Proč mohou být první kroky vašeho dítěte napsány v jejich DNA

Studie orientace ukazuje, že když děti začnou chodit, není jen vývojová, je to v jejich DNA. Genetické varianty nejen tvarují načasování motoru, ale také odkaz na kognitivní rysy a strukturu mozku.

Thressování T-statistického obrazu T> 0,95 (oboustranný statistický test). Významné voxely byly překryty na 40týdenní novorozenecké mozkové šabloně v sagitálních, koronálních a axiálních rovinách. Bílé šipky označují významné mozkové struktury zapojené do řízení motoru. N = 264. Studie: Metaanalýza věku na začátku chůze u více než 70 000 kojenců evropského původu

Nedávná studie zveřejněná v časopise Lidské chování přírody provedla metaanalýzu věku asociačního studie v celém genomu (GWAS) při nástupu chůze (AOW).

Počátek chůze v raném dětství je robustním klinickým markerem vývoje mozku a chování. Navíc je chůze exkluzivním, informativním milníkem pro atypický a typický vývoj. Neschopnost chodit nezávisle do 18 měsíců je kritériem screeningu, které lze odkazovat na pediatr pro další posouzení, protože zpožděná chůze může naznačovat motorově specifický nebo zobecněný problém.

Historické údaje však naznačují, že pouze menšina pozdních chodců může mít základní vývojovou poruchu nebo neurologickou abnormalitu. Pozdní chodci proto mohou odrážet extrém typické variace nebo klinicky smysluplný stav s pozdějším věkem nástupu. AOW je složitá vlastnost tvarovaná různými faktory, jako jsou rozměry těla, gestační věk, nervová zrání, rok narození, výživa, příležitost k praxi a kulturní kontext.

Mnoho z těchto faktorů ovlivňuje funkci a strukturu oblastí mozku zapojených do řízení motoru, včetně bazálních ganglií, mozečku a kůry. Dysfunkce v těchto regionech mají za následek poruchy pohybu. Přesto zůstává nejasné, jaké jsou příčinné ovlivňování, které jsou základem variability AOW, a zda jsou spojeny s pozdějšími zdravotními, kognitivními a neurodevelopmentálními výsledky.

Studie a zjištění

V této studii provedli vědci metaanalýzu AOW GWAS u 70 560 kojenců ze čtyř kohorty evropské acestry: národní studie pro zdravotní a vývoj ve Velké Británii (NTR) a NTR (NTR) a NTR (NTR) a Nortská mateřská studie, otcovská studie a dětská studie).

To odhalilo 2 525 významných polymorfismů s jedním nukleotidem v celém genomu (SNP). Z nich bylo 11 nezávislých lokusů s jednou variantou olova na lokus, což zůstalo významné po kondicionování na jiných významných SNP ve stejném chromozomu. Nejsilněji přidružené SNP, RS7956202 a RS16952251, byly umístěny na chromozomech 12 a 16. Dědičnost AOW založená na SNP byla 24,13%.

Studie zjistila, že přibližně 11 900 SNP představuje asi 90% dědičnosti založené na SNP pro AOW, což zdůrazňuje vysokou polygenitu vlastnosti.

Mezi kohortami nebyla pozorována žádná významná heterogenita celého genomu. Dále byly SNP celého genomu mapovány na 233 genů na základě lokusů kvantitativních znaků exprese (EQTL), informace o interakci chromatinu a genomické poloze. Tým také vyhodnotil, zda tyto prioritní geny měly diferenciální expresi v mozku napříč vývojovými fázemi brarinspan a tkání genotypové tkáně (GTEX).

Jako takové zaznamenali významnou downregulaci odlišně exprimovaných genů (DEG) v různých tkáních, včetně mozku a srdce, a degulace upregulace ve fibroblastech. Obohacování upregulovaných nebo downregulovaných stupňů napříč vývojovými fázemi brarinspan však nebylo významné. Genové sady související s AOW byly obohaceny generováním neuronů a neurogenezních cest genu (GO). Multi-Markerova analýza genomového testu na bázi genomické anotace (MAGMA) prováděná na souhrnné statistice meta-GWAS odhalila, že s AOW bylo spojeno 50 genů.

Třináct těchto genů bylo spojeno s intelektuálním postižením a sedm bylo spojeno s autismem. Tým také zjistil, že exprese genů asociovaných s AOW byla významně obohacena v 19–24 po koncertních týdnech. Dále vědci testovali obohacení signálu AOW Meta-GAS funkční genomickou anotací.

To odhalilo významné obohacení dědičnosti AOW v genomických oblastech konzervovaných u savců, primátů a obratlovců. Tým navíc posoudil, zda byla dědičnost AOW obohacena o specifické typy buněk, a zaznamenal významné obohacení v mozku, zejména v kůře, mozečku, bazálních gangliích a amygdale. Polygenní skóre (PGS) bylo vypočteno na základě metaanalýz všech vzorků, přičemž vynechalo buď kohorty NTR, Lifelines nebo NSHD.

V kohortě Lifelines byla PGS z meta-GAS jiných kohorty významně spojena s AOW. Podobně byla PGS významně spojena s AOW v kohortách NSHD a NTR. V největší kohortě, MOBA byla křížová validace použita k posouzení prediktivní hodnoty PGS.

Dále tým zkoumal genetické korelace mezi AOW a vybranými neurodevelopmentálními, fyzickými zdravími, kortikálními, psychiatrickými a kognitivními fenotypy.

AOW vykazovala negativní genetickou korelaci s indexem tělesné hmotnosti z dětství a dospělých (BMI) a poruchou pozornosti/hyperaktivity (ADHD). Negativní genetická korelace mezi AOW a ADHD může odrážet, že děti s vyšší genetickou odpovědností ADHD vykazují vyšší časnou motorickou aktivitu nebo kratší rozpětí pozornosti, což by mohlo usnadnit dřívější chůzi. Kromě toho to vykazovalo pozitivní genetickou korelaci s kognitivními fenotypy a indexem skládání. Zatímco AOW vykazovala genetickou korelaci s testováním pro chůzi s vlastním hlášením, po vícenásobném testování již nebylo významné. Tým dále prozkoumal, zda PGS pro AOW byla spojena s rozdíly v objemu mozku a gyrifikaci při narození.

Zjistili významnou pozitivní korelaci mezi PGS pro AOW a regionálním objemem mozku v pravém zadním thalamu, pravém bazálním ganglii, nadřazeném temporálním sulku, bilaterálním předním thalami, poncích, primárním vizuálním kortexem, medulle a bilaterálním mozečku a mozkovém pohlaví a modích a modích. Kromě toho byla PG AOW významně pozitivně spojena s indexem gyrifikace v obou hemisférách v novorozeneckém mozku.

Studie také prokázala, že s použitím analýz v rámci rodiny (dvojčat), že polygenní skóre na AOW je do značné míry přímým genetickým účinkem spíše než kvůli zmácení z rozmarnosti populace, asortativní páření nebo pasivní korelaci genu-prostředí.

Zejména jeden z identifikovaných lokusů (v genu RBL2) je také spojen se vzácnou neurodevelopmentální poruchou charakterizovanou zpožděnou nebo nepřítomnou chůzí, což poskytuje další biologickou věrohodnost nálezům.

Vědci také zjistili, že značné genetické překrývání mezi AOW a rysy, jako je kognitivní výkon a dosažení vzdělávání, s více než polovinou sdílených genetických variant vykazujících shodné účinky (tj. Ovlivňující oba rysy ve stejném směru), i když téměř polovina měla nesouhlasné účinky. To zdůrazňuje složitost genetických vztahů mezi časnými motorickými milníky a pozdějšími kognitivními schopnostmi.

Závěry

Studie ilustrovala, že AOW je dědičný polygenní rys s významnými etiologickými vazbami na pozdější zdravotní výsledky. Bylo identifikováno jedenáct významných lokusů celého genomu spojeného s AOW, z nichž jeden kolokalizoval s EQTL. Kromě toho je vysoká variabilita v AOW částečně způsobena běžnou genetickou variací, přičemž téměř jedna čtvrtina variability je vysvětlena běžnými genetickými varianty. Identifikované genetické varianty věrohodně přispívají k individuální variabilitě v chování motoru.

Autoři poznamenávají, že jejich studie byla omezena na kohorty evropského původu a některá měření AOW se spoléhala na vzpomínku na rodiče několik let po dětství, což by mohlo zavést chybu měření. Je zapotřebí budoucího výzkumu v rozmanitějších populacích as přesnějším fenotypizací.