Sviluppo cerebrale nella VCFS: uno studio longitudinale Stephan Eliez

Sommario Introduzione e cenni sui metodi Impatto di fattori genetici e malformazioni cardiache Modalità di correlazione tra modificazioni cerebrali, precoci e tardive, e psicosi Conclusioni

Cambiamenti volumetrici corticali nella VCFS Riduzione del volume della materia grigia in 60 pazienti con VCFS comparati ad 80 individui a sviluppo normale (6-40 anni)

Misurazione delle modifiche corticali Local Gyrification Index 5 4 Precoce 3 2 Quantizza la superficie nella circonvoluzione di interesse (Schaer et al, IEEE Transactions on Medical Imaging, 2008) Rapporto di “corteccia nascosta” Spessore Tardivo Sensibile ai cambiamenti in età matura

Gyrification nella VCFS Destra Numerose regioni di ridotta espansione superficiale, che potrebbero spiegare la riduzione di volume. Sinistra 44 pz con VCFS, 53 pz a sviluppo normale. Corretto per comparazioni multiple con FDR<0.01

Gyrification nella VCFS Origine parentale della delezione Sinistra laterale Destra laterale 27 pz con origine materna, 19 pz con origine paterna. Non corretto per comparazioni multiple. Sinistra mediale Destra mediale

Gyrification nella VCFS Effetto dei vizi cardiaci congeniti Destra laterale IL difetto di espansione lungo i territori spartiacque suggerisce l’ipoperfusione durante lo sviluppo corticale. Destra mediale Sinistra laterale Sinistra mediale 18 con CHD (sottoposti a chirurgia), 17 senza. Non corretto per comparazioni multiple.

Sintomi psicotici nella VCFS 65 pazienti con 22q11DS

Gyrification nella VCFS 22 pz psicotici (10-37 aa) 22 controlli crociati 7 con alluinazioni 7 senza 5 con illusioni 9 senza 14 pz (12-16 aa) 44 pz (6-37 aa) 53 controlli (6-37 aa) When we further analyse the data comparing those participant with 22q11DS reporting psychotic symptoms versus controls, we find that the gyrification index is also decreased in the frontal areas, right around Broadmann areas 10 and 46. Although our adolescent group was relatively small, we still cared to provide an initial withing group comparison between those reporting hallucinations or delusions compared to those not reporting any symptoms. We find that reduction in te gyrification index in the frontal areas and the precentral areas can still be observed in these preliminary analyses, but they are perhaps too premature to draw general conclusions. What is important to remember is that gyrification index patterns CAN be observed between adolescents with 22q11ds that report positive symptoms of psychosis when compared to those that don’t.

… fino alla maturazione della corteccia 4mm 2mm https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/LGI

La coorte di Ginevra 61 pz con VCFS (36F/25M) Età media 15.6 ± 8.9 (range: 6-37.4) Media FSIQ 68.7 ± 12.0 80 controlli crociati (44F/36M) Età media 15.9 ± 8.4 (range: 6-39.7) Media FSIQ 111.8 ± 12.8 Controllo VCFS Da 6 a 9 16 17 Da 9 a 12 22 11 Da 12 a 15 8 10 Da 15 a 18 7 4 18 e oltre 27 19

Modifiche dello spessore corticale Let’s break this down into the age bins in order to understand what might be going on with cortical thickeness from childhood through adolescence. Early on, we see increased thickness in 22q11DS, and this might be due to the fact that our controls’ gray matter may already be involved in a marurational process of pruning, as we can see on the plot. Towards middle adolescence, the slope takes an important shift and fast thinning occurs, which ultimately may lead to localized regions of cortical thinning, as seen here on the temporal lobe. Più di 18

Modifiche dello spessore corticale Emisfero destro Here is another look at the trajectory from our cross-sectional results. We have preliminary longitudinal analyses that seem to corroborate these findings, but the sample sizes are still insufficient in some of the bins to get a clear comparison between the cross-sectional and longitudinal datasets.

Trajectories of cortical thickness Delayed thinning in preadolescents (younger than 9 at T1) Longitudinal measures of cortical changes over 3 years Faster thinning in adolescents (older than 9 at T1) 32 patients younger than 18 at first time-point (T1) & 31 matched controls

Modifiche dello spessore nella 22q11DS … ma una più veloce diminuzione di spessore con l’età Non corretto per comparazioni multiple Corteccia più spessa nei pz confrontati con i controlli... Modello studio-specifico Corretto per comparazioni multiple utilizzando FDR<0.05

Spessore corticale e schizofrenia 19 pz adulti (6 con schizofrenia, 13 senza) - 27 adulti sani

Conclusioni I cambiamenti cerebrali nella VCFS sono complessi poichè causati da: Cambiamenti precoci nelle circonvoluzioni corticali Cambiamenti tardivi durante la maturazione cerebrale (involuzione) Inoltre, c’è un importante variabilità interindividuale nello sviluppo cerebrale che deriva da fattori genetici e da fattori ambientali (ad es. Malformazioni cardiache) L’involuzione più importante è associata alla psicosi. Questo apre nuove strade per la prevenzione e il trattamento.

Stephan Eliez Martin Debbané Bronwyn Glaser Marie Schaer Annalaura Lagioia Catherine Pasca Catherine Audrin Astrid Flahault Marie-Christine Ottet Maude Schneider Mélanie Chabloz Michal Epstein

Grazie per la vostra attenzione... Si ringraziano: I genitori partecipanti e i loro figli Le Associazioni Connect 22 & Génération 22 VCFS Educational Foundation Service Médico-Pédagogique The Swiss National Fund Fondation Gertrude von Meissner