AUTISMO Y PROBLEMAS GASTROINTESTINALES PAT LEVITT, PH.D. SIMMS/MANN CHAIR IN DEVELOPMENTAL NEUROGENETICS CHILDREN S HOSPITAL LOS ANGELES WM KECK PROVOST PROFESSOR OF NEUROGENETICS UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA Los Angeles, Octubre 15, 2015
Factores biológicos que contribuyen a las diferencias observadas en el Autismo Reciprocidad Social, y Comunicación Factores Biológicos? Inflexibilidad de Conducta
Las historias de los 11 niños (8 niños y 3 niñas) ofrecen información acerca de las diferencias individuales, y carácterísticas con relación a la constelación familiar y paso a paso el desarrollo a través de los años Kanner, Nerv. Child 2:217-250 (1943)
Mecanismos de comportamiento social Heterogeneidad Desórdenes Genéticos Variación Genética Típica
La Herencia de ASD es Alta (0.6-0.8)- La Genética es Complicada
Desórdenes Complejos Hereditarios ( como ASD) - Las dificultades en la traducción de la Arquitectura en los Mecanismos Biológicos SNP common polymorphism (40%) CGG CCG Cambia cuanto el gen es activado o desactivado de novo Mutaciones Raras de Código (2-8%) AAT ATT Cambia la proteína de novo Variaciones en los Números de Copias (5-8%) Trunca/Elimina proteinas La Duplicación Aumenta la Proteína
Sabemos que la genética ha definido 15-20% variantes Causales del Autismo 2% Síndromes 7% 8% Variación rara CNVs 83% Variaciones comunes; non-coding RNAs; new rare discoveries
La genética nos ayuda a entender el riesgo del ASD, pero este conocimiento no se ha aplicado para entender la heterogeneidad clínica de ASD.
Prevalencia de 26 Condiciones Médicas en Niños con Autismo - AGRE Fenotipo % Fenotipo % Fenotipo % Aumento de problemas endocrinos 2.0Problemas genitales 7.8Anomalías al caminar 25.9 Problemas del riñón y urinarios 3.5Anomalía estructural del oído 8.8Anomalías de la piel 30.7 Problemas del corazón 4.8Problema anormal de crecimiento 10.6Alergias 42.2 Anomalía cerebral 5.0Problemas respiratorios 11.3Anomalías de coordinación 42.6 Anomalías de los huesos 5.5Anomalía de movimiento 13.8Problemas gastrointestinales 43.8 Problemas craneofaciales 5.5Anomalía dental 14.6Síntomas de trastorno del sueño 55.5 Problemas auditivos 6.3Problemas de visión 15.1Estereotipias 77.3 Anomalía en las articulaciones 6.7Convulsiones 15.4Anomalías sensoriales 80.6 Anomalía estructural del ojo 7.5Asma 16.3 Aldinger et al, Autism Research 2015
Aún con los avances genéticos, tenemos que tener en mente que los niños con mutaciones idénticas pueden ser impactados de manera ligera o severa 10
Con los Descubrimientos Genéticos, Esperamos que: Podamos definir las moléculas primarias que crean riesgo. Entendamos el papel del cerebro y sus funciones. Nos ayuden a determinar los circuitos más vulnerables. Podamos definir grupos clínicos para entender la heterogeneidad y poder intervenir. Entenderemos parámetros biológicos. Anticipemos respuestas antes del tratamiento.
Genómica (estudios de la expresión genética) lleva a definir los caminos biológicos que llevan hacia una vulnerabilidad de ASD (estudios postmorten del cerebro)
Expresión Genética Alterada- Algunos Temas Comúnes Synapses (bajo) Inmune (alto) Voineagu et al Nature 476:380 (2011)
Sinapsis es la Ubicación de la Comunicación Neuronal PRE POST
Por qué la Heterogeneidad Ha Sido tan Difícil de Tratar Bilógicamente? Pleiotrophy La Producción de un sólo gen de dos o más efectos aparentemente no relacionados.
Combinando Genética, Neurobiología y Biomedicina Los genes son pletóricos, por lo tanto, el riesgo genético es poco probable que impacte una sola dimensión de salud.
Clasificación Fenotípica (Plummer, Stevenson and Levitt, Unpublished, 2015) OMIM- Online Mendelian Inheritance in Man NCBI gene NCBI Genetic Testing Registry Conditions/Phenotype database
Categorías Fenotípicas Extraídas de la Base de Datos
Genes Aumentan el Riesgo de Diferentes Desórdenes Plummer, Stevenson and Levitt, 2015, in preparation
Cómo Podemos Entender La Información? Curar las categorías fenotípicas y verificarlas con el programa Python Estratificar los genes del desorden/enfermedad para calificar y asignar categorías más claras (e.g. 7 genes are associated schizophrenia and epilepsy)
Genes Aumentan el Riesgo de Diferentes Diagnósticos Plummer, Stevenson and Levitt, 2015, in preparation
Condiciones Asociadas con el ASD ASD ASD+SCZ ASD+NDD ASD+ADHD ASD+SCZ+NDD ASD+SCZ+BPD+MDD ASD+SCZ+MDD+NDD ASD+SCZ+BPD+NDD ASD+SCZ+BPD+MDD+ADHD+NDD ASD+SCZ+BPD+MDD+ADHD+NDD CHRNA7 Plummer, Stevenson and Levitt, 2015, in preparation
Conclusiones Las diferencias conductuales son típicas en el autismo y otros problemas del desarrollo. El riesgo de autismo es heredable, pero la genética no nos dice la historia completa necesitamos entender los cambios biológicos para poder entender las diferencias individuales entre los niños/as con las mismas características. Condiciones médicas son comunes en niños/as con autismo y otros problemas del desarrollo. Esto significa que los pediatras deben ajustarse a tratar no sólo los síntomas del autismo, pero también considerar al niño/a en su totalidad.
CONCLUSIÓN Ejemplo de cómo entender la información de estudios clínicos y biológicos.
Heterogeneidad del Autismo Retos Para Las Investigaciones y Tratamientos Geschwind, Ann Rev Med (2009)
MET Es Parte De Los Complejos Caminos Biológicos del Autismo * association studies = syndromes w/asd l Levitt and Campbell, JCI 2009
MET Receptor Tyrosine Kinase - Gene de Riesgo para ASD * RR=2.3 (multiplex families) Judson et al, J. Neurodev. Disorders (2011) Lambert et al Aut Res 2014
Características biológicas pueden ayudar a identificar subgrupos del ASD MET Promotor Variante Expresión ASD ASD+GID G allele 47% 39% C allele 53% 61% Campbell et al., 2006, 2007, 2009
Por qué hay enriquecimiento de la variante relacionada con el autismo?
Factores genéticos están relacionados e impactan al cerebro y órganos periféricos del desarrollo A d u lt
MET es Pleiotropic
Autism Res. 5 (2012) Significantly higher T-score on SRS compared to ASD-only 4.5-fold increase in a lack of expressive language 85% of GIDs are functional constipation-diarrhea (average age = 10 years; mostly boys) Increase in rigid-compulsive behaviors behaviors (Peters et al, JADD, 2013)
Primera Visita de Niños y Familias en el Estudio de Tratamiento de GI y el Estrés Oxidativo Clientes de las clínicas de Peds GI & ASD Clínicas de CHLA & CAND Orina Consentimien to Familiar Cuestionarios Todos los Niños: Evaluación de GI ASD+/FC+ ADOS Y evaluación psicológica
Reclutar familias de las clínicas Peds GI & ASD en CHLA & CAND Evaluación de GI a 0, 3, 6 y 12 meses ASD+/FC: Ajustar tratamientos si es necesario; QPGS en cada visita ASD+/FC+ Orina para ver IsoP Family & Teacher Compensation @ each visit
Mucho ha Cambiado Desde Kanner. La variación genética contribuye al desarrollo típico a través de la regulación genética. - La combinación de enfermedades genéticas con medidas dimensionales identificará subgrupos específicos. Los genes a riego del ASD impacta el desarrollo y funciones de las sinapsis, pero expone a los niños a otras condiciones médicas porque los mismos genes funcionan en otros órganos del sistema. Determinar las diferencias biológicas pueden llevar a una mejor identificación de los tipos fenotípicos de ASD, que pueden llevar a mejores tratamientos.
.. Y los avanzes del autismo continuan y nos dan un mejor entendimiento de su desarrollo.. Gracias! plevitt@med.usc.edu www.chla.org/levittlab