Une étude historique montre que lorsque les bébés commencent à marcher n'est pas seulement le développement, c'est dans leur ADN. Les variantes génétiques façonnent non seulement la synchronisation motrice, mais sont également liées aux traits cognitifs et à la structure du cerveau.
Soufflement de la statistique T à T> 0,95 (test statistique bilatéral). Des voxels importants ont été superposés sur le modèle de cerveau néonatal de 40 semaines dans des plans sagittaux, coronaux et axiaux. Les flèches blanches indiquent des structures cérébrales importantes impliquées dans le contrôle moteur. N = 264. Étude: Association à l'échelle du génome Méta-analyse de l'âge au début de la marche chez plus de 70 000 nourrissons d'ascendance européenne
Une étude récente publiée dans la revue Nature comportement humain a réalisé une méta-analyse de l'étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) de l'âge au début de la marche (AOW).
L'apparition de la marche dans la petite enfance est un marqueur clinique robuste du développement du cerveau et du comportement. De plus, la marche est une étape exclusive et informative pour le développement atypique et typique. L'incapacité de marcher indépendamment de 18 mois est un critère de dépistage pour désigner un pédiatre pour une évaluation plus approfondie, car une retard de marche pourrait indiquer un problème spécifique au moteur ou généralisé.
Cependant, les données historiques suggèrent que seule une minorité de marcheurs tardifs peut avoir un trouble de développement sous-jacent ou une anomalie neurologique. En tant que tels, les marcheurs tardifs peuvent refléter un extrême de variation typique ou une condition cliniquement significative avec un âge d'apparition ultérieure. L'AOW est un trait complexe façonné par divers facteurs, tels que les dimensions du corps, l'âge gestationnel, la maturation neuronale, l'année de naissance, la nutrition, l'opportunité de pratiquer et le contexte culturel.
Beaucoup de ces facteurs influencent la fonction et la structure des zones cérébrales impliquées dans le contrôle moteur, y compris les noyaux gris centraux, le cervelet et le cortex. Les dysfonctionnements de ces régions entraînent des troubles du mouvement. Néanmoins, il n'est pas clair quelles sont les influences causales sous-jacentes à la variabilité AOW et si elles sont associées à des résultats de santé, de cognitive et de neurodéveloppement ultérieurs.
L'étude et les résultats
Dans la présente étude, les chercheurs ont effectué une méta-analyse GWAS de l'AOW chez 70 560 nourrissons de quatre cohortes d'ancien-antécédente: l'étude de cohort National Study for Health and Development (NSHD) du Royaume-Uni Medical Research Council (NSHD), le registre des Twin (NTR) et le NTR) et le NTR) et le NTR) et la MOBA de Norwegian.
Cela a révélé 2 525 polymorphismes de nucléotides significatifs à l'échelle du génome (SNP). Parmi ceux-ci, 11 étaient des loci indépendants avec une variante de plomb par locus, qui est restée significative après conditionnement d'autres SNP significatifs dans le même chromosome. Les SNP les plus fortement associés, RS7956202 et RS16952251, étaient situés respectivement sur les chromosomes 12 et 16. L'héritabilité basée sur le SNP de l'AOW était de 24,13%.
L'étude a révélé qu'environ 11 900 SNP représentent environ 90% de l'héritabilité à base de SNP pour AOW, mettant en évidence la polygénicité élevée du trait.
Aucune hétérogénéité significative à l'échelle du génome n'a été observée entre les cohortes. De plus, les SNP à l'échelle du génome ont été cartographiés à 233 gènes en fonction des loci de trait quantitatifs d'expression (EQTL), des informations d'interaction de la chromatine et de la position génomique. L'équipe a également évalué si ces gènes prioritaires avaient une expression différentielle dans le cerveau à travers les stades de développement du cerveau et les tissus d'expression des tissus génotypes (GTEX).
En tant que tels, ils ont noté une régulation négative significative des gènes exprimés différentiellement (DEG) dans divers tissus, y compris le cerveau et le cœur, et la régulation positive des fibroblastes. Cependant, l'enrichissement des DEG régulés à la hausse ou à la baisse entre les stades de développement du cerveau n'était pas significatif. Les ensembles de gènes liés à l'AOW ont été enrichis en génération d'ontologie génétique (GO) de neurones et de voies de neurogenèse. L'analyse multi-marker du test basé sur les gènes de l'annotation génomique (MAGMA) effectuée sur des statistiques sommaires Meta-GWAS a révélé que 50 gènes étaient associés à l'AOW.
Treize de ces gènes étaient associés à une déficience intellectuelle et sept étaient associés à l'autisme. L'équipe a également constaté que l'expression des gènes associés à l'AOW était significativement enrichie en 19 à 24 semaines post-conceptionnelles. Ensuite, les chercheurs ont testé l'enrichissement du signal AOW Meta-GWAS par annotation génomique fonctionnelle.
Cela a révélé un enrichissement significatif de l'héritabilité de l'Aow dans les régions génomiques conservées chez les mammifères, les primates et les vertébrés. De plus, l'équipe a évalué si l'héritabilité de l'AOW était enrichie en types de cellules spécifiques et a noté un enrichissement significatif dans le cerveau, en particulier dans le cortex, le cervelet, les noyaux gris centraux et l'amygdale. Un score polygénique (PGS) a été calculé sur la base des méta-analyses de tous les échantillons, laissant de côté les cohortes NTR, Lifelines ou NSHD.
Dans la cohorte des lignes de vie, les PG des méta-gwas d'autres cohortes étaient significativement associées à l'AOW. De même, le PGS était significativement associé à l'AOW dans les cohortes NSHD et NTR. Dans la plus grande cohorte, le MOBA, la validation croisée a été utilisée pour évaluer la valeur prédictive des PG.
Ensuite, l'équipe a examiné les corrélations génétiques entre l'AOW et les phénotypes neurodéveloppementaux, de santé physique, corticaux, psychiatriques et cognitifs.
L'AOW a présenté une corrélation génétique négative avec l'indice de masse corporelle de l'enfance et des adultes (IMC) et le trouble du déficit d'attention / hyperactivité (TDAH). La corrélation génétique négative entre l'AOW et le TDAH peut refléter que les enfants ayant une responsabilité génétique plus élevée du TDAH présentent une activité motrice précoce plus élevée ou des portées d'attention plus courtes, ce qui pourrait faciliter la marche plus tôt. En outre, il a montré une corrélation génétique positive avec les phénotypes cognitifs et l'indice de pliage. Bien que l'AOW ait montré une corrélation génétique avec le rythme de marche autodéclaré chez les adultes, il n'était plus significatif après plusieurs tests. En outre, l'équipe a exploré si la PGS de l'AOW était associée à des différences dans le volume du cerveau et la gyrification à la naissance.
Ils ont trouvé une corrélation positive significative entre les PG pour l'AOW et le volume cérébral régional dans le thalamus postérieur droit, les noyaux gris centraux droits, le sulcus temporal supérieur, le thalami antérieur bilatéral, les pons, le cortex visuel primaire, la médulaire et le cervelet bilatéral et le céèbre des cerveaux néonatales. De plus, la PGS AOW était significativement associée positivement à l'indice de gyrification dans les deux hémisphères dans le cerveau néonatal.
L'étude a également démontré, en utilisant des analyses au sein de la famille (jumeau), que l'effet de score polygénique sur l'AOW est en grande partie un effet génétique direct plutôt qu'en raison de la confusion de la stratification de la population, de l'accouplement assorti ou de la corrélation génique-environnement passive.
Notamment, l'un des loci identifiés (dans le gène RBL2) est également associé à un trouble neurodéveloppemental rare caractérisé par une marche retardée ou absente, offrant une plausibilité biologique supplémentaire aux résultats.
Les chercheurs ont également trouvé un chevauchement génétique substantiel entre l'AOW et les traits tels que la performance cognitive et le niveau de scolarité, avec plus de la moitié des variantes génétiques partagées montrant des effets concordants (c'est-à-dire, influençant les deux traits dans le même sens), bien que près de la moitié aient eu des effets discordants. Cela met en évidence la complexité des relations génétiques entre les étapes motrices précoces et les capacités cognitives ultérieures.
Conclusions
L'étude a illustré que l'AOW est un trait polygénique héréditaire avec des liens étiologiques importants avec des résultats de santé ultérieurs. Onze loci significatifs à l'échelle du génome associés à l'AOW ont été identifiés, dont l'un colocalisé avec un EQTL. En outre, la grande variabilité de l'AOW est en partie due à une variation génétique commune, avec près d'un quart de la variabilité expliquée par les variantes génétiques courantes. Les variantes génétiques identifiées contribuent plausiblement à la variabilité individuelle du comportement moteur.
Les auteurs notent que leur étude était limitée aux cohortes d'ascendance européenne, et certaines mesures de l'AOW reposaient sur le rappel des parents plusieurs années après la petite enfance, ce qui pourrait introduire une erreur de mesure. Des recherches futures dans des populations plus diverses et avec un phénotypage plus précis sont nécessaires.
