Patches of Disorganization in the Neocortex of Children with Autism

Original Article

Rich Stoner, Ph.D., Maggie L. Chow, Ph.D., Maureen P. Boyle, Ph.D., Susan M. Sunkin, Ph.D., Peter R. Mouton, Ph.D., Subhojit Roy, M.D., Ph.D., Anthony Wynshaw-Boris, M.D., Ph.D., Sophia A. Colamarino, Ph.D., Ed S. Lein, Ph.D., and Eric Courchesne, Ph.D.

N Engl J Med 2014; 370:1209-1219March 27, 2014DOI: 10.1056/NEJMoa1307491

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Background

Autism involves early brain overgrowth and dysfunction, which is most strongly evident in the prefrontal cortex. As assessed on pathological analysis, an excess of neurons in the prefrontal cortex among children with autism signals a disturbance in prenatal development and may be concomitant with abnormal cell type and laminar development.

Methods

To systematically examine neocortical architecture during the early years after the onset of autism, we used RNA in situ hybridization with a panel of layer- and cell-type–specific molecular markers to phenotype cortical microstructure. We assayed markers for neurons and glia, along with genes that have been implicated in the risk of autism, in prefrontal, temporal, and occipital neocortical tissue from postmortem samples obtained from children with autism and unaffected children between the ages of 2 and 15 years.

Results

We observed focal patches of abnormal laminar cytoarchitecture and cortical disorganization of neurons, but not glia, in prefrontal and temporal cortical tissue from 10 of 11 children with autism and from 1 of 11 unaffected children. We observed heterogeneity between cases with respect to cell types that were most abnormal in the patches and the layers that were most affected by the pathological features. No cortical layer was uniformly spared, with the clearest signs of abnormal expression in layers 4 and 5. Three-dimensional reconstruction of layer markers confirmed the focal geometry and size of patches.

Conclusions

In this small, explorative study, we found focal disruption of cortical laminar architecture in the cortexes of a majority of young children with autism. Our data support a probable dysregulation of layer formation and layer-specific neuronal differentiation at prenatal developmental stages. (Funded by the Simons Foundation and others.)

Sugieren que autismo podría surgir de anomalías durante la formación del feto

Sugieren que autismo podría surgir de anomalías durante la formación del feto

Telesur /

Un estudio publicado este miércoles en la revista New England Journal of Medicine revela una investigación hecha por científicos estadounidenses donde se puedo establecer una relación directa entre anomalías durante el proceso del formación del feto humano con el autismo. En ese sentido, se destaca que irregularidades durante el crecimiento del ser humano; específicamente en las estructuras cerebrales del bebé serían causa directa de este padecimiento, de acuerdo con aseveraciones de neurólogos responsables de la investigación. El doctor Thomas Insel, director del Instituto Nacional de Salud Mental de Estados Unidos (NIMH); encargado de financiar el estudio, detalló que si otras investigaciones ratifican los hallazgos más recientes "se puede deducir que esto refleja un proceso que ocurre mucho antes del nacimiento". "Estos resultados muestran la importancia de la intervención temprana" destacó el especialista; quien insta a las futuras madres a mantenerse bajo seguimiento médico regular para detectar este tipo de anomalías a tiempo y poder tomar las medidas de precaución necesarias. Según cifras oficiales del gobierno estadounidense, uno de cada 68 niños padece de autismo en su país; padecimiento para el cual no se ha determinado un tratamiento médico efectivo. El director del Centro de Excelencia en Autismo de la Universidad de California en San Diego y coautor de la investigación, Eric Courchesne, destacó que en la investigación "hemos encontrado, solamente en algunas partes, anomalías en el desarrollo de las capas corticales en la mayoría de los niños con autismo". Para ello se tomaron en cuenta 25 biomarcadores genéticos responsables de la correcta formación de las estructuras neurológicas del feto; y en el 91 por ciento de los casos estudiados los mismos estaban ausentes. Pese a que todavía quedan datos por confirmar y teorías que ratificar relativas al autismo, en consideración de Lisa Giloty,  especialista en autismo en el NIMH, "este descubrimiento es muy prometedor, con un gran potencial para avanzar en la comprensión y el tratamiento del autismo".