MRT im Säuglingsalter kann Autismus bei Kindern mit hohem Risiko vorhersagen

In einer einzigartigen Studie wurden 80 Prozent der Hochrisikokinder, die später im Alter von zwei Jahren die Kriterien für Autismus erfüllten, mithilfe der elektronischen Bildgebung korrekt vorhergesagt.

Die Forschung wurde an Säuglingen mit älteren Geschwistern mit Autismus durchgeführt. Die Wissenschaftler verwendeten Gehirnmessungen und einen Computeralgorithmus, um Autismus genau vorherzusagen, bevor Symptome auftraten.

Die Studie ist die erste, die zeigt, dass es möglich ist, festzustellen, bei welchen Säuglingen - bei älteren Geschwistern mit Autismus - im Alter von 24 Monaten Autismus diagnostiziert wird.

"Unsere Studie zeigt, dass Biomarker für die frühe Gehirnentwicklung sehr nützlich sein können, um Babys mit dem höchsten Risiko für Autismus zu identifizieren, bevor Verhaltenssymptome auftreten", sagte der leitende Autor Joseph Piven, MD, ein angesehener Professor für Psychiatrie an der Universität von North Carolina-Chapel Hill .

„Normalerweise kann eine Autismusdiagnose frühestens im Alter zwischen zwei und drei Jahren gestellt werden. Bei Babys mit älteren autistischen Geschwistern kann unser bildgebender Ansatz jedoch dazu beitragen, im ersten Lebensjahr vorherzusagen, welche Babys nach 24 Monaten am wahrscheinlichsten eine Autismusdiagnose erhalten. “

Die Studie erscheint in der ZeitschriftNatur.

Dieses Forschungsprojekt umfasste Hunderte von Kindern aus dem ganzen Land und wurde von Forschern des Carolina Institute for Developmental Disabilities (CIDD) an der University of North Carolina (UNC) geleitet, wo Piven Direktor ist.

Zu den weiteren klinischen Standorten des Projekts gehörten die University of Washington, die Washington University in St. Louis und das Kinderkrankenhaus in Philadelphia. Weitere wichtige Mitarbeiter sind die McGill University, die University of Alberta, die University of Minnesota, das College of Charleston und die New York University.

"Diese Studie hätte nicht ohne ein großes Engagement dieser Familien abgeschlossen werden können, von denen viele eingeflogen sind, um ein Teil davon zu sein", sagte die Erstautorin Heather Hazlett, Ph.D., Assistenzprofessorin für Psychiatrie an der UNC School of Medicine und ein CIDD-Forscher.

"Wir schreiben immer noch Familien für diese Studie ein und hoffen, mit der Arbeit an einem ähnlichen Projekt beginnen zu können, um unsere Ergebnisse zu wiederholen."

Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) haben charakteristische soziale Defizite und zeigen eine Reihe von rituellen, sich wiederholenden und stereotypen Verhaltensweisen.

Schätzungen zufolge entwickelt eines von 68 Kindern in den USA Autismus. Bei Säuglingen mit älteren Geschwistern mit Autismus kann das Risiko bis zu 20 von 100 Geburten betragen.

Es gibt ungefähr drei Millionen Menschen mit Autismus in den Vereinigten Staaten und zig Millionen auf der ganzen Welt.

Trotz umfangreicher Untersuchungen war es unmöglich, Personen mit einem extrem hohen Risiko für Autismus vor dem 24. Lebensmonat zu identifizieren. Dies ist der früheste Zeitpunkt, an dem die typischen Verhaltensmerkmale von ASD beobachtet und bei den meisten Kindern eine Diagnose gestellt werden können.

Dafür Natur Studie, Piven, Hazlett und Forscher aus dem ganzen Land führten MRT-Scans von Säuglingen im Alter von sechs, 12 und 24 Monaten durch.

Sie fanden heraus, dass die Babys, die Autismus entwickelten, eine Hyperexpansion der Gehirnoberfläche von sechs auf 12 Monate erlebten, verglichen mit Babys, die ein älteres Geschwister mit Autismus hatten, aber selbst im Alter von 24 Monaten keine Anzeichen für den Zustand zeigten.

Eine erhöhte Wachstumsrate der Oberfläche im ersten Lebensjahr war mit einer erhöhten Wachstumsrate des gesamten Gehirnvolumens im zweiten Lebensjahr verbunden. Das Überwachsen des Gehirns war mit dem Auftreten autistischer sozialer Defizite im zweiten Jahr verbunden.

Frühere Verhaltensstudien an Säuglingen, die später Autismus entwickelten - die ältere Geschwister mit Autismus hatten - zeigten, dass für Autismus typische soziale Verhaltensweisen im zweiten Lebensjahr auftreten.

Die Forscher nahmen dann diese Daten - MRTs des Gehirnvolumens, der Oberfläche, der kortikalen Dicke im Alter von sechs und zwölf Monaten und des Geschlechts der Säuglinge - und verwendeten ein Computerprogramm, um einen Weg zu identifizieren, um Babys zu klassifizieren, die am wahrscheinlichsten Kriterien für Autismus erfüllen im Alter von 24 Monaten.

Das Computerprogramm entwickelte den besten Algorithmus, um dies zu erreichen, und die Forscher wandten den Algorithmus auf eine separate Gruppe von Studienteilnehmern an.

Die Forscher fanden heraus, dass Unterschiede im Gehirn im Alter von 6 und 12 Monaten bei Säuglingen mit älteren Geschwistern mit Autismus acht von zehn Säuglingen korrekt vorhersagten, die später im Alter von 24 Monaten die Kriterien für Autismus erfüllen würden.

Die Säuglinge wurden mit Säuglingen mit älteren ASD-Geschwistern verglichen, die nach 24 Monaten die Kriterien für Autismus nicht erfüllten.

"Dies bedeutet, dass wir möglicherweise Säuglinge identifizieren können, die später Autismus entwickeln, bevor sich die Symptome des Autismus zu einer Diagnose zusammenschließen", sagte Piven.

Wenn Eltern ein Kind mit Autismus und dann ein zweites Kind haben, kann ein solcher Test klinisch nützlich sein, um Säuglinge mit dem höchsten Risiko für die Entwicklung dieser Erkrankung zu identifizieren. Die Idee wäre, dann „prä-symptomatisch“ einzugreifen, bevor die bestimmenden Symptome von Autismus auftreten.

Die Forschung könnte dann beginnen, die Wirkung von Interventionen auf Kinder während eines Zeitraums zu untersuchen, bevor das Syndrom vorliegt und wenn das Gehirn am formbarsten ist. Solche Interventionen haben möglicherweise eine größere Chance, die Ergebnisse zu verbessern als Behandlungen, die nach der Diagnose begonnen wurden.

"Wenn man dies in den größeren Kontext der neurowissenschaftlichen Forschung und Behandlung stellt, gibt es derzeit im Bereich der neurodegenerativen Erkrankungen einen großen Druck, die Biomarker dieser Erkrankungen zu erkennen, bevor Patienten diagnostiziert werden, zu einem Zeitpunkt, an dem Präventionsmaßnahmen möglich sind." Sagte Piven.

"Bei Parkinson zum Beispiel wissen wir, dass eine Person nach der Diagnose bereits einen erheblichen Teil der Dopaminrezeptoren in ihrem Gehirn verloren hat, was die Behandlung weniger effektiv macht."

Piven sagte, die Idee mit Autismus sei ähnlich; Sobald Autismus im Alter von bis zu drei Jahren diagnostiziert wird, hat das Gehirn bereits begonnen, sich erheblich zu verändern.

"Wir hatten noch keine Möglichkeit, die Biomarker für Autismus zu erkennen, bevor die Krankheit einsetzt und sich Symptome entwickeln", sagte er.

"Jetzt haben wir vielversprechende Hinweise, die darauf hindeuten, dass dies tatsächlich möglich ist."

Quelle: Universität von North Carolina