Strukturální konektivita jako zobrazovací endofenotypy poruch autistického spektra

Poruchy autistického spektra (ASD) jsou vysoce dědičné neuropsychiatrické onemocnění. U dětí a dospívajících se celosvětově prevalence ASD odhaduje na 0,6 %. Pochopení biologického mechanismu této poruchy by mohlo potenciálně usnadnit rychlou, přesnou a personalizovanou terapii. Dysfunkce fronto-temporálních obvodů může vysvětlit poruchu řeči u ASD. Důkazy navíc naznačují, že abnormalita kortiko-striato-talamického okruhu může souviset se sociálními deficity. Je však velmi málo známo, jak změny v těchto dvou obvodech souvisí s variacemi v genotypech. Předchozí zprávy o ASD pomocí zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) prokázaly změnu struktury mozku. Nedávný pokrok v neurozobrazování ukázal, že strukturální konektivita specifického obvodu je lepší než regionální analýza, pokud jde o vyšší penetraci genetických účinků a lepší vysvětlení odchylek v chování. Proto je pravděpodobné, že zobrazení konektivity může sloužit jako účinné endofenotypy, které spojují klinickou manifestaci (fenotypy) a biologické proměnné (genotypy). V posledních pěti letech naše laboratoř zavedla přední světové zobrazovací techniky s difúzním spektrem a aplikovala tyto techniky do klinických studií ASD, schizofrenie, mrtvice a epilepsie. Klinické zkušenosti a technické přednosti nám poskytují silný základ pro rozšíření na zobrazovací genetiku s cílem určit účinné endofenotypy ASD. Cílem tohoto projektu je proto ověřit strukturální konektivitu fronto-temporálních a kortiko-striato-talamických okruhů jako efektivních zobrazovacích endofenotypů ASD. Konkrétně, vyšetřovatelé dosáhnou cíle prostřednictvím série validací. Za prvé, výzkumníci prokážou, že strukturální konektivity ve dvou cílených obvodech se skutečně liší mezi skupinami pacientů s ASD, nepostiženými sourozenci a neurotypickými. Za druhé, vyšetřovatelé prokážou na neurotypických a nepostižených sourozencích, že změněné strukturální konektivity související se sociálním a jazykovým postižením jsou skutečně odlišné u nositelů rizikových genů, tj. CNTNAP2, respektive SLC25A12. Nakonec výzkumníci u všech účastníků prokážou, že změněné strukturální konektivity jsou spojeny s odpovídajícími odchylkami v chování v sociálních a jazykových funkcích. Tento dvouletý projekt je kohortovou studií skládající se ze tří skupin, jmenovitě pacientů, nepostižených sourozenců a kontrolních skupin shodných věkem, pohlavím a rukou. Skupina pacientů a sourozenců se skládá po 20 chlapcích ve věku 10-15 let a kontrolní skupina se skládá ze 40 chlapců. Vyšetření zahrnuje posouzení chování (IQ test, neuropsychologické a klinické hodnocení), MRI studii (strukturní MRI a zobrazení difúzního spektra pro strukturální konektivitu) a sken genomu (konkrétně kandidátní geny související s funkcí jazyka, tzn. SLC25A12, a na sociální funkci, tzn. CNTNAP2). Závěrem lze říci, že se jedná o první kohortový projekt zobrazovací genetiky na Tchaj-wanu. Úspěch tohoto projektu usnadní pokrok translační neurovědy na Tchaj-wanu. Metodika validace endofenotypu bude snadno rozšířena na další psychiatrická onemocnění.