Un estudio sobre el cerebro infantil vincula los espacios cerebrales agrandados con el riesgo de autismo

Resumen: Los investigadores descubrieron un posible marcador temprano del autismo en bebés: los espacios perivasculares (PVS) anormalmente ampliados en el cerebro.

El estudio encontró que los bebés con PVS agrandado tenían una probabilidad 2,2 veces mayor de desarrollar autismo en comparación con aquellos con el mismo riesgo genético. Los investigadores siguieron a bebés con una mayor probabilidad de autismo debido a que tenían un hermano mayor con la afección.

Además, estos bebés mostraron una asociación entre el aumento del tamaño del PVS y los problemas del sueño en etapas posteriores de la vida, lo que sugiere un impacto a largo plazo de estas anomalías cerebrales tempranas.

Hechos clave:

1. Los bebés con espacios perivasculares agrandados tienen más del doble de riesgo de desarrollar autismo.
2. El 30% de los bebés que posteriormente desarrollaron autismo mostraron un EVP agrandado a los 12 meses.
3. El estudio vincula las anomalías del LCR en la infancia con alteraciones del sueño posteriores y potencialmente con otras discapacidades del desarrollo.

Fuente: UNC

A lo largo del día y la noche, el líquido cefalorraquídeo (LCR) pulsa a través de pequeños canales llenos de líquido que rodean los vasos sanguíneos del cerebro, llamados espacios perivasculares, para eliminar la neuroinflamación y otros desechos neurológicos. Una interrupción de este proceso vital puede provocar disfunción neurológica, deterioro cognitivo o retrasos en el desarrollo.

Por primera vez, los investigadores Dea Garic, Ph.D., y Mark Shen, Ph.D., ambos del Departamento de Psiquiatría de la Facultad de Medicina de la UNC, descubrieron que los bebés con espacios perivasculares anormalmente agrandados tienen una probabilidad 2,2 veces mayor de desarrollar autismo en comparación con bebés con el mismo riesgo genético. Su investigación también indicó que los espacios perivasculares agrandados en la infancia se asocian con problemas de sueño entre siete y diez años después del diagnóstico.

“Estos resultados sugieren que los espacios perivasculares podrían servir como un marcador temprano del autismo”, dijo Garic, profesor asistente de psiquiatría y miembro del Instituto Carolina para Discapacidades del Desarrollo (CIDD).

Los investigadores estudiaron a bebés con mayor probabilidad de desarrollar autismo porque tenían un hermano mayor con autismo. Siguieron a estos bebés desde los 6 a los 24 meses de edad, antes de la edad del diagnóstico de autismo.

Su estudio, publicado en Red JAMA abierta, encontraron que el 30% de los bebés que posteriormente desarrollaron autismo tenían espacios perivasculares agrandados a los 12 meses. A los 24 meses de edad, casi la mitad de los bebés diagnosticados con autismo tenían espacios perivasculares agrandados.

La importancia del líquido cefalorraquídeo y el sueño

Desde hace diez años, ha habido un resurgimiento de la investigación sobre las importantes funciones del LCR en la regulación de la salud y el desarrollo del cerebro. El laboratorio de Shen fue el primero en informar que un volumen excesivo de LCR era evidente a los 6 meses de edad en bebés que luego desarrollarían autismo. El estudio actual mostró que el volumen excesivo de LCR a los 6 meses estaba relacionado con el agrandamiento de los espacios perivasculares a los 24 meses.

Cada seis horas, el cerebro expulsa una onda de LCR que fluye a través de los espacios perivasculares para eliminar la acumulación de proteínas neuroinflamatorias potencialmente dañinas, como la beta amiloide, en el cerebro. El proceso de limpieza del LCR es especialmente eficaz cuando dormimos, ya que la mayor parte de la circulación y eliminación del LCR se produce durante el sueño.

Sin embargo, la interrupción del sueño puede reducir la eliminación del LCR de los espacios perivasculares, lo que provoca dilatación o agrandamiento, pero esto sólo se ha estudiado anteriormente en estudios con animales o en estudios con adultos en humanos. Este es el primer estudio de este tipo en niños.

Shen, autor principal del Red JAMA abierta artículo, y Garic planteó la hipótesis de que las anomalías del LCR en la infancia estarían relacionadas con problemas de sueño posteriores, basándose en la investigación anterior de Shen. El análisis actual del sueño reveló que los niños que tenían espacios perivasculares agrandados a los dos años de edad tenían tasas más altas de alteraciones del sueño en la edad escolar.

“Dado que el autismo está tan estrechamente relacionado con los problemas del sueño, estábamos en esta posición única para examinar la dinámica del LCR y el sueño”, dijo Garic, primer autor del artículo. “Fue realmente sorprendente observar una asociación tan fuerte separada por un período de tiempo tan largo durante la infancia. Pero realmente muestra cómo los espacios perivasculares no sólo tienen un efecto temprano en la vida, sino que también pueden tener efectos a largo plazo”.

Nueva relevancia clínica en la infancia

La investigación se realizó en conjunto con el Infant Brain Imaging Study (IBIS), una red nacional de investigadores que investigan el desarrollo del cerebro, el autismo y las discapacidades del desarrollo relacionadas. La red está formada por cinco universidades, de las cuales la Universidad de Carolina del Norte-Chapel Hill es la principal.

Para su estudio, Garic y Shen analizaron 870 resonancias magnéticas de IBIS para medir el volumen excesivo de LCR y los espacios perivasculares agrandados. Se obtuvieron resonancias magnéticas de bebés durante el sueño natural a los seis, 12 y 24 meses de edad para observar los cambios a lo largo del tiempo.

El cerebro del bebé experimenta un rápido desarrollo durante este período. Anteriormente, se pensaba que la medición de los espacios perivasculares sólo era clínicamente relevante para los trastornos del envejecimiento en adultos mayores, como en la demencia. Estos hallazgos sugieren que es posible que sea necesario considerar y monitorear a las poblaciones más jóvenes para detectar este tipo de anomalías cerebrales.

“Nuestros hallazgos fueron sorprendentes, dado que los neurorradiólogos suelen considerar el agrandamiento de los espacios perivasculares como un signo de neurodegeneración en adultos, pero este estudio informó que también ocurre en niños pequeños”, dijo Garic. “Este es un aspecto importante del desarrollo del cerebro en los primeros años de vida que debe ser monitoreado”.

Estudios futuros y posibilidades.

Garlic y Shen plantean la hipótesis de que el exceso de volumen de LCR está estancado u obstruido y no circula por el cerebro con la eficiencia que debería. Para su próxima investigación, los investigadores planean utilizar una vez más las resonancias magnéticas para medir el LCR en el cerebro de un bebé dormido, pero esta vez centrándose en la fisiología y la velocidad del flujo del LCR por todo el cerebro.

El equipo de investigación también está trabajando con otros colaboradores para cuantificar el tamaño de los espacios perivasculares y la gravedad de los resultados conductuales. El equipo también planea ampliar su investigación a los síndromes neurogenéticos asociados con el autismo, como el síndrome de X frágil y el síndrome de Down.

“En conjunto, nuestra investigación ha demostrado que las anomalías del LCR en el primer año de vida podrían tener efectos posteriores en una variedad de resultados, incluido el diagnóstico posterior de autismo, problemas de sueño, neuroinflamación y posiblemente otras discapacidades del desarrollo”, dijo Shen.

Acerca de esta noticia de investigación sobre el autismo

Autor: Kendall Daniels
Fuente: UNC
Contacto: Kendall Daniels – UNC
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso abierto.
“Espacios perivasculares agrandados en la infancia y diagnóstico de autismo, volumen de líquido cefalorraquídeo y problemas posteriores del sueño”por Dea Garic et al. Red JAMA abierta

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Abstracto

Espacios perivasculares agrandados en la infancia y diagnóstico de autismo, volumen de líquido cefalorraquídeo y problemas posteriores del sueño

Importancia

Los espacios perivasculares (PVS) y el líquido cefalorraquídeo (LCR) son componentes esenciales del sistema glifático, que regulan la homeostasis cerebral y eliminan los desechos neuronales a lo largo de la vida. El EVP agrandado se ha relacionado con trastornos neurológicos y problemas del sueño en adultos, y se ha informado de un volumen excesivo de LCR en bebés que desarrollan autismo. Las EVP ampliadas no se han estudiado suficientemente longitudinalmente en la infancia o en relación con los resultados del autismo o el volumen del LCR.

Objetivo

Examinar si los PVS agrandados son más prevalentes en los bebés que desarrollan autismo en comparación con los controles y si están asociados con trayectorias de volumen de LCR extraaxial (EA-CSF) y problemas de sueño en la niñez posterior.

Diseño, ambientación y participantes

Este estudio de cohorte longitudinal prospectivo utilizó datos del Infant Brain Imaging Study. Las imágenes de resonancia magnética se adquirieron a los 6, 12 y 24 meses (2007-2017), y se realizaron cuestionarios de sueño entre los 7 y 12 años (a partir de 2018). Los datos se recopilaron en 4 sitios en Carolina del Norte, Missouri, Pensilvania y Washington. Los datos se analizaron desde marzo de 2021 hasta agosto de 2022.

Exposición

PVS (es decir, canales llenos de líquido que rodean los vasos sanguíneos en el cerebro) que están agrandados (es decir, visibles en imágenes de resonancia magnética).

Principales resultados y medidas

Los resultados de interés fueron un aumento del volumen de PVS y EA-CSF de 6 a 24 meses, diagnóstico de autismo a los 24 meses y problemas de sueño entre las edades de 7 y 12 años.

Resultados

Un total de 311 niños (197 [63.3%] varones) se incluyeron: 47 bebés con alta probabilidad familiar de autismo (es decir, que tienen un hermano mayor con autismo) que fueron diagnosticados con autismo a los 24 meses de edad, 180 bebés de alta probabilidad no diagnosticados con autismo y 84 bebés de control de baja probabilidad no diagnosticados. con autismo. Las medidas del sueño en edad escolar estaban disponibles para 109 participantes. De los bebés que desarrollaron autismo, 21 (44,7%) tenían EVP agrandado a los 24 meses en comparación con 48 bebés (26,7%) en el grupo de alta probabilidad pero sin diagnóstico de autismo (PAG= 0,02) y 22 bebés en el grupo de control (26,2%) (PAG= 0,03). En todos los grupos, el aumento del tamaño de la EVP a los 24 meses se asoció con un mayor volumen de EA-CSF entre los 6 y los 24 meses (β = 4,64; IC del 95 %, 0,58-8,72; PAG= .002) y despertares nocturnos más frecuentes en edad escolar (F= 7,76; el²= 0,08; PAG= .006).

Conclusiones y relevancia

Estos hallazgos sugieren que el PVS agrandado surgió entre los 12 y 24 meses de edad en bebés que desarrollaron autismo. Estos resultados se suman a un creciente cuerpo de evidencia de que, junto con un volumen excesivo de LCR y disfunción del sueño, el sistema linfático podría estar desregulado en los bebés que desarrollan autismo.