Naukowcy odkrywają kluczowe różnice w rozwoju mózgu u chłopców i dziewcząt z autyzmem

Badacze z UC Davis odkryli znaczące różnice w rozwoju mózgu chłopców i dziewczynek z autyzmem, szczególnie w grubości kory mózgu. To badanie podkreśla zmiany związane z płcią i podkreśla, że tradycyjne rozumienie autyzmu, zwykle skupiające się bardziej na mężczyznach, pomija kluczowe różnice u kobiet, co sugeruje zarówno niedodiagnozowanie, jak i biologiczne różnice u dziewczynek. Źródło: SciTechDaily.com

Badacze z UC Davis odkryli znaczące różnice w rozwoju mózgu między chłopcami a dziewczynkami z autyzmem w wieku od 2 do 13 lat. Wyniki, opublikowane w Molecular Psychiatry, ujawniają różnice specyficzne dla płci w grubości kory mózgu.

Wyniki te są godne uwagi, ponieważ tak niewiele badań dotyczyło rozwoju kory u dziewczynek z autyzmem, które są rzadziej diagnozowane z autyzmem niż mężczyźni. Prawie czterech mężczyzn jest diagnozowanych z autyzmem na każdą kobietę.

"Jasne jest, że to zróżnicowanie płciowe wynika częściowo z niedodiagnozowania autyzmu u kobiet," powiedziała Christine Wu Nordahl, profesor w Katedrze Psychiatrii i Nauk o Zachowaniu oraz w Instytucie MIND UC Davis, a także starszy autor artykułu. "Ale to badanie sugeruje, że różnice w diagnozie to nie cała historia - istnieją także różnice biologiczne."

Zewnętrzna warstwa mózgu, kora, składa się z wyraźnych warstw, które zawierają miliony neuronów. Działają one synchronicznie, co pozwala nam myśleć, uczyć się, rozwiązywać problemy, budować wspomnienia i doznawać emocji. Do około 2. roku życia kora gwałtownie zgrubieje, gdy tworzą się nowe neurony. Po tym szczycie, zewnętrzna warstwa kory staje się cieńsza. Wcześniejsze badania wykazały, że ten proces cienienia jest inny u dzieci autystycznych niż u dzieci niewystępujących z autyzmem, ale nie badano, czy chłopcy i dziewczynki z autyzmem mają te same różnice.

"Ważne jest, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak różnice płciowe w rozwoju mózgu mogą wpływać na rozwój autyzmu i prowadzić do różnych wyników rozwojowych u chłopców i dziewcząt," wyjaśnił Derek Andrews, główny autor badania i asystent naukowiec projektowy w Katedrze Psychiatrii i Nauk o Zachowaniu oraz w Instytucie MIND.

Zespół badawczy analizował skany mózgu 290 dzieci z autyzmem - 202 chłopców i 88 dziewczynek, oraz 139 osób niewystępujących z autyzmem, typowo rozwijających się - 79 chłopców i 60 dziewczynek. Użyto płci przydzielonej przy narodzinach do kategoryzowania dzieci.

Wszyscy uczestnicy brali udział w projekcie Autism Phenome Project (APP) Instytutu MIND, jednym z największych długoterminowych badań autyzmu na świecie. Projekt obejmuje badanie Girls with Autism Imaging of Neurodevelopment (GAIN), które rozpoczęto, aby zwiększyć liczbę kobiet reprezentowanych w badaniach naukowych. Badacze przeprowadzili skany MRI w maksymalnie czterech okresach czasu między 2. a 13. rokiem życia.

Odkryli, że w wieku 3 lat dziewczynki z autyzmem miały grubsza korę niż dziewczynki niewystępujące z autyzmem w tym samym wieku, stanowiącą około 9% całkowitej powierzchni kory. Różnice u chłopców z autyzmem w porównaniu do chłopców niewystępujących z autyzmem w tym samym wieku były znacznie mniej rozpowszechnione.

Co więcej, w porównaniu do mężczyzn, kobiety z autyzmem miały szybsze tempo cienienia kory aż do średniego dzieciństwa. Różnice w korze były obecne w wielu sieciach neuronalnych.

"Odkryliśmy różnice związane z autyzmem niemalże we wszystkich sieciach mózgu," powiedział Andrews.

Zauważył, że początkowo zaskoczyło go, że różnice były największe w młodszym wieku. Ponieważ dziewczynki autystyczne miały szybsze tempo cienienia kory, do średniego dzieciństwa różnice między chłopcami i dziewczynkami autystycznymi były znacznie mniej wyraziste.

"Zwykle uważamy, że różnice płciowe są większe po dojściu do dojrzewania. Jednak rozwój mózgu w wieku od 2 do 4 lat jest wysoce dynamiczny, więc niewielkie zmiany w czasie rozwoju między płciami mogą skutkować dużymi różnicami, które następnie zbiegają się później," wyjaśnił Andrews.

Te odkrycia jasno pokazują, że konieczne są badania podłużne obejmujące obie płcie, powiedziała Nordahl.

"Gdybyśmy tylko przyjrzeli się chłopcom w wieku 3 lat, moglibyśmy dojść do wniosku, że nie ma różnic. Gdybyśmy mieli zarówno chłopców, jak i dziewczynki, ale tylko zbadali różnice w wieku 11 lat, moglibyśmy dojść do wniosku, że istnieje bardzo mało różnic płciowych w korze. Musieliśmy obserwować rozwój zarówno chłopców, jak i dziewczyn, aby zobaczyć pełny obraz," wyjaśniła.

Dlatego Nordahl, która teraz kieruje projektem APP, rozpoczęła badanie GAIN w 2014 roku. "W APP mieliśmy cudownie dużą grupę około 150 chłopców autystycznych, ale tylko około 30 dziewcząt autystycznych. To był zbyt mały próg dziewcząt autystycznych, aby naprawdę zbadać, jak mogą być podobne lub różne od chłopców, więc podjęliśmy działania na rzecz zwiększenia reprezentacji kobiet autystycznych w naszych badaniach," powiedziała.

GAIN is unique, and Andrews said he hopes other researchers will follow suit in including more autistic girls in autism research. “Autistic females represent about 20% of the autistic population. Any successful effort to understand autism will need to include autistic females.”

Reference: “Sex differences in trajectories of cortical development in autistic children from 2–13 years of age” by Derek S. Andrews, Kersten Diers, Joshua K. Lee, Danielle J. Harvey, Brianna Heath, Devani Cordero, Sally J. Rogers, Martin Reuter, Marjorie Solomon, David G. Amaral and Christine Wu Nordahl, 16 May 2024, Molecular Psychiatry. DOI: 10.1038/s41380-024-02592-8

Co-authors on the study include Kersten Diers and Martin Reuter of the German Center for Neurodegenerative Diseases; Devani Cordero of Massachusetts General Hospital; and Joshua K. Lee, Danielle J. Harvey, Brianna Heath, Sally J. Rogers, Marjorie Solomon and David Amaral of UC Davis.

The study was supported by the National Institute of Mental Health (R01MH127046, R01MH128814 and R01MH103284), the National Institute of Child Health and Development (P50 HD093079) and the MIND Institute Intellectual and Developmental Disabilities Research Center (P50 HD103526).