Décalage dans l'équilibre de l'inhibition cérébrale et de la connectivité du cortex préfrontal des adultes avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Actuellement, il n'existe aucun traitement pharmacologique efficace pour les symptômes de base du "trouble du spectre de l'autisme" (TSA). Il existe néanmoins un potentiel de progrès. Par exemple, des données récentes suggèrent que les systèmes GABA excitateur (E) et inhibiteur (I) peuvent être modifiés dans les TSA. Cependant, aucune étude antérieure de TSA n'a examiné la «responsivité» du système E-I à un défi pharmacologique; Ou si la modulation E-I modifie les anomalies de la connectivité fonctionnelle des régions cérébrales impliquées dans le "trouble".  

L'équipe a donc utilisé la spectroscopie de résonance magnétique ([1H] MRS) pour mesurer le flux E-I préfrontal en réponse au glutamate et au médicament GABA agissant dans le riluzole chez les hommes adultes avec et sans diagnostic de "TSA". Elle a aussi comparé la variation de l'indice inhibiteur préfrontal - la fraction GABA dans l'ensemble glutamate plus les métabolites GABA - post riluzole ; Et l'impact du riluzole sur les différences dans la connectivité fonctionnelle à l'état de repos. 

Malgré les différences de base dans le bilan E-I, il y a eu une importante différence de groupe en réponse à un défi pharmacologique. Le riluzole a augmenté l'indice inhibiteur du cortex préfrontal chez les personnes TSA, mais l'a diminué chez les témoins. Il y avait également une importante différence de groupe dans la connectivité fonctionnelle préfrontale à la ligne de base, qui a été abolie par le riluzole dans le groupe TSA.

Les résultats montrent montrent que le flux E-I peut être «déplacé» avec un défi pharmacologique, mais cette réactivité est significativement différente des contrôles. En outre, les preuves initiales suggèrent que les anomalies de la connectivité fonctionnelle peuvent être «normalisées» en ciblant E-I, même chez les adultes. 

Transl Psychiatry. 2017 May 23;7(5):e1137. doi: 10.1038/tp.2017.104.

Shifting brain inhibitory balance and connectivity of the prefrontal cortex of adults with autism spectrum disorder

Ajram LA¹, Horder J¹, Mendez MA^1,2, Galanopoulos A^1,2, Brennan LP^1,2, Wichers RH^1,2, Robertson DM², Murphy CM^1,2, Zinkstok J², Ivin G³, Heasman M³, Meek D², Tricklebank MD⁴, Barker GJ⁴, Lythgoe DJ⁴, Edden RAE⁵, Williams SC⁴, Murphy DGM^1,2, McAlonan GM^1,2.

Author information

1

Department of Forensic and Neurodevelopmental Sciences, The Sackler Centre for Translational Neurodevelopment, Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience, King's College London, London, UK.

2

Behavioural and Developmental Psychiatry Clinical Academic Group, South London and Maudsley NHS Trust, London, UK.

3

Pharmacy Department, South London and Maudsley NHS Foundation Trust, London, UK.

4

Department of Neuroimaging, Institute of Psychiatry, Psychology and Neuroscience, King's College London, London, UK.

5

Department of Radiology and Radiological Science, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA.

Abstract

Currently, there are no effective pharmacologic treatments for the core symptoms of autism spectrum disorder (ASD). There is, nevertheless, potential for progress. For example, recent evidence suggests that the excitatory (E) glutamate and inhibitory (I) GABA systems may be altered in ASD. However, no prior studies of ASD have examined the 'responsivity' of the E-I system to pharmacologic challenge; or whether E-I modulation alters abnormalities in functional connectivity of brain regions implicated in the disorder. Therefore, we used magnetic resonance spectroscopy ([1H]MRS) to measure prefrontal E-I flux in response to the glutamate and GABA acting drug riluzole in adult men with and without ASD. We compared the change in prefrontal 'Inhibitory Index'-the GABA fraction within the pool of glutamate plus GABA metabolites-post riluzole challenge; and the impact of riluzole on differences in resting-state functional connectivity. Despite no baseline differences in E-I balance, there was a significant group difference in response to pharmacologic challenge. Riluzole increased the prefrontal cortex inhibitory index in ASD but decreased it in controls. There was also a significant group difference in prefrontal functional connectivity at baseline, which was abolished by riluzole within the ASD group. Our results also show, for we believe the first time in ASD, that E-I flux can be 'shifted' with a pharmacologic challenge, but that responsivity is significantly different from controls. Further, our initial evidence suggests that abnormalities in functional connectivity can be 'normalised' by targeting E-I, even in adults.

PMID: 28534874

DOI: 10.1038/tp.2017.104