Influenza ambientale sulla malattia mentale attraverso modifiche dei genomi e dei metabolomi negli adolescenti con autismo (ENIGMA-I)

Sintomi di ansia

I sintomi di ansia saranno valutati tramite la Anxiety Scale for Children (ASC-ASD).

L'ASC-ASD è un self-report di 24 item da utilizzare con giovani di età compresa tra 8 e 16 anni con diagnosi di autismo. Gli elementi sono valutati su una scala Likert a 4 punti, che va da 0 a 3. Il punteggio totale varia da 0 a 72, con punteggi più alti che indicano livelli più elevati di ansia. L'ASC-ASD sarà completato dai partecipanti alle visite cliniche al mese 0, 2, 4 e 6.

Sintomi di ansia

I sintomi di ansia saranno valutati tramite la Revised Children's Anxiety and Depression Scale-25 (RCADS-25).

L'RCADS-25 è un self-report di 25 item, che rappresenta una sottoscala dell'ansia con 14 item. Gli elementi vengono valutati su una scala Likert a 4 punti con punteggi più alti che rappresentano una maggiore gravità dei sintomi. I punteggi per la sottoscala dell’ansia vanno da 0 a 42. L'RCADS-25 sarà completato ogni due settimane durante la durata dello studio di 6 mesi.

Sintomi della depressione

I sintomi della depressione saranno valutati tramite il Beck Depression Inventory for Youth (BDI-Y).

Il BDI-Y è un autovalutazione composto da 20 item. Gli elementi vengono valutati su una scala Likert a 4 punti che va da 0 a 3. I punteggi totali vanno da 0 a 60 con punteggi più alti che indicano una maggiore gravità dei sintomi. Il BDI-Y sarà completato dai partecipanti alle visite cliniche al mese 0, 2, 4 e 6.

Sintomi della depressione

I sintomi della depressione saranno valutati tramite la Revised Children's Anxiety and Depression Scale-25 (RCADS-25).

L'RCADS-25 è un self-report di 25 item, che rappresenta una sottoscala della depressione con 10 item. Gli elementi vengono valutati su una scala Likert a 4 punti con punteggi più alti che rappresentano una maggiore gravità dei sintomi. I punteggi per la sottoscala della depressione vanno da 0 a 30. L'RCADS-25 sarà completato ogni due settimane durante la durata dello studio di 6 mesi.

Deficit di attenzione/iperattività

I criteri DSM-IV per il disturbo da deficit di attenzione/iperattività (ADHD) saranno valutati utilizzando la scala a 18 item SNAP-IV, una versione abbreviata del questionario Swanson, Nolan e Pelham (SNAP). Gli elementi sono valutati su una scala Likert a 4 punti con punteggi più alti che indicano livelli di sintomi più elevati. I due sottoinsiemi di sintomi riguardano Disattenzione (item 1-9) e Iperattività/Impulsività (item 10-18), con possibili punteggi che vanno da 0 a 27 per ciascun sottoinsieme. Lo SNAP-IV sarà completato dai genitori dei partecipanti entro 72 ore prima delle visite cliniche ai mesi 0, 2, 4 e 6.

Disturbi del sonno

I disturbi del sonno saranno valutati utilizzando la Sleep Disturbance Scale for Children (SDSC), composta da 26 elementi, valutati su una scala Likert a 5 punti. Il punteggio totale varia da 26 a 130 con punteggi più alti che indicano livelli più elevati di disturbi del sonno. Oltre al punteggio totale verranno calcolate 6 sottoscale che rappresentano i disturbi del sonno più specifici, ovvero la difficoltà nell'iniziare e mantenere il sonno (DIMS); disturbi respiratori del sonno (SBD); disturbi dell'arousal (DoA); disturbi della transizione sonno-veglia (SWTD); disturbi di sonnolenza eccessiva (DOES); iperidrosi del sonno (SH). L'SDSC sarà completato dai genitori dei partecipanti entro 72 ore prima delle visite cliniche ai mesi 0, 2, 4 e 6.

Attività fisica

I livelli di attività fisica nell'ultima settimana verranno valutati utilizzando il questionario sull'attività fisica per i bambini più grandi (PAQ-C). Il PAQ-C è composto da 10 item, di cui gli item da 1 a 9 vengono valutati su scale Likert a 5 punti, con punteggio da 1 a 5. Il punteggio complessivo di riepilogo dell'attività è rappresentato dalla media degli elementi da 1 a 9, variando quindi da 1 a 5, con punteggi più alti che indicano livelli più elevati di attività fisica. Il PAQ-C sarà completato dai partecipanti entro 72 ore prima delle visite cliniche ai mesi 0, 2, 4 e 6.

Sintomi di disturbi di salute mentale

I sintomi dei disturbi di salute mentale saranno valutati tramite il Development and Well-Being Assessment (DAWBA), un questionario/pacchetto di interviste online che indica le probabili diagnosi psichiatriche DSM-5. I partecipanti e i genitori completeranno i questionari online entro 72 ore prima della Visita 1 e della Visita 4. La DAWBA copre l'ansia da separazione, la fobia specifica, la fobia sociale, il disturbo di panico/agorafobia, il disturbo da stress post-traumatico, il disturbo ossessivo compulsivo, il disturbo d'ansia generalizzato, Disturbo di dismorfismo corporeo, disturbo da disregolazione dell'umore dirompente, depressione maggiore, ADHD/ipercinesia, disturbo oppositivo provocatorio, disturbo della condotta, disturbi alimentari, comprese anoressia, bulimia e alimentazione incontrollata, disturbi dello spettro autistico, disturbi da tic, inclusa la sindrome di Tourette, disturbi bipolari. Le previsioni diagnostiche vengono fornite in fasce di probabilità, ovvero (1) inferiore allo 0,1% (--), (2) circa 0,5% (-), (3) circa 3% (+/-), (4) circa 15% (+), (5) intorno al 50% (++), (6) oltre il 70% (+++).

Valutazione cognitiva

La valutazione cognitiva sarà condotta utilizzando il Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery (CANTAB), un software di ricerca sulla valutazione cognitiva, gestito tramite un dispositivo touchscreen. La batteria per i partecipanti con diagnosi di autismo consiste in misure che esaminano le funzioni esecutive, la pianificazione, la memoria episodica e la velocità di elaborazione. CANTAB è indipendente dalla lingua e non richiede alcuna familiarità con i computer. Verrà somministrato in clinica durante la Visita 1 e la Visita 4.

Valutazione nutrizionale

La valutazione nutrizionale si basa su una versione adattata della Valutazione Nutrizionale per Bambini e Adulti con ASD (NACA-ASD). Il NACA-ASD è stato progettato per assistere le famiglie e i ricercatori nel fare una stima approssimativa della qualità della dieta e dell’integrazione nutrizionale di una persona con autismo. Ai partecipanti verrà chiesto di stimare il numero di porzioni di diversi gruppi alimentari che hanno mangiato nelle ultime 24 ore. La valutazione sarà condotta in clinica durante tutte le visite.

Frequenza cardiaca

La frequenza cardiaca in battiti al minuto (BPM) sarà valutata tramite il cerotto per elettrocardiogramma indossabile (ECG) non invasivo Vivalink (campionamento ECG 128 Hz; intervallo di frequenza cardiaca 40-300 BPM). Ai partecipanti verrà chiesto di indossare il sensore per 5 giorni nelle prime 2 settimane successive alla visita di base (ovvero 10 giorni in totale). Successivamente, verrà chiesto loro di indossare il sensore per 72 ore a settimane alterne durante il corso di studi.

Frequenza respiratoria

La frequenza respiratoria sarà valutata tramite il cerotto per elettrocardiogramma indossabile (ECG) non invasivo Vivalink. Viene raccolto in respiri al minuto (BrPM) con un intervallo compreso tra 5 e 25 BrPM. Ai partecipanti verrà chiesto di indossare il sensore per 5 giorni nelle prime 2 settimane successive alla visita di base (ovvero 10 giorni in totale). Successivamente, verrà chiesto loro di indossare il sensore per 72 ore a settimane alterne durante il corso di studi.

Genotipo

Verrà utilizzato il BeadChip Infinium Global Screening Array-24 con il DNA del tampone buccale della visita 1. Il contenuto dell'array di sfere è selezionato per l'accuratezza dell'imputazione a frequenze alleliche minori >1% nelle popolazioni del Progetto Genomes. Il contenuto della ricerca clinica include varianti con associazioni di malattie consolidate, marcatori farmacogenomici rilevanti e contenuti esonici selezionati sulla base di database. Dopo l'identificazione dell'intensità, il controllo di qualità del campione include la rimozione di campioni con tasso di identificazione della genotipizzazione <98% e SNP con una percentuale di identificazione <98% o valore p di equilibrio di Hardy-Weinberg <5 × 10-6. Per l'imputazione, i genotipi derivati ​​da array sono stati prefasati utilizzando SHAPEITv2 e l'imputazione è stata effettuata utilizzando il software IMPUTE2 con pannello di riferimento di fase 3 1000 Genomes. Gli SNP con frequenza allelica minore <.10 e una matrice 'info' IMPUTE2 <.9 sono stati esclusi per garantire il massimo. fiducia nella qualità dell’imputazione. Ogni SNP sarà codificato 0,1,2; Verranno esaminate le associazioni con fattori ambientali e salute mentale.

Metilazione del DNA

La metilazione del DNA verrà valutata utilizzando l'array Illumina Infinium MethylationEPIC v2.0 BeadChip dal DNA estratto dai tamponi buccali raccolti ad ogni visita. L'array EPIC è uno strumento di screening della metilazione dell'intero genoma che prende di mira oltre 935.000 siti CpG nelle regioni biologicamente più significative del metiloma umano. I dati Infinium 850K verranno elaborati utilizzando il pacchetto Bioconductor minfi in R (versione 3.4.2). La normalizzazione del quantile della miscela beta (BMIQ) verrà utilizzata per rimuovere i bias dell'array e correggere la progettazione della sonda. La metilazione del DNA sarà una misura continua con valori compresi tra 0 e 1. Verranno eseguiti robusti modelli di regressione utilizzando limma per valutare le associazioni tra la metilazione del DNA e i fattori ambientali misurati, il genotipo e gli esiti sulla salute mentale insieme ai cambiamenti nella metilazione del DNA nel tempo.

Livelli ormonali

I livelli ormonali nelle urine saranno valutati utilizzando ELISA e spettrometria di massa da campioni prelevati ad ogni visita. Questi metodi forniranno misure in ug/ml dei diversi ormoni valutati. I livelli ormonali verranno quindi confrontati con i parametri ambientali misurati, la metilazione del DNA, il metaboloma e i risultati sulla salute mentale.

Profilo metabolomico

I profili metabolici dei campioni di urina e feci saranno misurati mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) (spettrometro Bruker da 700 MHz dotato di criosonda e autocampionatore) e cromatografia liquida-spettrometria di massa (LCMS) (sistema Waters Premier LC con trattino su un sistema Waters Synapt Q-TOF). Questi approcci verranno applicati in modo non mirato per misurare un'ampia gamma di classi biochimiche (ad esempio, aminoacidi, zuccheri, acidi organici, vitamine, composti aromatici). I profili metabolici multivariati verranno elaborati e analizzati utilizzando pipeline su misura in Matlab e R. Gli approcci statistici utilizzati includeranno, ma non saranno limitati a, analisi delle componenti principali, proiezione su strutture latenti, mappe auto-organizzanti, DIABLO e foreste casuali. Questi metodi verranno impiegati per evidenziare le caratteristiche dei metaboliti e le strutture dei dati relativi alla salute mentale, ai parametri ambientali, alla metilazione del DNA e ai dati sul genotipo.