Current Problems of Psychiatry

Genetyczne uwarunkowania zaburzeń ze spektrum autyzmu - przegląd badań

REVIEW PAPER

Curr Probl Psychiatry 2021;22(3): 139-150

10.2478/cpp-2021-0011

© 2021 Authors. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution-NonComercial-No Derivs licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Paweł Stanicki ¹ , Konrad Goliszek ¹, 
Karol Kasprzak ¹ , Agata Makarewicz ²  

¹ Student Research Group at the I Department of Psychiatry, Psychotherapy and Early Intervention, Medical University of Lublin, Poland
² I Department of Psychiatry, Psychotherapy and Early Intervention, Medical University of Lublin, Poland

Abstract

Introduction: It is estimated that various types of abnormalities from the autistic spectrum disorder occur in up to 2% of the population. These include difficulties in maintaining relationships, communication, and repetitive behaviours. Literature describes them quite well, in contrast to the causes of these disorders, which include both environmental factors and a very long list of genetic aberrations.

Materials and methods: The papers available on the PubMed platform and other sources were reviewed to describe the most important genetic factors responsible for the development of autism spectrum disorders.

Results: There are many genes and their mutations associated with the prevalence of autism spectrum disorders in patients. One of the main factors is the SHANK gene family, with the type and degree of abnormality in patients depending on the damage to particular genes: SHANK1-SHANK3. Research also shows the potential of targeted symptom-relieving therapies in patients with SHANK3 mutations. A correlation with the occurrence of autism has also been demonstrated for genes responsible for calcium signaling - especially the group of IP3R calcium channels. Their calcium transmission is abnormal in the majority of patients with autism spectrum disorders. A number of mutations in the 7q region were discovered - including the AUTS2, GNAI1, RELN, KMT2E, BRAF genes - the occurrence of which is associated with the presence of symptoms of autism. Autism spectrum disorders occur in about 10% of patients suffering from monogenic syndromes such as fragile X chromosome syndrome, Timothy syndrome, tuberous sclerosis, Rett syndrome or hamartomatic tumor syndrome.

Conclusions: Research shows that many mutations can contribute to the development of autism spectrum disorders. Further studies are necessary to discover their therapeutic and diagnostic potential for autism.

Keywords: autistic disorder, calcium signaling, chromosomes, human, pair 7, genetic disorder

Streszczenie

Wstęp: Szacuje się, że różnego rodzaju nieprawidłowości ze spektrum zaburzeń autystycznych występują u nawet 2% populacji. Są to między innymi trudności w utrzymaniu relacji, komunikacji czy powtarzalne zachowania. Literatura opisuje je dość dobrze, w przeciwieństwie do przyczyn tychże zaburzeń, które to obejmują zarówno czynniki środowiskowe jak i bardzo długą listę aberracji genetycznych.

Materiał i metody: Dokonano przeglądu prac dostępnych na platformie PubMed oraz innych źródeł celem opisania najważniejszych czynników genetycznych odpowiedzialnych za rozwój zaburzeń za spektrum autyzmu.

Dyskusja: Istnieje wiele genów i ich mutacji związanych z występowaniem zaburzeń ze spektrum autyzmu u pacjentów. Jako jeden z głównych czynników wymienia się rodzinę genów SHANK, przy czym rodzaj i stopień nieprawidłowości u pacjentów jest zależny, od uszkodzenia poszczególnych genów: SHANK1-SHANK3. Badania wskazują również na potencjał terapii celowanych łagodzących objawy o pacjentów z mutacjami SHANK3. Związek z występowaniem autyzmu wykazano również dla genów odpowiedzialnych za sygnalizację wapniową -szczególnie grupie kanałów wapniowych IP3R. Przekaźnictwo wapniowe w ich obrębie jest nieprawidłowe u większości przypadków pacjentów z zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Wskazano szereg mutacji w regionie 7q -w tym geny AUTS2, GNAI1, RELN, KMT2E, BRAF - których występowanie jest wiązane z występowaniem objawów autyzmu. Zaburzenia ze spektrum autyzmu występują u około 10% pacjentów dotkniętych jednogenowymi zespołami chorobowymi takimi jak zespół łamliwego chromosomu X, zespół Timothyego, stwardnienie guzowate, zespół Retta czy zespół guzów hamartomatycznych.

Wnioski: Badania pokazują, iż bardzo wiele mutacji może przyczynić się do powstawania zaburzeń ze spektrum autyzmu. Dalsze analizy są konieczne celem wykrycia genów o potencjale terapeutycznym i diagnostycznym autyzmu.

Słowa kluczowe: autyzm, sygnalizacja wapniowa, chromosomy ludzkie, para 7, zaburzenie genetyczne