A Role for Gene-Environment Interactions in Autism Spectrum Disorder Is Supported by Variants in Genes Regulating the Effects of Exposure to Xenobiotics
Notice bibliographique
Résumé
Heritability estimates support the contribution of genetics and the environment to the etiology of Autism Spectrum Disorder (ASD), but a role for gene-environment interactions is insufficiently explored. Genes involved in detoxification pathways and physiological permeability barriers (e.g., blood-brain barrier, placenta and respiratory airways), which regulate the effects of exposure to xenobiotics during early stages of neurodevelopment when the immature brain is extremely vulnerable, may be particularly relevant in this context. Our objective was to identify genes involved in the regulation of xenobiotic detoxification or the function of physiological barriers (the XenoReg genes) presenting predicted damaging variants in subjects with ASD, and to understand their interaction patterns with ubiquitous xenobiotics previously implicated in this disorder. We defined a panel of 519 XenoReg genes through literature review and database queries. Large ASD datasets were inspected for in silico predicted damaging Single Nucleotide Variants (SNVs) ( N = 2,674 subjects) or Copy Number Variants (CNVs) ( N = 3,570 subjects) in XenoReg genes. We queried the Comparative Toxicogenomics Database (CTD) to identify interaction pairs between XenoReg genes and xenobiotics. The interrogation of ASD datasets for variants in the XenoReg gene panel identified 77 genes with high evidence for a role in ASD, according to pre-specified prioritization criteria. These include 47 genes encoding detoxification enzymes and 30 genes encoding proteins involved in physiological barrier function, among which 15 are previous reported candidates for ASD. The CTD query revealed 397 gene-environment interaction pairs between these XenoReg genes and 80% (48/60) of the analyzed xenobiotics. The top interacting genes and xenobiotics were, respectively, CYP1A2 , ABCB1 , ABCG2 , GSTM1 , and CYP2D6 and benzo-(a)-pyrene, valproic acid, bisphenol A, particulate matter, methylmercury, and perfluorinated compounds. Individuals carrying predicted damaging variants in high evidence XenoReg genes are likely to have less efficient detoxification systems or impaired physiological barriers. They can therefore be particularly susceptible to early life exposure to ubiquitous xenobiotics, which elicit neuropathological mechanisms in the immature brain, such as epigenetic changes, oxidative stress, neuroinflammation, hypoxic damage, and endocrine disruption. As exposure to environmental factors may be mitigated for individuals with risk variants, this work provides new perspectives to personalized prevention and health management policies for ASD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».