Mutações no gene JARID1C e rearranjos subteloméricos como causas de deficiência intelectual familiar de etiologia idiopática

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição complexa, que acomete 2-3% da população mundial, constituindo um importante problema de saúde pública. No entanto, uma parcela significativa dos casos de DI permanece sem um diagnóstico definitivo, o que demonstra que muitos fatores etiológicos associados a esta condição ainda precisam ser elucidados. Há um consenso de que o número de homens com DI supera em 30% o número de mulheres, um achado atribuído à presença de mutações em genes localizados no cromossomo X. Dentre os genes presentes neste cromossomo que são expressos no cérebro, o Jumonji AT-rich interactive domain 1C (JARID1C) foi identificado como um potencial candidato a estar relacionado à DI ligada ao X (DILX). O gene JARID1C codifica uma desmetilase da lisina 4 da histona H3 (H3K4), imprescindível para a regulação epigenética. Tão importante quanto o estudo do gene JARID1C em pacientes com DI é a busca por variações no número de cópias gênicas (VNCs) em regiões cromossômicas subteloméricas. Genes relacionados ao desenvolvimento cerebral são enriquecidos em VNCs e as regiões subteloméricas são mais susceptíveis à formação destes rearranjos. Diante do exposto, neste estudo, investigamos mutações no gene JARID1C (exons 3, 4, 5, 8, 10, 14 e 23) em 148 homens portadores de DI pertencentes a famílias com padrão de segregação sugestivo de DILX. Paralelamente, analisamos VNCs subteloméricas em 174 homens com DI familiar de etiologia idiopática, independente do padrão de segregação. Para todos os indivíduos selecionados, amostras de DNA genômico foram extraídas a partir de sangue periférico e alterações genéticas frequentemente relacionadas à DI foram previamente excluídas (expansões trinucleotídicas nos loci FRAXA e FRAXE e mutações nos genes MECP2 e ARX). A análise do gene JARID1C foi realizada pela técnica de PCR, seguida da análise dos produtos amplificados por sequenciamento. Foram identificadas quatro variantes silenciosas (c.564G>A, c.633G>C, c.1884G>A, c.1902C>A). Através da análise in silico de sequências exônicas acentuadoras de splicing (ESEs) localizadas nas posições das variantes encontradas, foi possível classificar a variante c.1884G>A como neutra e as três variantes restantes como possíveis criadoras de ESEs. Já para a investigação das VNCs subteloméricas, foi utilizada a metodologia de Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA), capaz de identificar microdeleções e microduplicações nas 46 regiões subteloméricas. Para este fim, inicialmente, os indivíduos foram investigados pelo kit de MLPA P036, enquanto que para aqueles que exibiram alterações também foi utilizado o kit P070. A validação das VNCs encontradas foi realizada por PCR quantitativo em Tempo Real. A análise por MLPA revelou um indivíduo apresentando duas deleções (9p e 13q), um indivíduo apresentando duas amplificações (1p e 2p), dois indivíduos apresentando uma deleção e uma amplificação (18p e 18q; 4p e 8p), quatro indivíduos portadores de uma deleção cada (10p, 20p, 3q e 22q) e dois indivíduos com uma amplificação cada (7q e 20p). Algumas das alterações subteloméricas encontradas (2,87%) representam VNCs de relevância clínica para o estudo da DI, reforçando a importância do rastreamento de rotina de VNCs subteloméricas na DI familiar. Consideramos que a elucidação de novos genes ou mecanismos moleculares diretamente relacionados à DI é um caminho promissor e urgente para o estabelecimento de novas estratégias terapêuticas possíveis.

Malnutrição protéica e desenvolvimento hipocampal: estudo das implicações sobre memória/aprendizado e avaliação da distribuição da Óxido Nítrico Sintase

A nutrição inadequada é um dos principais fatores não-genéticos que afetam o desenvolvimento do encéfalo. O hipocampo é uma estrutura bastante sensível a alterações no aporte nutricional durante o desenvolvimento. No hipocampo a óxido nítrico sintase (ONS) é uma enzima altamente expressa e o óxido nítrico (ON) já foi apontado como tendo papel fundamental na potenciação de longa duração (LTP) e depressão de longa duração (LTD), responsáveis pelo processo de memória e aprendizado. Neste trabalho estudamos o efeito da malnutrição no comportamento associado à memória e aprendizado e na distribuição da ONS, através da técnica da nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato diaforase (NADPH-d). O presente trabalho foi aprovado pelo COMITÊ DE ÉTICA (CEA/055/2009). Foram utilizados ratos Wistar machos, divididos em dois grupos: grupo controle (GC) e grupo malnutrido (GM). A malnutrição se deu através da administração, para a mãe, de uma ração com 0% de proteína durante os 10 primeiros dias de lactação, iniciando-se no dia do nascimento dos filhotes. O GC recebeu ração comercial (22% de proteína). Os encéfalos foram processados histologicamente nas idades de P10, P20, P30, P45 e P90 (n=5 para cada idade e grupo estudado), sendo então realizada a histoquímica da NADPH-d para avaliar a distribuição da ONS. A avaliação dos comportamentos associados à ansiedade foi realizada através do labirinto em cruz elevado (LCE), o comportamento associados à busca por novos estímulos foi medida através do campo vazado (CV) e a memória/aprendizado foi avaliada através do labirinto aquático radial de 8 braços (LAROB) em animais P40 (n=10 para cada grupo) e P90 (n=11 para cada grupo). No GM em P10 observamos maior densidade de células NADPHd+ no giro denteado. Em P20, a marcação para NADPH-d no GM foi menor e esse padrão foi mantido em P30 e P45. No GM em P90 não observamos efeitos da dieta. Em P10, no GM observamos menor número de corpos marcados no stratum pyramidale (SPy). Em P20 o SPy encontrava-se intensamente marcado em ambos os grupos. Em P30 GM observamos maior número de células marcadas no SPy. Entretanto em P45, ambos os grupos apresentaram poucos corpos marcados. Em P90, o GM apresentou mais células marcadas no SPy. Não foram observadas diferenças significativas nas variáveis analisadas para o LCE. O GM em P90 explora maior número de orifícios, tanto na periferia (F=8,1; gl=1; P=0,014) quanto no número total (F=7,5; gl=1; P=0,017). Não foram observadas diferenças significativas para as variáveis analisadas no CV em P40. No teste de memória/aprendizagem foram observadas diferenças significativas entre o GM e o GC na latência de escape no 1 dia de testes em P90 (F=5,2; gl=1; P=0,033), com o GM apresentando melhor desempenho quando comparado ao GC. Esses valores podem ser explicados pela redução da latência para encontrar a plataforma de escape no GM. Não foram observadas diferenças significativas no LAROB em P40. Nossos resultados demonstram que a malnutrição protéica restrita aos 10 primeiros dias da lactação altera a distribuição da NADPH-d no hipocampo. A malnutrição afetou o comportamento dos animais em P40. Por outro lado, em P90 os primeiro dia de teste, sugerindo que o efeito observado está mais associado à novidade do ambiente de teste.

Curso temporal dos efeitos da exposição à nicotina durante a lactação no sistema colinérgico cerebral de ratos

A Organização Mundial da Saúde estima que existam aproximadamente 250 milhões de mulheres tabagistas no mundo. Em países em desenvolvimento, a prevalência do tabagismo pode variar de 11 a 35% em mulheres grávidas, constituindo um problema de saúde pública. Nicotina, um agonista colinérgico considerado o mais importante componente ativo da fumaça do cigarro, é capaz de causar déficits em um cérebro em desenvolvimento, no entanto, muitos estudos investigam estes efeitos durante a gestação de roedores, que corresponde aos dois primeiros trimestres de gestação em humanos. O presente estudo, foi focado nos efeitos da nicotina sobre o sistema colinérgico cerebral durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos. Ratas lactantes foram expostas a nicotina (NIC, 6 mg/Kg/dia) ou a salina (SAL) via mini-bombas osmóticas (s.c.) a partir do 2 dia ate o 16 dia pós-natal (PN). Filhotes NIC e SAL foram sacrificados durante a exposição, em PN15, e após a retirada em três momentos diferentes, PN21, PN30 e em PN90. Quatro biomarcadores foram considerados. Para avaliação dos efeitos sobre os receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs), nós utilizamos [3H]citisina, que é um ligante seletivo para α4β2. Nos também medimos o marcador [3H]hemicholinium-3 (CH-3) de alta afinidade para o transportador pré-sináptico de colina, e a atividade das enzimas colina acetiltransferase (ChAT) e acetilcolinesterase (AChE) no córtex cerebral (CX), mesencéfalo (MB) e hipocampo (HP) na prole. O grupo NIC apresentou supra-regulação de nAChRs em todas as regiões durante a exposição, este efeito foi revertido pouco tempo após a retirada. Interessantemente, uma significante infra-regulação de nAChRs foi observada após um longo tempo da retirada somente em CX. A exposição à nicotina reduziu a marcação para HC-3 durante a exposição em todas as regiões e foi revertida em PN21. Já em PN30, o grupo NIC apresentou uma diminuição do HC-3. Em contraste, em PN90, foi observado um aumento de HC-3. Não foram observados efeitos para atividade da ChAT e da AChE em CX. No que diz respeito ao MB, o grupo NIC apresentou um aumento de atividade para ambas as enzimas, ChAT e AChE, em PN30. Para a mesma idade, nos observamos um decréscimo desta atividade somente em HP. E, após um longo tempo de retirada, somente HP apresentou um aumento na atividade da ChAT. Estes dados sugerem que a exposição à nicotina em ratos durante o equivalente ao terceiro trimestre de gestação em humanos promove alterações no sistema colinérgico dos filhotes. Somado a isto, nossos resultados indicam que os efeitos prejudiciais são observáveis mesmo muito tempo após a exposição ter sido interrompida.

Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

Efeitos da desnutrição calórica ou protéica durante a lactação na susceptibilidade à nicotina durante a adolescência de camundongos

A desnutrição durante o desenvolvimento produz alterações permanentes em diferentes sistemas de neurotransmissores, o que pode gerar modificações na respostas a drogas psicoativas. Apesar dos efeitos da desnutrição precoce no sistema colinérgico serem bem conhecidas, não existem evidências que demonstrem efeitos relacionados a susceptibilidade aos efeitos da nicotina. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da restrição protéica ou calórica durante a lactação de camundongos na susceptibilidade aos efeitos desta droga. Considerando que estudos demonstram que o consumo de tabaco freqüentemente se inicia na adolescência, investigamos neste período, os efeitos da nicotina no teste de campo aberto (CA), teste da preferência condicionada por lugar (CPP) e teste da preferência pela nicotina (PPN). Estudos sugerem que o estresse pode alterar a susceptibilidade ao uso de drogas, por isso foram avaliados os níveis séricos de corticosterona, o conteúdo de catecolaminas da medula adrenal e enzimas desta via. As mães foram randomicamente divididas nos seguintes grupos: 1) Grupo Controle (GC)- dieta padrão (23% de proteína); 2) Grupo Restrição Protéica (RP)- dieta isoenergética (8% de proteína) e 3) Grupo Restrição Calórica (RC)- dieta padrão em quantidade restrita (média de ingestão do grupo RP). A desnutrição abrangeu o período do segundo dia de vida pós-natal (PN2) até o desmame (PN21) e em PN30, foram realizados os testes comportamentais. Após o término dos testes de OP e CPP, os animais foram decapitados e o sangue e a adrenal coletados para análises endócrinas. Os animais do grupo RP e RC apresentaram menor ganho de peso e menor conteúdo de gordura retroperitoneal quando comparados aos animais GC. No teste CA, a administração de nicotina produziu um aumento da atividade locomotora nos animais GC e RP, o que não foi observado nos animais RC A desnutrição levou a uma diminuição do conteúdo de catecolaminas da adrenal em PN30. No teste CPP, apenas o GC e RC apresentaram padrão de condicionamento. Em relação ao teste da PPN, o grupo CG apresentou aumento no padrão de consumo de nicotina, o que não foi visto nos grupos RC e RP. A nicotina não afetou a função adrenal dos grupos programados. Estes resultados sugerem que a desnutrição durante a lactação ameniza os efeitos da nicotina durante a adolescência e que as alterações comportamentais dependem do padrão de desnutrição.

Positive Darwinian selection in human population: A review

This paper reviews a large number of genes under positive Darwinian selection in modern human populations, such as brain development genes, immunity genes, reproductive related genes, perception receptors. The research on the evolutionary property of thes

How neurons migrate: a dynamic in-silico model of neuronal migration in the developing cortex.

BACKGROUND: Neuronal migration, the process by which neurons migrate from their place of origin to their final position in the brain, is a central process for normal brain development and function. Advances in experimental techniques have revealed much about many of the molecular components involved in this process. Notwithstanding these advances, how the molecular machinery works together to govern the migration process has yet to be fully understood. Here we present a computational model of neuronal migration, in which four key molecular entities, Lis1, DCX, Reelin and GABA, form a molecular program that mediates the migration process. RESULTS: The model simulated the dynamic migration process, consistent with in-vivo observations of morphological, cellular and population-level phenomena. Specifically, the model reproduced migration phases, cellular dynamics and population distributions that concur with experimental observations in normal neuronal development. We tested the model under reduced activity of Lis1 and DCX and found an aberrant development similar to observations in Lis1 and DCX silencing expression experiments. Analysis of the model gave rise to unforeseen insights that could guide future experimental study. Specifically: (1) the model revealed the possibility that under conditions of Lis1 reduced expression, neurons experience an oscillatory neuron-glial association prior to the multipolar stage; and (2) we hypothesized that observed morphology variations in rats and mice may be explained by a single difference in the way that Lis1 and DCX stimulate bipolar motility. From this we make the following predictions: (1) under reduced Lis1 and enhanced DCX expression, we predict a reduced bipolar migration in rats, and (2) under enhanced DCX expression in mice we predict a normal or a higher bipolar migration. CONCLUSIONS: We present here a system-wide computational model of neuronal migration that integrates theory and data within a precise, testable framework. Our model accounts for a range of observable behaviors and affords a computational framework to study aspects of neuronal migration as a complex process that is driven by a relatively simple molecular program. Analysis of the model generated new hypotheses and yet unobserved phenomena that may guide future experimental studies. This paper thus reports a first step toward a comprehensive in-silico model of neuronal migration.

Transcriptome of embryonic and neonatal mouse cortex by high-throughput RNA sequencing

Brain structure and function experience dramatic changes from embryonic to postnatal development. Microarray analyses have detected differential gene expression at different stages and in disease models, but gene expression information during early brain development is limited. We have generated >27 million reads to identify mRNAs from the mouse cortex for>16,000 genes at either embryonic day 18 (E18) or postnatal day 7 (P7), a period of significant synapto-genesis for neural circuit formation. In addition, we devised strategies to detect alternative splice forms and uncovered more splice variants. We observed differential expression of 3,758 genes between the 2 stages, many with known functions or predicted to be important for neural development. Neurogenesis-related genes, such as those encoding Sox4, Sox11, and zinc-finger proteins, were more highly expressed at E18 than at P7. In contrast, the genes encoding synaptic proteins such as synaptotagmin, complexin 2, and syntaxin were up-regulated from E18 to P7. We also found that several neurological disorder-related genes were highly expressed at E18. Our transcriptome analysis may serve as a blueprint for gene expression pattern and provide functional clues of previously unknown genes and disease-related genes during early brain development.

C1q-like inhibits p53-mediated apoptosis and controls normal hernatopoiesis during zebrafish embryogenesis

Except for the complement C1q, the immunological functions of other C1q family members have remained unclear. Here we describe zebrafish C1q-like, whose transcription and translation display a uniform distribution in early embryos, and are restricted to mid-hind brain and eye in later embryos. In vitro studies showed that C1q-like could inhibit the apoptosis induced by ActD and CHX in EPC cells, through repressing caspase 3/9 activities. Moreover, its physiological roles were studied by morpholino-mediated knockdown in zebrafish embryogenesis. In comparison with control embryos, the C1q-like knockdown embryos display obvious defects in the head and cramofacial development mediated through p53-induced apoptosis, which was confirmed by the in vitro transcribed C1q-like mRNA or p53 MO co-injection. TUNEL assays revealed extensive cell death, and caspase 3/9 activity measurement also revealed about two folds increase in C1q-like morphant embryos, which was inhibited by p53 MO co-injection. Real-time quantitative PCR showed the up-regulation expression of several apoptosis regulators such as p53, mdm2, p21, Box and caspase 3, and down-regulation expression of hbae1 in the C1q-like morphant embryos. Knockdown of C1q-like in zebrafish embryos decreased hemoglobin production and impaired the organization of mesencephalic vein and other brain blood vessels. Interestingly, exposure of zebrafish embryos to UV resulted in an increase in mRNA expression of C1q-like, whereas over-expression of C1q-like was not enough resist to the damage. Furthermore, C1q-like transcription was up-regulated in response to pathogen Aeromonas hydrophila, and embryo survival significantly decreased in the C1q-like morphants after exposure to the bacteria. The data suggested that C1q-like might play an antiapoptotic and protective role in inhibiting p53-dependent and caspase 3/9-mediated apoptosis during embryogenesis, especially in the brain development, and C1q-like should be a novel regulator of cell survival during zebrafish embryogenesis. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

A zebrafish forebrain-specific zinc finger gene can induce ectopic dlx2 and dlx6 expression

Identifcation of the earliest forebrain-specific markers should facilitate the elucidation of molecular events underlying vertebrate forebrain determination and specification. Here we report the sequence and characterization of fez (forebrain embryonic zinc finger), a gene that is specifically expressed in the embryonic forebrain of zebrafish. Fez encodes a putative nuclear zinc finger protein that is highly conserved in Drosophila, zebrafish, Xenopus, mouse, and human. In zebrafish, the expression of fez becomes detectable at the anterior edge of the presumptive neuroectoderm by 70% epiboly. During the segmentation period, its expression is completely restricted to the rostral region of the prospective forebrain. At approximately 24 h postfertilization, fez expression is mostly confined to the telencephalon and the anterior-ventral region of the diencephalon. Although fez expression is present in one-eyed pinhead (oep) and cyclops (cyc) zebrfish mutants, the pattern is altered. Forced expression of fez induces ectopic expression of dlx2 and dlx6, two genes involved in brain development. Knockdown of fez function using a morpholino-based antisense oligo inhibited dlx2 expression in the ventral forebrain. Our studies indicate that fez is one of the earliest markers specific for the anterior neuroectoderm and it may play a role in forebrain development by regulating Dlx gene expression. (C) 2001 Academic Press.

Preschool anxiety disorders predict different patterns of amygdala-prefrontal connectivity at school-age.

OBJECTIVE: In this prospective, longitudinal study of young children, we examined whether a history of preschool generalized anxiety, separation anxiety, and/or social phobia is associated with amygdala-prefrontal dysregulation at school-age. As an exploratory analysis, we investigated whether distinct anxiety disorders differ in the patterns of this amygdala-prefrontal dysregulation. METHODS: Participants were children taking part in a 5-year study of early childhood brain development and anxiety disorders. Preschool symptoms of generalized anxiety, separation anxiety, and social phobia were assessed with the Preschool Age Psychiatric Assessment (PAPA) in the first wave of the study when the children were between 2 and 5 years old. The PAPA was repeated at age 6. We conducted functional MRIs when the children were 5.5 to 9.5 year old to assess neural responses to viewing of angry and fearful faces. RESULTS: A history of preschool social phobia predicted less school-age functional connectivity between the amygdala and the ventral prefrontal cortices to angry faces. Preschool generalized anxiety predicted less functional connectivity between the amygdala and dorsal prefrontal cortices in response to fearful faces. Finally, a history of preschool separation anxiety predicted less school-age functional connectivity between the amygdala and the ventral prefrontal cortices to angry faces and greater school-age functional connectivity between the amygdala and dorsal prefrontal cortices to angry faces. CONCLUSIONS: Our results suggest that there are enduring neurobiological effects associated with a history of preschool anxiety, which occur over-and-above the effect of subsequent emotional symptoms. Our results also provide preliminary evidence for the neurobiological differentiation of specific preschool anxiety disorders.

Human-chimpanzee differences in a FZD8 enhancer alter cell-cycle dynamics in the developing neocortex.

The human neocortex differs from that of other great apes in several notable regards, including altered cell cycle, prolonged corticogenesis, and increased size [1-5]. Although these evolutionary changes most likely contributed to the origin of distinctively human cognitive faculties, their genetic basis remains almost entirely unknown. Highly conserved non-coding regions showing rapid sequence changes along the human lineage are candidate loci for the development and evolution of uniquely human traits. Several studies have identified human-accelerated enhancers [6-14], but none have linked an expression difference to a specific organismal trait. Here we report the discovery of a human-accelerated regulatory enhancer (HARE5) of FZD8, a receptor of the Wnt pathway implicated in brain development and size [15, 16]. Using transgenic mice, we demonstrate dramatic differences in human and chimpanzee HARE5 activity, with human HARE5 driving early and robust expression at the onset of corticogenesis. Similar to HARE5 activity, FZD8 is expressed in neural progenitors of the developing neocortex [17-19]. Chromosome conformation capture assays reveal that HARE5 physically and specifically contacts the core Fzd8 promoter in the mouse embryonic neocortex. To assess the phenotypic consequences of HARE5 activity, we generated transgenic mice in which Fzd8 expression is under control of orthologous enhancers (Pt-HARE5::Fzd8 and Hs-HARE5::Fzd8). In comparison to Pt-HARE5::Fzd8, Hs-HARE5::Fzd8 mice showed marked acceleration of neural progenitor cell cycle and increased brain size. Changes in HARE5 function unique to humans thus alter the cell-cycle dynamics of a critical population of stem cells during corticogenesis and may underlie some distinctive anatomical features of the human brain.

Early pain in preterm infants. A model of long-term effects

There are multiple lines of evidence suggesting that in vulnerable prematurely born infants, repeated and prolonged pain exposure may affect the subsequent development of pain systems, as well as potentially contribute to alterations in long-term development and behavior. Multiple factors cumulatively contribute to altered developmental trajectories in such infants. These include characteristics of the developing organism (low tactile threshold, sensitization, rapid brain development), characteristics intrinsic to the infant (gestation, illness severity), characteristics of the experience in the neonatal intensive care unit (pain exposure and cumulative stress), and characteristics of the caregivers within their family and social context. This article provides a model for examining long-term effects of pain in the newborn period embedded in a developmental context framework.

Neurological, psychological and educational sequelae of low birth weight

In a prospective study of 501 infants of low birth weight (LBW) who mostly weighed 2,041 g (4 1/2 lb) or less, and of 203 control infants of full birth weight (FBW > 2,500 g), 335 LBW and 139 FBW children were followed beyond the age of 6 years and 6 months. The incidence of neurological defects was negatively correlated with birth weight, and the mean "global" IQ of different birth weight groups retained a direct relationship. While the relationship of birth weight to IQ gradually became less marked, the effect of social class was increasingly evident from the age of 2 years and 6 months. The preterm children whose birth weight was appropriate for gestational age (AGA) attained a slightly higher mean IQ and significantly better grade placement in the third school year than the children who were unduly light for their gestational age. Details of the neurological and ophthalmological defects are given, and the predictive significance of neonatal variables is analyzed.

Research Review: The Impact of Domestic Violence on Children

This paper reviews the research on the prevalence and impact of domestic violence on children, and considers how professionals should respond to children’s needs to best provide support and ensure their safety.