Analyse fonctionnelle du microbiote intestinal et de l'immuno-inflammation chez les enfants avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

CONTEXTE ET OBJECTIFS:
Des preuves récentes impliquent un microbiote intestinal (GM) et des altérations immunitaires dans les troubles du spectre autistique (ASD). Nous évaluons les profils GM et les taux périphériques de molécules immunologiques, neuronales et bactériennes chez les enfants atteints de TSA et chez les témoins. L'alarme HMGB1  (Note de trad: Toute molécule libérée d'une cellule endommagée ou malade qui stimule une réponse immunitaire. Les protéines de choc thermique, l'interleukine-1a et les nucléosomes en sont des exemples) a été explorée en tant que biomarqueur non invasif pour surveiller les symptômes gastro-intestinaux.
MÉTHODES:
Trente enfants avec un diagnostic de TSA (dTSA) et 14 témoins ont été inclus dans l'étude. Une analyse métagénomique d’OGM a été effectuée chez 16 patients avec dTSA et 7 témoins. Le profil fonctionnel de GM a été évalué par analyse du terme GO. Les taux sanguins de l'IL-1β, du TNFα, du TGFβ, de l'IL-10, de l'INFγ, de l'IL-8, du lipopolysaccharide, de la neurotensine, du Sortilin1 et du rapport GSSG / GSH ont été analysés par ELISA chez tous les sujets. Les fèces de HMGB1 ont été analysées par Western blot.
RÉSULTATS:
Nous avons observé une diminution significative de la diversité bactérienne. De plus, 82 termes GO sont sous-représentés dans les TSA. Quatre d'entre elles indiquaient un catabolisme du 3,3-phénylpropionate et étaient imputables au groupe Escherichia coli (E. coli). Les taux sériques de TNFα, TGFβ, NT et SORT-1 ont augmenté chez les patients avec un dTSA. Les niveaux fécaux de HMGB1 étaient corrélés à la sévérité du signe GI chez les enfants avec un dTSA.
CONCLUSIONS:
Nous suggérons qu'une diminution d'E. Coli pourrait affecter le catabolisme du propionate dans les TSA. Nous rapportons l'apparition d'une inflammation périphérique chez les enfants avec un dTSA. Nous proposons le HMGB1 fécal comme biomarqueur non invasif pour détecter les symptômes gastro-intestinaux.

Dig Liver Dis. 2019 Jul 16. pii: S1590-8658(19)30663-2. doi: 10.1016/j.dld.2019.06.006.

Functional analysis of gut microbiota and immunoinflammation in children with autism spectrum disorders

Carissimi C¹, Laudadio I¹, Palone F², Fulci V¹, Cesi V³, Cardona F⁴, Alfonsi C⁴, Cucchiara S², Isoldi S², Stronati L⁵.

Author information

1

Department of Molecular Medicine, Sapienza University of Rome, Rome, Italy.

2

Department of Pediatrics, Pediatric Gastroenterology and Liver Unit, Sapienza University of Rome, Rome, Italy.

3

Division of Health Protection Technologies, Territorial and Production Systems Sustainability Department, ENEA, Santa Maria di Galeria, Rome, Italy.

4

Division of Child Neurology and Psychiatry, Department of Human Neurosciences, Sapienza University of Rome, Policlinico Umberto I Hospital, Rome, Italy.

5

Department of Molecular Medicine, Sapienza University of Rome, Rome, Italy. Electronic address: laura.stronati@uniroma1.it.

Abstract

BACKGROUND AND AIMS:

Recent evidence implicates gut microbiota (GM) and immune alterations in autism spectrum disorders (ASD). We assess GM profile and peripheral levels of immunological, neuronal and bacterial molecules in ASD children and controls. Alarmin HMGB1 was explored as a non-invasive biomarker to monitor gastrointestinal (GI) symptoms.

METHODS:

Thirty ASD children and 14 controls entered into the study. GM metagenomic analysis was performed for 16 ASD patients and 7 controls. GM functional profile was assessed by GO term analysis. Blood levels of IL-1β, TNFα, TGFβ, IL-10, INFγ, IL-8, lipopolysaccharide, Neurotensin, Sortilin1 and GSSG/GSH ratio were analyzed in all subjects by ELISA. Fecal HMGB1 was analyzed by Western blot.

RESULTS:

We observed a significant decrease in bacterial diversity. Furthermore, 82 GO terms underrepresented in ASD. Four of them pointed at 3,3 phenylpropionate catabolism and were imputable to Escherichia coli (E. coli) group. Serum levels of TNFα, TGFβ, NT, and SORT-1 increased in ASD patients. Fecal levels of HMGB1 correlated with GI sign severity in ASD children.

CONCLUSIONS:

We suggest that a decrease of E. coli might affect the propionate catabolism in ASD. We report occurrence of peripheral inflammation in ASD children. We propose fecal HMGB1 as a non-invasive biomarker to detect GI symptoms.

Copyright © 2019 Editrice Gastroenterologica Italiana S.r.l. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

KEYWORDS:

Autism spectrum disorders; Gut microbiota; HMGB1; Inflammation; Metagenomics

PMID:31320306

DOI: 10.1016/j.dld.2019.06.006

Diagnostic du "trouble du spectre de l'autisme" fondé sur des caractéristiques de réseau complexes

Aperçu: G.M.

CONTEXTE ET OBJECTIFS:
Le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est un trouble du flux d'informations du système cérébral humain pouvant entraîner des problèmes secondaires pour le patient. Ce n'est que lorsque les TSA sont diagnostiqués par des méthodes cliniques que les problèmes secondaires peuvent être détectés. Par conséquent, le diagnostic de TSA à un âge précoce et chez les jeunes enfants peut prévenir ses effets secondaires.
MÉTHODES:
En utilisant l'algorithme de graphique de visibilité (VG), cette étude examine le canal unique C3 des signaux EEG et présente les différences entre les caractéristiques topologiques des réseaux complexes résultant de ces signaux. La note moyenne (AD) peut être une méthode de détection des échantillons avec et sans TSA.
RÉSULTATS:
Avec une précision de 81/67%, la classe TSA  peut être discernée.
CONCLUSIONS

Le présent document démontre que les classes cibles TSA et NC peuvent être distinguées dès l’âge précoce par l’utilisation des signaux EEG du canal C3 du cerveau et des caractéristiques topologiques de son réseau (AD et caractéristiques connexes telles que RADACC et RADMPL).

Comput Methods Programs Biomed. 2019 Aug;177:277-283. doi: 10.1016/j.cmpb.2019.06.006. Epub 2019 Jun 8.

Diagnosis of autism spectrum disorder based on complex network features

Bajestani GS¹, Behrooz M², Khani AG³, Nouri-Baygi M⁴, Mollaei A⁵.

Author information

Abstract

BACKGROUND AND OBJECTIVES:

Autism spectrum disorder (ASD) is a disorder in the information flow of the human brain system that can lead to secondary problems for the patient. Only when ASD is diagnosed by clinical methods can the secondary problems be detected. Hence, diagnosis of ASD at an early age and in young children can prevent its secondary effects.

METHODS:

By employing the visibility graph (VG) algorithm, the present study examines the C3 single-channel of EEG signals and presents the differences among the topological features of complex networks resulting from these signals. The average degree (AD) can be a method for the detection of normal and ASD samples.

RESULTS:

With an accuracy 81/67%, the ASD class can be discerned.

CONCLUSIONS:

The current paper demonstrates that only by the usage of EEG signals of the brain's C3 channel and the topological features of its network (AD and related features, such as R_ADACC and R_ADMPL) can ASD and NC target classes be distinguished at an early age.

Copyright © 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.

PMID:31319956

DOI:10.1016/j.cmpb.2019.06.006

Corrélation entre microbiote intestinal et symptômes comportementaux chez les enfants avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Étudier la composition du microbiote intestinal et sa corrélation avec la gravité des symptômes comportementaux chez les enfants avec un diagnostic de "troubles du spectre de l'autisme (dTSA).
MÉTHODES:
Au total, 30 enfants avec un dTSA ont été inclus dans le groupe TSA et 20 enfants sans TSA appariés en âge et en sexe ont été inclus dans le groupe témoin. Les données cliniques connexes ont été analysées. Les régions hypervariables V3-V4 du gène de l'ARNr 16S bactérien dans les échantillons de selles ont été séquencées. La sévérité des symptômes comportementaux chez les enfants avec un dTSA a été évaluée à l'aide de la liste de contrôle du comportement autistique. L'analyse de corrélation de Spearman a été utilisée pour étudier la corrélation entre le microbiote intestinal et la gravité des symptômes comportementaux chez les enfants avec un dTSA.
RÉSULTATS:
Il y avait une différence significative dans la composition du microbiote intestinal entre les deux groupes. Comparativement au groupe témoin sain, le groupe TSA a présenté des réductions significatives de l’indice de Shannon et de l’indice de Shannoneven (P <0,05), ainsi qu’une réduction significative du pourcentage de Firmicutes et une augmentation significative du pourcentage d’Acidobactéries dans les matières fécales (P < 0,05). Les bactéries dominantes du groupe TSA  étaient Megamonas, Megasphaera et Barnesiella, alors que dans le groupe témoin, les bactéries dominantes étaient Eubacterium_rectale_group, Ezakiella et Streptococcus. Chez les enfants avec dTSA, l'abondance de Megamonas était positivement corrélée aux scores de communication santé / physique / comportemental et langagier (p <0,05).
CONCLUSIONS

Le développement des TSA et la sévérité des symptômes comportementaux sont étroitement associés à la composition du microbiote intestinal.

Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2019 Jul;21(7):663-669.

[Correlation between gut microbiota and behavior symptoms in children with autism spectrum disorder]

[Article in Chinese]

Zhao RH¹, Zheng PY, Liu SM, Tang YC, Li EY, Sun ZY, Jiang MM.

Author information

1

Department of Gastroenterology, Fifth Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China. medp7123@126.com.

Abstract

OBJECTIVE:

To investigate the composition of gut microbiota and its correlation with the severity of behavior symptoms in children with autism spectrum disorder (ASD).

METHODS:

A total of 30 children with ASD were enrolled as the ASD group, and 20 healthy children matched for age and sex were enrolled as the healthy control group. Related clinical data were analyzed. The V3-V4 hypervariable regions of the bacterial 16S rRNA gene in fecal samples were sequenced. The severity of behavior symptoms in children with ASD was assessed using the autism behavior checklist. The Spearman's correlation analysis was used to investigate the correlation between gut microbiota and the severity of behavior symptoms in children with ASD.

RESULTS:

There was a significant difference in the composition of gut microbiota between the two groups. Compared with the healthy control group, the ASD group had significant reductions in Shannon index and Shannoneven index (P<0.05), as well as a significant reduction in the percentage of Firmicutes and a significant increase in the percentage of Acidobacteria in feces (P<0.05). In the ASD group, the dominant bacteria were Megamonas, Megasphaera, and Barnesiella, while in the healthy control group, the dominant bacteria were Eubacterium_rectale_group, Ezakiella, and Streptococcus. In the children with ASD, the abundance of Megamonas was positively correlated with the scores of health/physical/behavior and language communication (P<0.05).

CONCLUSIONS:

The development of ASD and the severity of behavior symptoms are closely associated with the composition of gut microbiota.

PMID: 31315765

Toxicologie foetale

Aperçu: G.M.a

Les produits chimiques toxiques, d'origine naturelle ou artificielle, sont omniprésents dans notre environnement. Beaucoup de produits chimiques synthétiques rendent la vie plus confortable et la production continue donc de croître. Simultanément à l’augmentation de la production, une augmentation des troubles du développement neurologique a été observée. Certains produits chimiques ne sont pas biodégradables ou ont une très longue période de demi-vie et, malgré le fait que leur production a été fortement réduite, ils sont encore omniprésents dans l'environnement. 

L'exposition fœtale à des produits chimiques toxiques dépend de l'exposition de la mère à ces produits chimiques et du stade de développement du fœtus. La neurodégénérescence humaine a été étudiée dans divers neurotoxiques (alcool, particules fines, métaux et substances chimiques perturbant le système endocrinien). 

Les données suggèrent que la présence d'alcool, de MeOH, de pesticides organochlorés et d'OPP, de biphényles polychlorés, de biphényles polychlorés, de biphényles polychlorés, de biphényles polychlorés, de biphényles polychlorés et d'éthers de biphényles polychlorés (PBDE) , PBDE et bisphénol A augmentent le risque de développer soit un déficit de l'attention / hyperactivité et / ou des "troubles du spectre de l'autisme". 

Le développement psychomoteur semble être moins affecté. Cependant, les données ne sont pas concluantes, ce qui peut dépendre de l'évaluation de l'exposition et du niveau d'exposition, entre autres facteurs.

Handb Clin Neurol. 2019;162:31-55. doi: 10.1016/B978-0-444-64029-1.00002-3.

Fetal toxicology

van de Bor M¹.

Author information

1

Department of Environment and Health, Vrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands. Electronic address: margot.vande.bor@vu.nl.

Abstract

Toxic chemicals, either from natural sources or man-made, are ubiquitous in our environment. Many of the synthetic chemicals make life more comfortable and therefore production continues to grow. Simultaneously with the increase in production, an increase in neurodevelopmental disorders has been observed. Some chemicals are not biodegradable or have a very long half-life time and, despite the fact that production of a number of those chemicals has been severely reduced, they are still ubiquitous in the environment. Fetal exposure to toxic chemicals is dependent on maternal exposure to those chemicals and the developing stage of the fetus. Human evidence from epidemiologic studies is described with regard to the effect of prenatal exposure to various groups of neurotoxicants (alcohol, particulate fine matter, metals, and endocrine disrupting chemicals) on neurobehavior development. Data indicate that prenatal exposure to alcohol, polycyclic aromatic hydrocarbons, lead, methylmercury (MeHg), organophosphate pesticides (OPPs), and polychlorinated biphenyl ethers (PBDEs) impair cognitive development, whereas exposure to alcohol, MeHg, organochlorine pesticides and OPPs, polychlorinated biphenyls, PBDEs, and bisphenol A increases the risk of developing either attention deficit/hyperactivity and/or autism spectrum disorders. Psychomotor development appears to be less affected. However, data are not conclusive, which may depend on the assessment of exposure and the exposure level, among other factors.

Copyright © 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.

PMID:31324317

DOI: 10.1016/B978-0-444-64029-1.00002-3

Communications sociales concomitantes prédicteurs du langage expressif chez les enfants et les adolescents présentant une expression verbale minimale avec "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

De nombreuses études ont examiné les facteurs prédictifs du langage chez les tout-petits pré-verbaux et chez les enfants parlant couramment avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" (dTSA). 

La présente étude a examiné les relations simultanées entre le langage expressif et un ensemble de variables de communication sociale sélectionnées de manière empirique - attention conjointe, imitation et jeu - un échantillon unique de 37 enfants et adolescents avec dTSA et peu verbaux (MV). 

Les résultats ont révélé que l’imitation et le jeu étaient significativement corrélés au langage expressif, même en contrôlant le QI non verbal, mais pas l’attention conjointe. 

L'imitation était la seule variable prédictive à atteindre une signification dans le modèle de régression. 

Les résultats démontrent que les prédicteurs du langage expressif varient d'une sous-population à l'autre du spectre autistique et ont de vastes répercussions sur la conception de l'intervention pour les personnes plus âgées atteintes de MV et avec un dTSA.

J Autism Dev Disord. 2019 Jun 11. doi: 10.1007/s10803-019-04089-8.

Concurrent Social Communication Predictors of Expressive Language in Minimally Verbal Children and Adolescents with Autism Spectrum Disorder

Pecukonis M^1,2, Plesa Skwerer D^3,4, Eggleston B⁴, Meyer S⁴, Tager-Flusberg H^3,4.

Author information

1

Department of Psychological & Brain Sciences, Boston University, Boston, MA, 02215, USA. mpecukon@bu.edu.

2

Center for Autism Research Excellence, Boston, MA, 02215, USA. mpecukon@bu.edu.

3

Department of Psychological & Brain Sciences, Boston University, Boston, MA, 02215, USA.

4

Center for Autism Research Excellence, Boston, MA, 02215, USA.

Abstract

Numerous studies have investigated the predictors of language in pre-verbal toddlers and verbally fluent children with autism spectrum disorder (ASD). The present study investigated the concurrent relations among expressive language and a set of empirically-selected social communication variables-joint attention, imitation, and play-in a unique sample of 37 minimally verbal (MV) children and adolescents with ASD. Results revealed that imitation and play were significantly correlated with expressive language, even when controlling for non-verbal IQ, but joint attention was not. Imitation was the only predictor variable to reach significance within the regression model. Findings demonstrate that predictors of expressive language vary for subpopulations of the autism spectrum, and have broader implications for intervention design for older, MV individuals with ASD.

PMID:31187332

DOI:10.1007/s10803-019-04089-8

Avantages du clown médical dans le traitement de jeunes enfants avec un diagnostic de "troubles du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Nous avons étudié l'apport de la thérapie de groupe dispensée par un clown médical aux enfants avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" (dTSA). Jusqu’à présent, les publications scientifiques sur le clowning médical se concentrent sur les avantages généraux pour la santé. La présente étude est la première étude contrôlée sur l’utilisation du clowning médical dans le traitement des enfants avec un dTSA. 

Vingt-quatre enfants âgés de 2 à 6 ans avec un dTSA inscrits à notre programme intensif d'éducation spéciale ont été examinés avant et après les séances de groupe avec intervention de clown (IC) et autre intervention (OI). 

Nous avons testé les comportements stéréotypés, l'expression verbale, la réciprocité entre les jeux et les sourires sociaux. Les données ont été recueillies au cours de 12 semaines d’intervention et la trajectoire du changement a été évaluée en plus de la pré / post-intervention 

Conclusion: 

Amélioration du temps dans toutes les mesures: Augmentation significative de la production de mots, de la réciprocité des jeux et du nombre de sourires sociaux. pendant l'IC par rapport à l'OI. Nous avons également constaté une réduction de la fréquence des comportements stéréotypés pendant et après l'IC par rapport à avant l'IC. 

Ces résultats préliminaires indiquent que le clownage médical peut être bénéfique pour les jeunes enfants avec dTSA, car il favorise la communication et la réciprocité sociale dans un cadre interventionnel amusant et vivant. 

Ce que l'on sait:

• • De nombreux traitements sont utilisés et prouvés comme des interventions efficaces pour les enfants avec un dTSA
• Jusqu'à présent, le clownage médical n'a pas été testé comme intervention ou traitement du TSA.

Quoi de neuf: 

• Les séances de clown médical avec des enfants avec dTSA ont amélioré la communication pendant les interventions par rapport aux autres interventions. 
• Les séances de clowns médicaux ont contribué à une diminution de la fréquence des mouvements stéréotypés chez les enfants avec dTSA.

Eur J Pediatr. 2019 Aug;178(8):1283-1289. doi: 10.1007/s00431-019-03415-7. Epub 2019 Jun 26.

Benefits of medical clowning in the treatment of young children with autism spectrum disorder

Shefer S¹, Leon Attia O², Rosenan R², Wald OA³, Ende H², Gabis LV^2,4.

Author information

1

Weinberg Child Development Center, The Chaim Sheba Medical Center, 5262000, Tel HaShomer Ramat Gan, Israel. DRShahar.Shefer@sheba.health.gov.il.

2

Weinberg Child Development Center, The Chaim Sheba Medical Center, 5262000, Tel HaShomer Ramat Gan, Israel.

3

Center of Academic Studies, Or Yehuda, Israel.

4

Sackler School of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv-Yafo, Israel.

Abstract

We investigated the contribution of group therapy delivered by a medical clown to young children diagnosed with autism spectrum disorder (ASD). So far, scientific publications regarding medical clowning focus on general health advantages. The current study is the first controlled research examining the use of medical clowning in the therapy for children with ASD. Twenty-four children aged 2-6 years old with ASD enrolled in our special education intensive program were examined before and after group sessions with clown intervention (CI) and other intervention (OI). We tested stereotypic behaviors, verbal expression, play reciprocity, and social smiles. Data was collected during 12 weeks of intervention, and the trajectory of change was evaluated in addition to the pre-/post-intervention.Conclusion: improvement over time in all measures: Significant increase in word production, play reciprocity, and amount of social smiles during CI as compared with OI. We also found a reduction in frequency of stereotypic behaviors during and following CI as compared with before CI. These preliminary results indicate that medical clowning may be beneficial for young children with ASD, since it promotes communication and social reciprocity in a fun and lively interventional setting. What is Known: • Many therapies are used and proven as efficacious interventions for children with ASD. • So far, medical clowning was not tested as an intervention or therapy for ASD. What is New: • Medical clowning sessions with children with ASD elicited enhanced communication during the interventions as compared with other interventions. • Medical clowning sessions contributed to a decrease in frequency of stereotypic movements over time, in children with ASD.

PMID:31243575

DOI:10.1007/s00431-019-03415-7

Comportements des soignants pendant la séance lors de la prestation d'une intervention fondée sur des preuves pour les enfants avec un diagnostic de TSA dans les services communautaires de santé mentale

Aperçu: G.M.

Une intervention individualisée de santé mentale pour les TSA («AIM HI») est une intervention collaborative, médiée par un fournisseur de soins et ciblée sur un enfant, visant à réduire les comportements difficiles des enfants avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme", développée pour être mise en œuvre dans des programmes de santé mentale communautaires. 

En utilisant des données d’observation des sessions AIM HI, la présente étude a caractérisé l’apparition de deux types de comportements des soignants durant la session: préoccupations exprimées (exprimer des préoccupations concernant les stratégies de traitement, exprimer une difficulté à utiliser ses compétences, exprimer une difficulté à terminer ses devoirs) et engagement participatif (à savoir en posant des questions; en participant aux activités de la session; en montrant son engagement envers la thérapie).

Des analyses plus poussées ont examiné les différences culturelles dans le comportement des aidants et les associations entre les comportements des aidants et l'adhésion des cliniciens. Les participants comprenaient 39 dyades soignants-cliniciens inscrites à un essai d'efficacité communautaire de AIM HI. Les enregistrements vidéo de 107 séances au cours des deux premiers mois de traitement ont été codés en fonction du comportement du soignant au cours de la séance et de l'observance du traitement par le clinicien. 

Les résultats ont indiqué que les préoccupations exprimées avaient été observées dans 47% des séances. 

Lorsqu'ils contrôlent le revenu du ménage, les aidants naturels Latinx (ex latinos) ont été évalués plus bas pour avoir exprimé des préoccupations concernant les stratégies de traitement et ont démontré des comportements de participation inférieurs en séance comparés aux aidants naturels non-Latinx, suggérant que des facteurs culturels peuvent influer sur l'engagement verbal en séance. 

Enfin, les préoccupations concernant les stratégies de traitement, les difficultés d'utilisation des compétences et l'engagement de la participation étaient positivement associés à l'observance du traitement par les cliniciens. 

Les résultats suggèrent que certaines préoccupations et certains comportements d'engagement de la participation peuvent être des indicateurs de l'engagement positif du fournisseur de soins dans le contexte d'une intervention collaborative, et que des niveaux plus faibles d'engagement du fournisseur de soins pourraient en fait empêcher la fourniture par le clinicien d'une intervention intensive fondée sur des preuves dans les soins de routine.

Evid Based Pract Child Adolesc Ment Health. 2019;4(1):55-71. doi: 10.1080/23794925.2019.1565500. Epub 2019 Feb 7.

In-Session Caregiver Behaviors during Evidence-Based Intervention Delivery for Children with ASD in Community Mental Health Services

Guan K¹, Lau AS¹, Zhang A¹, Chlebowski C^2,3, Haine-Schlagel R^4,3, Brookman-Frazee L^2,3.

Author information

1

Department of Psychology, University of California, Los Angeles, 1285 Franz Hall, Los Angeles, CA 90095 U.S.A.

2

Department of Psychiatry, University of California, San Diego.

3

Child and Adolescent Services Research Center, 3020 Children's Way, San Diego, CA 92123 U.S.A.

4

Department of Child and Family Development, San Diego State University.

Abstract

An Individualized Mental Health Intervention for ASD, ("AIM HI"), is a collaborative, caregiver-mediated and child-directed intervention for reducing challenging behaviors in children with autism spectrum disorder developed for delivery in community mental health programs. Using observational data from AIM HI sessions, the present study characterized the occurrence of two types of in-session caregiver behaviors: expressed concerns (i.e., expressing concerns about treatment strategies; expressing difficulty using skills; expressing difficulty completing homework) and participation engagement (i.e., asking questions; participating in session activities; showing commitment to therapy). Further analyses examined cultural differences in caregiver behaviors and associations between caregiver behaviors and clinician adherence. Participants included 39 caregiver-clinician dyads enrolled in a community effectiveness trial of AIM HI. Video recordings from 107 sessions during the first two months of treatment were coded for in-session caregiver behaviors and clinician adherence. Results indicated that expressed concerns were observed in 47% of sessions. When controlling for household income, Latinx caregivers were rated lower for expressing concerns about treatment strategies and demonstrated lower participation engagement behaviors in session compared with non-Latinx White caregivers, suggesting that cultural factors may impact verbal engagement in sessions. Finally, expressing concerns about treatment strategies, expressing difficulty using skills, and participation engagement were positively associated with clinician adherence. Findings suggest that some expressed concerns and participation engagement behaviors may be indicators of positive caregiver engagement in the context of a collaborative intervention, and lower levels of such caregiver engagement may actually impede clinicians' delivery of intensive evidence-based intervention in routine care.

PMID:31263772

PMCID:PMC6602542b [Available on 2020-02-07]

DOI:10.1080/23794925.2019.1565500

Analyse comportementale complète de souris knock-out Syngap1 hétérozygotes

Aperçu: G.M. 

Synaptic Ras, la protéine d’activation 1 de la GTPase (SYNGAP1) régule la plasticité synaptique par le biais du trafic des récepteurs AMPA. Des mutations de SYNGAP1 ont été découvertes chez des patients humains présentant une déficience intellectuelle (ID) et un "trouble du spectre de l'autisme" (TSA). Presque toutes les personnes atteintes d'une ID liée à SYNGAP1 développent l'épilepsie et environ 50% d'entre elles ont un diagnostic de TSA. Les identifiants liés à SYNGAP1 devraient représenter au moins 1% des cas d’ID. Dans les modèles de souris présentant des mutations Syngap1, de graves dysfonctionnements cognitifs et affectifs ont été rapportés, mais certaines conclusions ne sont pas cohérentes d'une étude à l'autre. Pour mieux comprendre la signification comportementale du gène SYNGAP1, nous avons évalué divers domaines de comportement chez des souris mutantes hétérozygotes Syngap1 à l'aide d'une batterie de tests comportementaux.
METHODES:
Des souris mâles portant une mutation hétérozygote du gène Syngap1 (souris Syngap1 - / +) créées par le groupe de Seth Grant ont été soumises à une batterie de tests comportementaux complets, qui ont examiné l'état de santé général, ainsi que des tests neurologiques, du rotarode, de la plaque chauffante, du champ ouvert, de la lumière. transition sombre / sombre, labyrinthe élevé, interaction sociale, inhibition de la prépulsion, nage forcée de Porsolt, suspension de la queue, analyse de la marche, labyrinthe en T, labyrinthe en Y, labyrinthe de Barnes, conditionnement conditionné par la peur contextuelle et corrigée et activité locomotrice à la maison.
RÉSULTATS:
Les souris Syngap1 - / + ont présenté une activité locomotrice accrue, une inhibition réduite de la prépulsion et une altération de la mémoire spatiale de travail et de référence, conformément aux études précédentes. La dégradation de la mémoire de peur du contexte et l'augmentation du réflexe de sursaut chez les souris mutantes Syngap1 n'ont pas pu être reproduites. Des diminutions significatives de la sensibilité aux stimuli douloureux et à une altération de la motricité ont été observées chez les souris Syngap1 - / +. On a noté une diminution des comportements analogues à l’anxiété et à la dépression, bien que l’augmentation de l’activité locomotrice soit un facteur de confusion potentiel pour ces phénotypes. L'augmentation de l'activité locomotrice de la cage familiale indiquait une activité hyperlocomotrice non seulement dans des conditions de test comportementales spécifiques, mais également dans des environnements familiers.
CONCLUSION:
Chez les souris Syngap1 - / +, nous pourrions reproduire la plupart des déficits cognitifs et émotionnels précédemment rapportés. La diminution de la sensibilité aux stimuli douloureux et à l'altération de la fonction motrice constatée chez les souris Syngap1 - / + correspond aux caractéristiques communes des patients présentant une ID liée à SYNGAP. Nous avons également confirmé que la souris hétérozygote Syngap1 récapitulait les symptômes des patients ID et TSA.

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Neuropsychopharmacol Rep. 2019 Jul 19. doi: 10.1002/npr2.12073.

Comprehensive behavioral analysis of heterozygous Syngap1 knockout mice

Nakajima R¹, Takao K^2,3, Hattori S¹, Shoji H¹, Komiyama NH⁴, Grant SGN⁵, Miyakawa T^1,3.

Author information

1

Division of Systems Medical Science, Institute for Comprehensive Medical Science, Fujita Health University, Toyoake, Japan.

2

Division of Animal Resources and Development, Life Science Research Center, University of Toyama, Toyama, Japan.

3

Section of Behavior Patterns, Center for Genetic Analysis of Behavior, National Institute for Physiological Sciences, Okazaki, Japan.

4

Centre for Clinical Brain Sciences, The Patrick Wild Centre for Research into Autism, Fragile X Syndrome & Intellectual Disabilities, The University of Edinburgh, Edinburgh, UK.

5

Genes to Cognition Program, Centre for Clinical Brain Sciences, University of Edinburgh, Edinburgh, UK.

Abstract

AIMS:

Synaptic Ras GTPase-activating protein 1 (SYNGAP1) regulates synaptic plasticity through AMPA receptor trafficking. SYNGAP1 mutations have been found in human patients with intellectual disability (ID) and autism spectrum disorder (ASD). Almost every individual with SYNGAP1-related ID develops epilepsy, and approximately 50% have ASD. SYNGAP1-related ID is estimated to account for at least 1% of ID cases. In mouse models with Syngap1 mutations, strong cognitive and affective dysfunctions have been reported, yet some findings are inconsistent across studies. To further understand the behavioral significance of the SYNGAP1 gene, we assessed various domains of behavior in Syngap1 heterozygous mutant mice using a behavioral test battery.

METHODS:

Male mice with a heterozygous mutation in the Syngap1 gene (Syngap1^-/+ mice) created by Seth Grant's group were subjected to a battery of comprehensive behavioral tests, which examined general health, and neurological screens, rotarod, hot plate, open field, light/dark transition, elevated plus maze, social interaction, prepulse inhibition, Porsolt forced swim, tail suspension, gait analysis, T-maze, Y-maze, Barnes maze, contextual and cued fear conditioning, and home cage locomotor activity. To control for type I errors due to multiple-hypothesis testing, P-values below the false discovery rate calculated by the Benjamini-Hochberg method were considered as study-wide statistically significant.

RESULTS:

Syngap1^-/+ mice showed increased locomotor activity, decreased prepulse inhibition, and impaired working and reference spatial memory, consistent with preceding studies. Impairment of context fear memory and increased startle reflex in Syngap1 mutant mice could not be reproduced. Significant decreases in sensitivity to painful stimuli and impaired motor function were observed in Syngap1^-/+ mice. Decreased anxiety-like behavior and depression-like behavior were noted, although increased locomotor activity is a potential confounding factor of these phenotypes. Increased home cage locomotor activity indicated hyperlocomotor activity not only in specific behavioral test conditions but also in familiar environments.

CONCLUSION:

In Syngap1^-/+ mice, we could reproduce most of the previously reported cognitive and emotional deficits. The decreased sensitivity to painful stimuli and impaired motor function that we found in Syngap1^-/+ mice are consistent with the common characteristics of patients with SYNGAP-related ID. We further confirmed that the Syngap1 heterozygote mouse recapitulates the symptoms of ID and ASD patients.

© 2019 The Authors. Neuropsychopharmacology Reports published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of The Japanese Society of Neuropsycho Pharmacology.

KEYWORDS:

SYNGAP1 ; autism spectrum disorder; intellectual disability; motor function; nociception

PMID:31323176

DOI:10.1002/npr2.12073

Démêler l'architecture de la chromatine pour mieux comprendre l'étiologie des troubles cérébraux

Aperçu; G.M.

L’organisation de la chromatine, ainsi que les modifications de l’ADN et des histones, est directement liée au contrôle spatiotemporel de l’expression génique qui spécifie et maintient les fonctions spécifiques au type de cellule. Ceci est particulièrement important dans le cerveau, où résident des centaines de types de cellules ayant des fonctions distinctes. Les progrès récents des technologies moléculaires et informatiques ont permis d’interroger l’architecture de la chromatine avec une résolution et des détails sans précédent. 

Nous passons ici en revue des études récentes sur l’importance croissante de l’architecture de la chromatine dans la pathogenèse des troubles cérébraux, l’accent étant mis sur la schizophrénie, les "troubles du spectre de l'autisme"(TSA) et les troubles d’expansion répétée instables. 

Ces études fournissent des informations moléculaires sur la manière dont ces troubles cérébraux apparaissent au niveau de l'architecture de la chromatine et impliquent de nouvelles directions thérapeutiques.

Curr Opin Genet Dev. 2019 Jul 16;55:76-81. doi: 10.1016/j.gde.2019.06.009.

Disentangling chromatin architecture to gain insights into the etiology of brain disorders

Lamonica JM¹, Zhou Z².

Author information

1

Department of Genetics and Epigenetics Institute, University of Pennsylvania, Perelman School of Medicine, Philadelphia, PA, USA.

2

Department of Genetics and Epigenetics Institute, University of Pennsylvania, Perelman School of Medicine, Philadelphia, PA, USA. Electronic address: zhaolan@pennmedicine.upenn.edu.

Abstract

Chromatin organization, together with DNA and histone modifications, is directly linked to the spatiotemporal control of gene expression that specifies and maintains cell type-specific functions. This is particularly important in the brain where hundreds of cell types with distinct functions reside. Recent advances in molecular and computational technologies have enabled the query of chromatin architecture at unprecedented resolution and detail. Here, we review recent studies on the emerging importance of chromatin architecture in the pathogenesis of brain disorders, with emphasis on schizophrenia, autism spectrum disorders (ASD), and unstable repeat expansion disorders. These studies provide molecular insights into how these brain disorders arise at the level of chromatin architecture and implicate new therapeutic directions.

Copyright © 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.

PMID:31323465

DOI:10.1016/j.gde.2019.06.009

Le domaine ELMO contenant un gène (ELMOD1) est associé à un retard mental et à un "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Le domaine ELMO contenant 1 (ELMOD1) code pour une protéine avec des fonctions activant la GTPase. Des études antérieures ont confirmé sa surexpression dans les tissus cérébraux. Bien qu'aucune étude antérieure n'ait rapporté de mutations de ce gène chez l'homme, des mutations inactivantes spontanées de l'homologue murin de ce gène ont été associées à des problèmes de surdité et d'équilibre. Dans la présente étude, nous avons effectué un séquençage complet de l'exome (WES) chez un patient présentant une déficience intellectuelle. Nous avons trouvé une nouvelle mutation dans le gène ELMOD1 (c.571delG, p.D191MfsTer25) dans le proband et dans deux autres cas affectés de la famille. L'analyse de la ségrégation a montré que les parents étaient porteurs de la mutation à l'état hétérozygote. Par conséquent, l’étude actuelle rapporte le premier cas de mutation d’ELMOD1 chez l’homme et démontre la différence significative des phénotypes associés aux mutations d’ELMOD1 chez l’homme et la souris.

J Mol Neurosci. 2019 Jul 20. doi: 10.1007/s12031-019-01359-z.

ELMO Domain Containing 1 (ELMOD1) Gene Mutation Is Associated with Mental Retardation and Autism Spectrum Disorder

Miryounesi M¹, Bahari S², Salehpour S³, Alipour N¹, Ghafouri-Fard S⁴.

Author information

1

Genomic Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

2

Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran.

3

Department of Pediatric Endocrinology and Metabolism, Mofid Children's Hospital, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

4

Department of Medical Genetics, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. s.ghafourifard@sbmu.ac.ir.

Abstract

ELMO domain containing 1 (ELMOD1) encodes a protein with GTPase-activating functions. Previous studies have confirmed its overexpression in brain tissues. Although no previous study has reported mutations in this gene in human subjects, spontaneous inactivating mutations in the mouse homolog of this gene have been associated with deafness and balance problems. In the current study, we have performed whole exome sequencing (WES) in a patient with intellectual disability. We found a novel mutation in ELMOD1 gene (c.571delG, p.D191MfsTer25) in the proband and two other affected cases in the family. Segregation analysis showed that parents carried the mutation in the heterozygote state. Consequently, the current study reports the first case of mutation in ELMOD1 in human subjects and demonstrates the significant difference in the phenotypes associated with ELMOD1 mutations in humans and mice.

PMID:31327155

DOI: 10.1007/s12031-019-01359-z

Évaluation diagnostique de phase 3 d'un jeu sérieux sur tablette graphique permettant d'identifier l'autisme chez 760 enfants âgés de 3 à 5 ans en Suède et au Royaume-Uni

Aperçu: G.M.

Des preuves récentes suggèrent qu'une perturbation du mouvement sous-jacente pourrait être une composante essentielle du "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) et un nouveau biomarqueur précoce accessible. Les technologies intelligentes mobiles telles que les iPad contiennent des capteurs de mouvement inertiel et des écrans tactiles capables d'enregistrer des modèles de mouvement inférieurs à la seconde pendant le jeu. Une étude pilote précédente avait recours à une analyse par apprentissage automatique de modèles moteurs enregistrés chez des enfants de 3 à 5 ans. Il a identifié les personnes avec un TSA parmi les témoins appariés selon l'âge et le sexe avec une précision de 93%, en présentant une méthode d'évaluation attrayante pouvant être utilisée à la maison, en clinique ou en classe.
METHODES ET ANALYSE:
Il s'agit d'une étude de classification diagnostique prospective de phase III conçue selon les directives des normes de rapport des études de précision du diagnostic. Trois cohortes sont étudiées: les enfants au développement typique (TD); les enfants avec un diagnostic clinique de TSA et les enfants avec un diagnostic d'un autre trouble neurodéveloppemental (OND) qui n'est pas un TSA. L’étude sera achevée à Glasgow, au Royaume-Uni, et à Göteborg, en Suède. L'objectif de recrutement est de 760 enfants (280 DT, 280 ASD et 200 OND). Les enfants jouent à deux jeux sur l'iPad, puis un algorithme d'acquisition et d'analyse de données tiers (Play.Care, Harimata) classera les données comme étant associées positivement ou négativement aux TSA. Les résultats sont aveugles jusqu'à ce que la collecte de données soit terminée, lorsque la classification de l'algorithme sera comparée au diagnostic médical. De plus, les parents des participants des groupes des TSA et des OND rempliront trois questionnaires: Questionnaire sur les forces et les difficultés; Syndromes symptomatiques précoces suscitant un questionnaire sur les examens cliniques neurodéveloppementaux et le système d'évaluation du comportement adaptatif-3 ou l'échelle de comportement adaptatif de Vineland-II. 

Le critère de jugement principal est la sensibilité et la spécificité de Play.Care pour différencier les enfants TSA des enfants TD. Les mesures de résultats secondaires incluent la précision de Play.Care pour différencier les enfants TSA des enfants OND.
ETHIQUE ET DIFFUSION:
Cette étude a été approuvée par le comité 3 du service d'éthique de la recherche dans l'ouest de l'Écosse et par le comité d'éthique de l'université de Strathclyde. Les résultats seront diffusés dans des publications examinées par des pairs et lors de conférences scientifiques internationales.
NUMÉRO D'ENREGISTREMENT DE L'ESSAI:  NCT03438994; Pré-résultats.

Cliquer ICI pour accéder à l'intégralité de l'article en anglais

BMJ Open. 2019 Jul 16;9(7):e026226. doi: 10.1136/bmjopen-2018-026226.

Phase 3 diagnostic evaluation of a smart tablet serious game to identify autism in 760 children 3-5 years old in Sweden and the United Kingdom

Millar L^1,2, McConnachie A³, Minnis H⁴, Wilson P⁵, Thompson L^5,6, Anzulewicz A⁷, Sobota K⁷, Rowe P^1,2, Gillberg C^4,6, Delafield-Butt J¹.

Author information

1

Laboratory for Innovation in Autism, University of Strathclyde, Glasgow, UK.

2

Biomedical Engineering, University of Strathclyde, Glasgow, UK.

3

Robertson Centre for Biostatistics, University of Glasgow, Glasgow, UK.

4

Mental Health and Wellbeing, University of Glasgow, Glasgow, UK.

5

Centre for Rural Health, University of Aberdeen, Aberdeen, UK.

6

Gillberg Neuropsychiatry Centre, Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden.

7

Harimata sp. z o.o., Kraków, Poland.

Abstract

INTRODUCTION:

Recent evidence suggests an underlying movement disruption may be a core component of autism spectrum disorder (ASD) and a new, accessible early biomarker. Mobile smart technologies such as iPads contain inertial movement and touch screen sensors capable of recording subsecond movement patterns during gameplay. A previous pilot study employed machine learning analysis of motor patterns recorded from children 3-5 years old. It identified those with ASD from age-matched and gender-matched controls with 93% accuracy, presenting an attractive assessment method suitable for use in the home, clinic or classroom.

METHODS AND ANALYSIS:

This is a phase III prospective, diagnostic classification study designed according to the Standards for Reporting Diagnostic Accuracy Studies guidelines. Three cohorts are investigated: children typically developing (TD); children with a clinical diagnosis of ASD and children with a diagnosis of another neurodevelopmental disorder (OND) that is not ASD. The study will be completed in Glasgow, UK and Gothenburg, Sweden. The recruitment target is 760 children (280 TD, 280 ASD and 200 OND). Children play two games on the iPad then a third party data acquisition and analysis algorithm (Play.Care, Harimata) will classify the data as positively or negatively associated with ASD. The results are blind until data collection is complete, when the algorithm's classification will be compared against medical diagnosis. Furthermore, parents of participants in the ASD and OND groups will complete three questionnaires: Strengths and Difficulties Questionnaire; Early Symptomatic Syndromes Eliciting Neurodevelopmental Clinical Examinations Questionnaire and the Adaptive Behavioural Assessment System-3 or Vineland Adaptive Behavior Scales-II. The primary outcome measure is sensitivity and specificity of Play.Care to differentiate ASD children from TD children. Secondary outcomes measures include the accuracy of Play.Care to differentiate ASD children from OND children.

ETHICS AND DISSEMINATION:

This study was approved by the West of Scotland Research Ethics Service Committee 3 and the University of Strathclyde Ethics Committee. Results will be disseminated in peer-reviewed publications and at international scientific conferences.

TRIAL REGISTRATION NUMBER:

NCT03438994; Pre-results.

© Author(s) (or their employer(s)) 2019. Re-use permitted under CC BY-NC. No commercial re-use. See rights and permissions. Published by BMJ.

PMID:31315858

DOI:10.1136/bmjopen-2018-026226