et une fiabilité test-retest en utilisant une méthode de notation binaire ou Likert, mais les résultats ont été plus variés pour les sous-échelles.

Dans l'ensemble, le score Likert a donné une plus grande cohérence interne et une fiabilité test-retest que la notation binaire. Cependant, l'accord sur la catégorisation des traits autistiques faible/élevé était médiocre dans le temps. Les résultats concluent à l'utilisation de Likert et l'administration du Quotient du spectre autistique en même temps que la tâche d'intérêt avec les participants neurotypiques

J Autism Dev Disord. 2017 Mar 27. doi: 10.1007/s10803-017-3109-1.

Psychometric Properties of the Autism-Spectrum Quotient for Assessing Low and High Levels of Autistic Traits in College Students

Stevenson JL¹, Hart KR².

Author information

1

Department of Psychology, Ursinus College, 601 East Main Street, Collegeville, PA, 19426, USA. jstevenson@ursinus.edu

2

Department of Mathematics and Computer, The Hotchkiss School, Lakeville, CT, USA.

Abstract

The current study systematically investigated the effects of scoring and categorization methods on the psychometric properties of the Autism-Spectrum Quotient. Four hundred and three college students completed the Autism-Spectrum Quotient at least once. Total scores on the Autism-Spectrum Quotient had acceptable internal consistency and test-retest reliability using a binary or Likert scoring method, but the results were more varied for the subscales. Overall, Likert scoring yielded higher internal consistency and test-retest reliability than binary scoring. However, agreement in categorization of low and high autistic traits was poor over time (except for a median split on Likert scores). The results support using Likert scoring and administering the Autism-Spectrum Quotient at the same time as the task of interest with neurotypical participants.

PMID: 28349365

DOI: 10.1007/s10803-017-3109-1

Lettres hiérarchiques dans le TSA: grande variabilité de stimulation sous différents modes d'attention

Aperçu: G..M.
Les études utilisant des modèles hiérarchiques pour tester la priorité globale et les interférences local-globales chez les personnes avec un diagnostic de TSA ont produit des résultats mitigés.
L'étude actuelle a porté sur la variabilité du stimulus et l'incertitude de localisation, tout en utilisant différents modes d'attention.  
Les résultats ont révélé des interférences globales-locales et locales à globales dans les TSA, dans la même mesure que dans le groupe TD.Les deux groupes ont été confrontés au même type de stimuli  et ont performé de manière similaire dans les trois tâches.  

J Autism Dev Disord. 2017 Mar 27. doi: 10.1007/s10803-017-3108-2.

Hierarchical Letters in ASD: High Stimulus Variability Under Different Attentional Modes

Van der Hallen R^1,2,3, Vanmarcke S^4,5, Noens I^5,6, Wagemans J^4,5.

Author information

1

Laboratory of Experimental Psychology, Brain and Cognition, KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium. ruth.vanderhallen@kuleuven.be

2

Child and Adolescent Psychiatry, Department of Neurosciences, UPC-KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium. ruth.vanderhallen@kuleuven.be.

3

Leuven Autism Research (LAuRes), KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium. ruth.vanderhallen@kuleuven.be.

4

Laboratory of Experimental Psychology, Brain and Cognition, KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium.

5

Leuven Autism Research (LAuRes), KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium.

6

Parenting and Special Education Research Unit, KU Leuven, 3000, Leuven, Belgium.

Abstract

Studies using hierarchical patterns to test global precedence and local-global interference in individuals with ASD have produced mixed results. The current study focused on stimulus variability and locational uncertainty, while using different attentional modes. Two groups of 44 children with and without ASD completed a divided attention task as well as a global and local selective attention task. The results revealed global-to-local and local-to-global interference in ASD, to the same extent as in the TD group. Both groups struggled with the same type of stimuli (i.e., ignoring the global level information) and performed similar in all three tasks. Future studies on (visual) information processing in ASD should pursue the impact of stimulus noise and trial-by-trial uncertainty further.

PMID: 28349364

DOI: 10.1007/s10803-017-3108-2

Les canaux BK médient l'habituation sous jacente de la plasticité synaptique chez les rats

Aperçu: G.M.

L'accoutumance à court terme est la forme la plus fondamentale de l'apprentissage implicite. L'habituation représente également un filtre pour l'inondation de l'information sensorielle, perturbée par l'autisme, la schizophrénie et d'autres troubles psychiatriques.

Des études antérieures montrent que les canaaux BK peuvent jouer un rôle essentiel dans l'habituation. L'étude montre que l'activation du canal BK et la phosphorylation subséquente de ces canaux sont essentielles pour la dépression synaptique et que la modulation positive des canaux BK in vivo peut améliorer l'habituation à court terme. Ce mécanisme peut être ciblé pour améliorer l'habituation à court terme et donc pour améliorer potentiellement les déficits de filtrage sensoriel associés aux troubles psychiatriques.

 

J Neurosci. 2017 Mar 27. pii: 3699-16. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3699-16.2017.

BK Channels Mediate Synaptic Plasticity Underlying Habituation in Rats

Zaman T¹, De Oliveira C¹, Smoka M¹, Narla C², Poulter MO², Schmid S³.

Author information

1

Anatomy and Cell Biology, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario, London, ON, N6A 5C1 Canada.

2

Physiology and Pharmacology, and Molecular Medicine Research Group, Robarts Research Institute, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario, London, ON, N6A 5C1 Canada.

3

Anatomy and Cell Biology, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario, London, ON, N6A 5C1 Canada Susanne.Schmid@schulich.uwo.ca

Abstract

Habituation is a basic form of implicit learning and represents a sensory filter that is disrupted in autism, schizophrenia, and several other mental disorders. Despite extensive research in the past decades on habituation of startle and other escape responses, the underlying neural mechanisms are still not fully understood. There is evidence from previous studies indicating that BK channels might pay a critical role in habituation. We here used a wide array of approaches to test this hypothesis. We show that BK channel activation and subsequent phosphorylation of these channels are essential for synaptic depression presumably underlying startle habituation in rats, using patch-clamp recordings and voltage-sensitive dye imaging in slices. Furthermore, positive modulation of BK channels in vivo can enhance short-term habituation. Although results using different approaches do not always perfectly align, together they provide convincing evidence for a crucial role of BK channel phosphorylation in synaptic depression underlying short-term habituation of startle. We also show that this mechanism can be targeted to enhance short-term habituation and therefore to potentially ameliorate sensory filtering deficits associated with psychiatric disorders.SIGNIFICANCE STATEMENTShort-term habituation is the most fundamental form of implicit learning. Habituation also represents a filter for inundating sensory information, which is disrupted in autism, schizophrenia, and other psychiatric disorders. Habituation has been studied in different organisms and behavioral models and is thought to be caused by synaptic depression in respective pathways. The underlying molecular mechanisms, however, are poorly understood. We here identify for the first time a BK channel dependent molecular synaptic mechanism leading to synaptic depression that is crucial for habituation, and we discuss the significance of our findings for potential treatments enhancing habituation.

Copyright © 2017 the authors.

PMID: 28348135

DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3699-16.2017

Altérations liées au sexe de la composition de microbiote intestinal dans le modèle de souris BTBR du trouble du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Des modifications de l'axe du microbiote-intestin-cerveau ont été invoquées dans la pathogenèse des troubles du spectre de l'autisme (TSA). Les modèles de souris pourraient représenter un excellent outil pour comprendre comment la dysbiose intestinale et les modifications connexes peuvent contribuer au phénotype autistique.  

Nous avons identifié les genres Bacteroides, Parabacteroides, Sutterella, Dehalobacterium et Oscillospira comme facteurs clés des profils de microbiota intestinal spécifiques au sexe associés à certains traits pathologiques.  

Cliquer ICI pour accéder à l'intégralité de la recherche en anglais 

Sci Rep. 2017 Mar 28;7:45356. doi: 10.1038/srep45356.

Sex-related alterations of gut microbiota composition in the BTBR mouse model of autism spectrum disorder

Coretti L¹, Cristiano C², Florio E³, Scala G⁴, Lama A², Keller S³, Cuomo M³, Russo R², Pero R³, Paciello O⁵, Mattace Raso G², Meli R², Cocozza S^1,3, Calignano A², Chiariotti L^1,3, Lembo F².

Author information

1

Institute of Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale, IEOS, Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR, Via S. Pansini, 5, 80131, Naples, Italy.

2

Department of Pharmacy, University of Naples Federico II, Via D. Montesano, 49, 80131, Naples, Italy.

3

Department of Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, University of Naples Federico II, Via S. Pansini, 5, 80131, Naples, Italy.

4

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Naples, Italy.

5

Department of Veterinary Medicine and Animal Production, University of Naples Federico II, Napoli, Italy.

Abstract

Alterations of microbiota-gut-brain axis have been invoked in the pathogenesis of autism spectrum disorders (ASD). Mouse models could represent an excellent tool to understand how gut dysbiosis and related alterations may contribute to autistic phenotype. In this study we paralleled gut microbiota (GM) profiles, behavioral characteristics, intestinal integrity and immunological features of colon tissues in BTBR T + tf/J (BTBR) inbred mice, a well established animal model of ASD. Sex differences, up to date poorly investigated in animal models, were specifically addressed. Results showed that BTBR mice of both sexes presented a marked intestinal dysbiosis, alterations of behavior, gut permeability and immunological state with respect to prosocial C57BL/6j (C57) strain. Noticeably, sex-related differences were clearly detected. We identified Bacteroides, Parabacteroides, Sutterella, Dehalobacterium and Oscillospira genera as key drivers of sex-specific gut microbiota profiles associated with selected pathological traits. Taken together, our findings indicate that alteration of GM in BTBR mice shows relevant sex-associated differences and supports the use of BTBR mouse model to dissect autism associated microbiota-gut-brain axis alteration.

PMID: 28349974

DOI: 10.1038/srep45356