Prenatal dopamine and neonatal behavior and biochemistry

Depressed pregnant women (N=126) were divided into high and low prenatal maternal dopamine (HVA) groups based on a tertile split on their dopamine levels at 20 weeks gestation. The high versus the low dopamine group had lower Center for Epidemiological Studies-Depression Scale (CES-D) scores, higher norepinephrine levels at the 20-week gestational age visit and higher dopamine and serotonin levels at both the 20- and the 32-week gestational age visits. The neonates of the mothers with high versus low prenatal dopamine levels also had higher dopamine and serotonin levels as well as lower cortisol levels. Finally, the neonates in the high dopamine group had better autonomic stability and excitability scores on the Brazelton Neonatal Behavior Assessment Scale. Thus, prenatal maternal dopamine levels appear to be negatively related to prenatal depression scores and positively related to neonatal dopamine and behavioral regulation, although these effects are confounded by elevated serotonin levels.

The phenotype of recurrent 10q22q23 deletions and duplications.

The genomic architecture of the 10q22q23 region is characterised by two low-copy repeats (LCRs3 and 4), and deletions in this region appear to be rare. We report the clinical and molecular characterisation of eight novel deletions and six duplications within the 10q22.3q23.3 region. Five deletions and three duplications occur between LCRs3 and 4, whereas three deletions and three duplications have unique breakpoints. Most of the individuals with the LCR3-4 deletion had developmental delay, mainly affecting speech. In addition, macrocephaly, mild facial dysmorphisms, cerebellar anomalies, cardiac defects and congenital breast aplasia were observed. For congenital breast aplasia, the NRG3 gene, known to be involved in early mammary gland development in mice, is a putative candidate gene. For cardiac defects, BMPR1A and GRID1 are putative candidate genes because of their association with cardiac structure and function. Duplications between LCRs3 and 4 are associated with variable phenotypic penetrance. Probands had speech and/or motor delays and dysmorphisms including a broad forehead, deep-set eyes, upslanting palpebral fissures, a smooth philtrum and a thin upper lip. In conclusion, duplications between LCRs3 and 4 on 10q22.3q23.2 may lead to a distinct facial appearance and delays in speech and motor development. However, the phenotypic spectrum is broad, and duplications have also been found in healthy family members of a proband. Reciprocal deletions lead to speech and language delay, mild facial dysmorphisms and, in some individuals, to cerebellar, breast developmental and cardiac defects.

Metaphyseal chondromatosis combined with D-2-hydroxyglutaric aciduria in four patients.

We report four patients who presented with a severe form of metaphyseal chondromatosis in association with D-2-hydroxyglutaric aciduria (D-2-HGA). All patients showed splaying columns of irregular ossification defects with bulbous metaphyses of the long tubular bones, as well as remarkable involvement of the short tubular and flat bones. The vertebral bodies revealed platyspondyly with irregular, stippled endplates. D-2-HGA has been described as a neurometabolic disorder manifesting a broad range of impairment in mental and motor development. Although hydroxyglutaric acid was excreted in high amounts in the urine of all four patients described herein, no significant neurologic abnormalities were evident. This unusual combination of characteristic skeletal and metabolic abnormalities has rarely been reported. Thus, our report will facilitate the recognition of this distinctive entity, and we suggest that a urine organic acid screening be obtained in patients who present with generalized enchondromatosis.

Autistic spectrum disorder: evaluating a possible contributing or causal role of epilepsy.

The onset of epilepsy in brain systems involved in social communication and/or recognition of emotions can occasionally be the cause of autistic symptoms or may aggravate preexisting autistic symptoms. Knowing that cognitive and/or behavioral abnormalities can be the presenting and sometimes the only symptom of an epileptic disorder or can even be caused by paroxysmal EEG abnormalities without recognized seizures, the possibility that this may apply to autism has given rise to much debate. Epilepsy and/or epileptic EEG abnormalities are frequently associated with autistic disorders in children but this does not necessarily imply that they are the cause; great caution needs to be exercised before drawing any such conclusions. So far, there is no evidence that typical autism can be attributed to an epileptic disorder, even in those children with a history of regression after normal early development. Nevertheless, there are several early epilepsies (late infantile spasms, partial complex epilepsies, epilepsies with CSWS, early forms of Landau-Kleffner syndrome) and with different etiologies (tuberous sclerosis is an important model of these situations) in which a direct relationship between epilepsy and some features of autism may be suspected. In young children who primarily have language regression (and who may have autistic features) without evident cause, and in whom paroxysmal focal EEG abnormalities are also found, the possible direct role of epilepsy can only be evaluated in longitudinal studies.

De novo LMNA mutations cause a new form of congenital muscular dystrophy.

OBJECTIVE: To describe a new entity of congenital muscular dystrophies caused by de novo LMNA mutations. METHODS: Fifteen patients presenting with a myopathy of onset in the first year of life were subjected to neurological and genetic evaluation. Histopathological and immunohistochemical analyses were performed for all patients. RESULTS: The 15 patients presented with muscle weakness in the first year of life, and all had de novo heterozygous LMNA mutations. Three of them had severe early-onset disease, no motor development, and the rest experienced development of a "dropped head" syndrome phenotype. Despite variable severity, there was a consistent clinical pattern. Patients typically presented with selective axial weakness and wasting of the cervicoaxial muscles. Limb involvement was predominantly proximal in upper extremities and distal in lower extremities. Talipes feet and a rigid spine with thoracic lordosis developed early. Proximal contractures appeared later, most often in lower limbs, sparing the elbows. Ten children required ventilatory support, three continuously through tracheotomy. Cardiac arrhythmias were observed in four of the oldest patients but were symptomatic only in one. Creatine kinase levels were mild to moderately increased. Muscle biopsies showed dystrophic changes in nine children and nonspecific myopathic changes in the remaining. Markedly atrophic fibers were common, most often type 1, and a few patients showed positive inflammatory markers. INTERPRETATION: The LMNA mutations identified appear to correlate with a relatively severe phenotype. Our results further broaden the spectrum of laminopathies and define a new disease entity that we suggest is best classified as a congenital muscular dystrophy (LMNA-related congenital muscular dystrophy, or L-CMD).

Nurture versus nature: long-term impact of forced right-handedness on structure of pericentral cortex and basal ganglia.

Does a conflict between inborn motor preferences and educational standards during childhood impact the structure of the adult human brain? To examine this issue, we acquired high-resolution T1-weighted magnetic resonance scans of the whole brain in adult "converted" left-handers who had been forced as children to become dextral writers. Analysis of sulcal surfaces revealed that consistent right- and left-handers showed an interhemispheric asymmetry in the surface area of the central sulcus with a greater surface contralateral to the dominant hand. This pattern was reversed in the converted group who showed a larger surface of the central sulcus in their left, nondominant hemisphere, indicating plasticity of the primary sensorimotor cortex caused by forced use of the nondominant hand. Voxel-based morphometry showed a reduction of gray matter volume in the middle part of the left putamen in converted left-handers relative to both consistently handed groups. A similar trend was found in the right putamen. Converted subjects with at least one left-handed first-degree relative showed a correlation between the acquired right-hand advantage for writing and the structural changes in putamen and pericentral cortex. Our results show that a specific environmental challenge during childhood can shape the macroscopic structure of the human basal ganglia. The smaller than normal putaminal volume differs markedly from previously reported enlargement of cortical gray matter associated with skill acquisition. This indicates a differential response of the basal ganglia to early environmental challenges, possibly related to processes of pruning during motor development.

Tallaako lapsi kielensä päälle? : Motorisen kehityksen yhteys kielelliseen kehitykseen

Summary: Investigating the connection between motor development and language development

Devenir et prise en charge des enfants grands prématurés [Neurodevelopmental outcome of very premature infants].

Very preterm infants are at risk of neurodevelopmental impairments, which may affect motor development, intelligence and behavior. Neurodevelopmental follow-up is offered to these children who represent 1% of Swiss births, and may show abnormal motor tone, which sometimes resolves spontaneously or evolves in cerebral palsy. Standardized tests explore intellectual functioning and may allow the diagnosis of specific learning impediments. Finally, behavior is assessed with standardized questionnaires which can reveal hyperactivity with or without attention deficit, impaired social relations, psychiatric troubles or autism, all more frequent amongst preterm children.

Caractérisation fonctionnelle du gène AP1S1 mutant associé au syndrome de MEDNIK

Dans les cellules eucaryotes, le trafic intracellulaire de nombreuses protéines est assuré par des vésicules de transport tapissées de clathrine. Les complexes adaptateurs de clathrine (AP) sont responsables de l’assemblage de ces vésicules et de la sélection des protéines qui seront transportées. Nous avons étudié cinq familles atteintes du syndrome neurocutané MEDNIK qui est caractérisé par un retard mental, une entéropathie, une surdité, une neuropathie périphérique, de l’icthyose et de la kératodermie. Tous les cas connus de cette maladie à transmission autosomique récessive sont originaires de la région de Kamouraska, dans la province de Québec. Par séquençage direct des gènes candidats, nous avons identifié une mutation impliquant le site accepteur de l’épissage de l’intron 2 du gène codant pour la sous-unité σ1 du complexe AP1 (AP1S1). Cette mutation fondatrice a été retrouvée chez tous les individus atteints du syndrome MEDNIK et altère l’épissage normal du gène, menant à un codon stop prématuré. Afin de valider l’effet pathogène de la mutation, nous avons bloqué la traduction de cette protéine chez le poisson zébré en injectant une séquence d’oligonucléotides antisenses spécifique à AP1S1. À 48 heures après la fertilisation, les larves knock down pour AP1S1 montrent une réduction de la pigmentation, une désorganisation de la structure de l’épiderme et une perturbation du développement moteur. Alors que la surexpression de l’AP1S1 humain dans ce modèle a permis la récupération du phénotype normal, l’expression de l’AP1S1 mutant fut sans effet sur les phénotypes moteurs et cutanés des larves knock down. Les résultats obtenus montrent que la mutation du AP1S1 responsable du syndrome de MEDNIK est associée à une perte de fonction et que la sous-unité σ1 du complexe AP1 joue un rôle crucial dans l’organisation de l’épiderme et le développement de la moelle épinière.

Le "métier" de parent : au-delà des compétences et des performances

Les livres et programmes sur la petite-enfance se multiplient et, de plus en plus, l’accent est mis autant par les experts que l’État sur les premières années de la vie de l’enfant. Le regard semble davantage posé sur les compétences des parents pour privilégier le développement cognitif et moteur de leur progéniture, avec l’objectif de pouvoir éviter à cette dernière des trajectoires considérées comme « déviantes ». Ce regard atteint cependant différemment les parents d’une même société. Alors qu’il s’adresse à un groupe restreint de parents ne stimulant peut-être pas assez leurs enfants de la manière promulguée par l’État, certains auteurs mettent de l’avant une tendance d’autres parents à surstimuler leur enfant (Corwin, 2006; Guthrie et Matthews, 2002; Duclos, 2006; Proulx, 2004; Elkind, 1983; Honoré, 2008; Rosenfeld et Wise, 2000). Pour d’autres encore, cette injonction de « produire » un enfant « compétent » s’ajoute à des stress déjà présents tels que la pauvreté ou la pression au travail. La tendance à surstimuler, surprogrammer ou surautonomiser les enfants dans le but de « produire » des enfants « compétents » est qualifiée d’hyper-parentage, de parentage excessif ou de surparentage et n’est pas sans rappeler la course à la performance étudiée pour les adultes par Ehrenberg (2001[1991]) ou de Gaulejac (2005). En suivant ce dernier auteur ou Perrenoud (2008), pour qui la tendance à gérer la famille comme une entreprise proviendrait d’une « contagion » du monde du travail, cette recherche porte sur le lien entre la manière dont les parents envisagent le cheminement de leur enfant et leur propre expérience de travail, en comparaison avec les discours des experts et de l’État.

Expression des cotransporteurs cation-chlorure KCC2 et NKCC1 au cours du développement de la moelle épinière de l’opossum Monodelphis domestica

L’inhibition est nécessaire à la génération d’outputs coordonnés entre muscles antagonistes lors de la locomotion. Une baisse de la concentration neuronale en ions chlorure au cours du développement des mammifères conduit à l’émergence de l’inhibition. Cette baisse repose sur l’équilibre entre deux cotransporteurs cation-chlorure, KCC2 et NKCC1. KCC2 expulse Cl- de la cellule alors que NKCC1 pompe Cl- dans la cellule. L’opossum Monodelphis domestica naît dans un état très immature. Le seul comportement locomoteur qu’il présente à la naissance consiste en des mouvements rythmiques et alternés des membres antérieurs pour grimper le long du ventre de la mère vers une tétine. Les membres postérieurs sont des bourgeons immobiles dont le développement est en grande partie postnatal. Pour cette raison, cette espèce constitue un modèle idéal pour l’étude du développement locomoteur. Afin d’étudier les mécanismes conduisant à l’émergence de l’inhibition durant le développement moteur, nous avons décrit l’expression développementale de KCC2 et NKCC1 chez l’opossum postnatal par immunohistochimie au niveau des renflements spinaux. Les motoneurones et afférences primaires ont été identifiés en utilisant un marquage rétrograde au TRDA. Le marquage pour KCC2 et NKCC1 est détecté dans la moelle épinière ventrale dans la matière grise et blanche présomptive dès la naissance, ce qui suggère que l’inhibition serait déjà mise en place avant la naissance, permettant subséquemment l’alternance des membres antérieurs observée chez les nouveau-nés. L’expression développementale de KCC2 et NKCC1 suit des gradients ventrodorsal et médiolatéral, tels qu’observés chez les rongeurs (rats et souris). Le patron mature d’expression de ces cotransporteurs est observé aux alentours de la 5ème semaine postnatale lorsque la locomotion de l’opossum est mature. Enfin, entre la naissance et P5, les dendrites exprimant KCC2 au niveau de la corne dorsale sont retrouvées en apposition aux afférences primaires ce qui suggère un rôle de KCC2 dans la formation des circuits sensori-moteurs.

Identification des bases génétiques des myopathies à multi-minicores avec ou sans cardiomyopathie

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Pierre et Marie Curie, Paris 6(UPMC, Paris, France).

Analyse systématique de la relation entre l’exposition prénatale aux biphényles polychlorés et les effets neurodéveloppementaux et thyroïdiens chez l’enfant

Les biphényles polychlorés (BPC) sont des contaminants de l’environnement, omniprésents dans la chaîne alimentaire, qui ont une propension à la bioaccumulation dans le corps humain. Ils traversent la barrière placentaire et sont suspectés d’induire des altérations du développement mental ou moteur chez des enfants exposés aux BPC pendant la vie intrautérine. Ces effets s’expliqueraient notamment par la capacité des BPC à perturber l’homéostasie de la fonction thyroïdienne chez la femme enceinte ou le nouveau-né. Malgré le nombre considérable d’études épidémiologiques réalisées, la relation entre l’exposition prénatale aux BPC et les altérations du développement mental et moteur ou de la fonction thyroïdienne n’a pas encore été clairement établie ; d’une part, différents bioindicateurs de l’exposition ont été employés (différents congénères de BPC mesurés et différentes matrices biologiques ou unités de mesure) limitant la comparaison directe entre les études et, d’autre part, le lien de causalité entre les BPC et les effets ciblés n’a pas été vérifié avec des critères épidémiologiques reconnus. Cette étude a été réalisée afin d’analyser la relation « concentration biologique de BPC – effet » entre l'exposition aux BPC de la mère pendant la grossesse et le développement mental et moteur de l’enfant ainsi que les paramètres de la fonction thyroïdienne chez la femme enceinte et le nouveau-né à partir d’une analyse systématique des études épidémiologiques disponibles en standardisant les données biologiques entre les études. Sur la base de considérations toxicocinétiques et en appliquant des facteurs de conversion établis à partir de la littérature épidémiologique publiée, les concentrations des BPC rapportées dans les différentes études revues ont été standardisées en termes d’équivalent de BPC totaux par kilogramme de lipides dans le plasma maternel (µg PCBMPEQ/kg de lipides). Afin d’analyser la possibilité d’une association causale entre l’exposition aux BPC et les effets d’intérêt, les critères de Hill ont été appliqués systématiquement à l’ensemble des associations « concentrations biologiques standardisées – effet ciblés ». En appliquant cette approche aux données publiées de 20 études épidémiologiques sur la relation entre les BPC et le poids à la naissance, l’exposition prénatale aux BPC, aux niveaux décrits (moyenne < 1920 µg PCBMPEQ/kg de lipides), n’apparaît pas associée de manière significative à un poids à la naissance inférieur à 2500 g dans les populations étudiées. Par ailleurs, en considérant des études menées sur le suivi de neuf cohortes d’enfants, la probabilité qu’une altération cognitive ou motrice cliniquement significative, qui persiste entre la naissance et l’âge scolaire, soit observée à des concentrations de BPC totaux inférieures à 1000 µg PCBMPEQ/kg de lipides semble faible. Aussi, à partir de l’analyse systématique des données de 17 études épidémiologiques, l’exposition aux BPC aux niveaux standardisés décrits (moyenne < 1000 µg PCBMPEQ/kg de lipides) ne semble pas induire de variation des hormones thyroïdiennes ou de TSH en dehors des intervalles physiologiques reconnus chez la femme enceinte et le nouveau-né. Ainsi, la valeur biologique de référence établie à 1000 µg PCBMPEQ/kg de lipides pour prévenir les effets sur le développement devrait aussi prévenir les effets sur le poids à la naissance et la fonction thyroïdienne chez la femme enceinte ou le nouveau-né. Les résultats présentés dans cette thèse fournissent aux autorités de santé publique responsables de l’établissement de directives et des normes de l’information utile à la révision des critères sanitaires visant à protéger des effets des BPC sur le développement de l’enfant et la fonction thyroïdienne chez la femme enceinte et le nouveau-né.

Familiale Bewegungssozialisation

Familiale Bewegungssozialisation – Zum Einfluss der Herkunftsfamilie auf die Bewegungssozialisation von Grundschulkindern. Die zentrale Fragestellung der Schrift ist, welchen Einfluss die soziale Herkunft auf die Bewegungssozialisation und Bewegungsentwicklung von Kindern im Grundschulalter hat. Die Auswirkungen sozialer Ungleichheit auf die Bewegungssozialisation, insbesondere die motorische Entwicklung, wurden in der Sportwissenschaft noch unzureichend untersucht. Der Arbeit liegt die Sozialisationstheorie von Witte (1994) zugrunde; mit ihrer Hilfe wird versucht die motorische Entwicklung theoriegeleitet zu erklären. Dafür werden Merkmale der Bewegungssozialisation und der motorischen Entwicklung in das theoretische Rahmenkonzept von Witte (1994) eingesetzt. Zu Beginn (Kapitel 1) erklärt die Arbeit den Begriff der sozialen Herkunft. Es werden der soziale Status, die Familienform und der Migrationshintergrund als Bestandteile der sozialen Herkunft definiert. Im weiteren Verlauf (Kapitel 2) wird die Sozialisationsinstanz Familie und die verschiedenen Familienformen vor dem Hintergrund sozialer Ungleichheit dargelegt. Das dritte Kapitel widmet sich dem sozialisationstheoretischen Konzept. Es werden die Sozialisationstheorie von Hurrelmann, die Körper- und Bewegungskarriere von Baur und das theoretische Rahmenkonzept der Sozialisation von Witte erklärt. Kapitel 4 beschreibt den Forschungsstand und Kapitel 5 stellt die Modellbildung und die Herleitung der Hypothesen dar. Die empirische Untersuchung fand an ausgewählten Grundschulen der Stadt Kassel statt. Insgesamt wurden 251 Kinder im Alter von 7-10 Jahren mit dem AST 6-11 untersucht und deren Eltern mit einem eigens entwickelten Fragebogen befragt. Die Daten wurden mit Hilfe von multivariaten Verfahren in Beziehung zueinander gesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Grundschulkinder hinsichtlich ihrer motorischen Entwicklung nicht in Abhängigkeit der sozialen Herkunft unterscheiden. Jedoch ist das Sportklima der Familien sehr stark abhängig von der sozialen Herkunft. Es wird deutlich, dass Kinder aus sozial benachteiligten Familien, aus Ein-Eltern-Familien und mit Migrationshintergrund schlechtere Möglichkeiten haben sich in ihrer Bewegungssozialisation zu entfalten. Die Prüfung des Sozialisationsmodells zeigt, neben der guten Operationalisierbarkeit des Modells, dass die Modellvariable „Orientierung“ (Orientierung der Familie hinsichtlich der Bedeutung von Bewegung und Sport) den größten Einfluss auf die Bewegungssozialisation von Kindern hat.

Controlled trial of the short- and long-term effect of psychological treatment of post-partum depression 2. Impact on the mother-child relationship and child outcome

Background: Postnatal depression is associated with adverse child cognitive and socio-emotional outcome. It is not known whether psychological treatment affects the quality of the mother-child relationship and child outcome. Aims: To evaluate the effect of three psychological treatments on the mother-child relationship and child outcome. Method: Women with post-partum depression (n=193) were assigned randomly to routine primary care, non-directive counselling, cognitive-behavioural therapy or psychodynamic therapy The women and their children, were assessed at 43, [8 and 60 months post-partum. Results: Indications of a positive benefit were limited. All three treatments had a significant benefit on maternal reports of early difficulties in relationships with the infants, counselling gave better infant emotional and behaviour ratings at 18 months and more sensitive early mother-infant interactions. The treatments had no significant impact on maternal management of early infant behaviour problems, security of infant-mother attachment. Infant cognitive development or any child outcome at 5 years. Conclusions: Early intervention was of short-term benefit to the mother-child relationship and infant behaviour problems. More-prolonged intervention may be needed. Health visitors could deliver this.