Los factores de esteroides maternos durante el embarazo están asociados con rasgos autistas




POR A. TSOMPANIDIS, E. AYDIN, E. PADAIGAITĖ, G. RICHARDS, C. ALLISON, G. HACKETT, T. AUSTIN, R. HOLT Y S. BARON-COHEN

Fuente: Molecular Autism | 08/07/2021

Fotografía: Pixabay



Molecular Autism volumen 12, número de artículo: 51 (2021)



Resumen


Antecedentes

Los esteroides sexuales prenatales se han asociado con el autismo en varios estudios clínicos y epidemiológicos. No está claro cómo esto se relaciona con los rasgos autistas de la madre y cuán temprano puede detectarse esto durante el embarazo y el desarrollo postnatal.



Métodos


Se recogió el suero materno de mujeres embarazadas (n = 122) antes o durante su primera cita ecográfica [media = 12,7 (SD = 0,7) semanas]. Se midieron mediante inmunoensayos las concentraciones de: testosterona, estradiol, sulfato de dehidroepiandrosterona, progesterona y globulina fijadora de hormonas sexuales, que se utilizó para calcular las fracciones libres de estradiol (FEI) y testosterona (FTI). Los valores estandarizados de coriogonadotropina humana (hCG) y de proteína plasmática A asociada al embarazo (PAPP-A) se obtuvieron de los registros clínicos correspondientes a las mismas muestras de suero. Las madres completaron el Cociente del Espectro Autista (AQ) y, en el caso de sus hijos, la Lista de Comprobación Cuantitativa del Autismo en Niños Pequeños (Q-CHAT) cuando los niños tenían entre 18 y 20 meses.



Resultados


El FEI se asoció positivamente con los rasgos autistas maternos en modelos univariantes (n = 108, r de Pearson = 0,22, p = 0,019) y de regresión múltiple (r semiparcial = 0,19, p = 0,048) controlando la edad materna y el diagnóstico de SOP. Los niveles de estradiol materno interactuaron significativamente con el sexo del feto en la predicción de las puntuaciones del Q-CHAT del lactante, con una relación positiva en los varones pero no en las mujeres (n = 100, término de interacción: r semiparcial = 0,23, p = 0,036) después de controlar por el AQ materno y otras covariables. Lo contrario se encontró para los valores estandarizados de hCG y las puntuaciones de Q-CHAT, con una asociación positiva en las mujeres pero no en los hombres (n = 151, término de interacción: r = -0,25, p = 0,005).



Limitaciones


El tamaño de la muestra de esta cohorte fue pequeño, con un potencial sesgo de constatación dado el reclutamiento electivo. Las covariables clínicas se controlaron en los modelos de regresión múltiple, pero se necesitan investigaciones adicionales para confirmar los hallazgos estadísticamente significativos en cohortes más grandes.



Conclusión


Los factores de esteroides maternos durante el embarazo están asociados con rasgos autistas en las madres y sus bebés.



Antecedentes


El autismo es un trastorno del neurodesarrollo que se caracteriza por dificultades en la comunicación social junto con intereses inusualmente restringidos, comportamientos repetitivos y una frecuente hipersensibilidad sensorial [4]. Las condiciones clínicas concurrentes son comunes e incluyen dificultades de aprendizaje, trastornos del sueño e intolerancias nutricionales [19]. El diagnóstico de autismo es posible a partir de los 18 meses de edad [27]. Los rasgos autistas existen a lo largo de un espectro en la población en general [11]. Esto puede medirse en la infancia, como demuestra la Lista de Control Cuantitativo del Autismo en Niños Pequeños (Q-CHAT), una nueva medida dimensional de los rasgos autistas que ha demostrado predecir el diagnóstico posterior de autismo en varios estudios de validación [2, 3, 43].


El autismo se diagnostica con más frecuencia en los varones que en las mujeres, a pesar de la creciente concienciación sobre su presentación diferencial en las mujeres [33]. Las razones de esta proporción de sexos probablemente reflejan tanto la biología prenatal (genética y esteroides sexuales) como las limitaciones de los métodos de diagnóstico actuales [32]. En la población general, existen, por término medio, diferencias de sexo en rasgos psicológicos específicos (por ejemplo, sistematización y empatía), que se desplazan hacia un perfil "masculino" en los individuos autistas de ambos sexos [8, 23].


Varias líneas de evidencia indican que las hormonas sexuales prenatales pueden mediar en la probabilidad de autismo. En primer lugar, un estudio de las diferencias neuroanatómicas entre cerebros autistas y neurotípicos reveló que las mujeres autistas tienen una estructura atípica en regiones que se solapan sustancialmente con las regiones sexualmente dimórficas de los controles neurotípicos. Esto sugiere que el autismo afecta a los cerebros femeninos en regiones relacionadas con la diferenciación sexual, que a su vez está regulada por las hormonas sexuales prenatales [31]. Este cambio masculino también es evidente en la infancia, como indican los estudios que muestran que los rasgos faciales de los niños y niñas autistas y sus hermanos están masculinizados en comparación con los controles neurotípicos [48, 49]. Los varones autistas también tienen niveles más altos de hormonas esteroides en el líquido amniótico, cuando se evaluaron en un análisis multivariante, así como niveles más altos de estrógenos en particular en los análisis univariantes de las mismas muestras de líquido amniótico [9, 10]. Además, los niveles de estradiol son elevados en el suero materno de los embarazos vinculados a un posterior diagnóstico de autismo en el niño [13].


Los rasgos y perfiles de desarrollo relacionados con el autismo también se han relacionado con los esteroides sexuales prenatales. Por ejemplo, los niveles prenatales de testosterona medidos durante la amniocentesis se correlacionan negativamente con la frecuencia del contacto visual a los 12 meses [34] y, el tamaño del vocabulario a los 18 y 24 meses [35], y se correlacionan positivamente con los intereses restringidos, la atención a los detalles [29] y con los rasgos autistas a los 18 y 48 meses [5, 6].


Los estudios epidemiológicos han revelado que el síndrome de ovario poliquístico (SOP) materno aumenta la probabilidad de autismo en sus hijos [16, 17, 30]. Este efecto no se debe principalmente a la genética compartida y se modula además por el sexo de la descendencia [15].


El síndrome de ovario poliquístico es un síndrome complejo que afecta a entre el 4 y el 20% de las mujeres en edad reproductiva (dependiendo de los criterios de diagnóstico) y que afecta a su fertilidad, metabolismo y regulación endocrina [44]. Se asocia especialmente con niveles basales más altos de andrógenos, así como con una desregulación endocrina más amplia durante el embarazo (por ejemplo, en la función placentaria) [37]. Las afecciones relacionadas con los esteroides, como el síndrome de ovario poliquístico y las complicaciones placentarias, también son más comunes en los autistas [17, 36, 40], y los adultos autistas muestran signos de desequilibrio de esteroides en varios tejidos [18, 28, 42]. Se necesitan más investigaciones para comprender la naturaleza y el momento de este desequilibrio endocrino en el autismo, así como para estudiar si se extiende al espectro más amplio de rasgos autistas en la población general.


El entorno prenatal muestra diferencias de base entre los sexos en la producción de esteroides a través de la placenta [21], así como en los marcadores de formación y función de la placenta, como la coriogonadotropina humana (hCG) [1, 20, 38]. Se han encontrado niveles atípicos en ambos en el suero materno de embarazos que dieron lugar a un niño autista, con niveles tanto más altos (para el estradiol) como más bajos (para el estriol) en comparación con los controles [13, 53]. Sin embargo, estos factores prenatales no se han estudiado junto con el sexo del feto y en relación con los rasgos autistas tanto de la madre como del niño.


Para evaluar todos estos factores prenatales, evaluamos tanto a las madres como a sus hijos en cuanto a rasgos autistas [mediante el Cociente del Espectro Autista (AQ) y el Q-CHAT, respectivamente] en una cohorte longitudinal. A continuación, comprobamos si los niveles de hormonas esteroides (estradiol, testosterona, DHEAS, progesterona) y los marcadores placentarios (por ejemplo, hCG) en el suero materno recogidos durante la primera cita de la madre en la ecografía predecían los rasgos autistas medidos en las madres durante el embarazo y en los bebés en el seguimiento de 18 meses.



Métodos


Reclutamiento de la cohorte


Las madres fueron reclutadas durante su embarazo, durante o inmediatamente antes de su ecografía rutinaria de 20 semanas [edad gestacional media de 20,3 (SD = 0,4) semanas], entre 2016 y 2018 en el Hospital Rosie, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust [7]. Este estudio había sido aprobado por el Comité Central de Ética de Investigación del Este de Inglaterra de Cambridge (REC Ref 16/EE/0004) y el Departamento de Investigación y Desarrollo de los Hospitales Universitarios de Cambridge. Los criterios de inclusión para el estudio fueron los siguientes (1) poco/sin consumo de alcohol durante el embarazo, (2) no fumar ni consumir drogas recreativas durante el embarazo, y (3) un embarazo único de un feto (4) cuyas mediciones indicaban que su tamaño era apropiado para la edad gestacional [sin restricción del crecimiento intrauterino (RCIU) o grande para la edad gestacional (PEG)]. Para la parte postnatal del estudio, se pidió a los padres de todos los nacimientos únicos vivos que participaran en una serie de seguimientos del desarrollo durante los dos primeros años de vida de su hijo. Las madres participantes también dieron su consentimiento informado para acceder a todos sus registros clínicos relacionados con el embarazo, los resultados de las pruebas y las muestras biológicas que se obtuvieron durante la atención clínica rutinaria de su embarazo (tanto las adquiridas antes como después del punto de reclutamiento).



Recogida de datos clínicos


Las muestras de suero habían sido recogidas al final del primer trimestre [edad gestacional media de 12,7 (SD = 0,7) semanas desde la concepción] por un flebotomista especializado en el Hospital Rosie, Cambridge. Inicialmente se analizaron los niveles de coriogonadotropina humana (hCG) y el péptido alfa asociado al embarazo (PAPP-A) como parte de un programa nacional de cribado de biomarcadores del síndrome de Down y otras afecciones, y el suero restante se almacenó a - 80 °C. Estas muestras se vincularon retrospectivamente a las madres participantes, tras su reclutamiento a las 20 semanas de gestación aproximadamente. Posteriormente, se descongelaron un total de n = 122 de estas muestras y se transfirieron a viales separados (alícuotas de 1 ml por muestra), que se anonimizaron y se enviaron para realizar análisis adicionales en el Laboratorio de Ensayos Bioquímicos Básicos (CBAL) del Hospital Addenbrookes de Cambridge. Éstas correspondían a un subconjunto de la cohorte del estudio (n = 219) (Fig. 1), ya que, en muchos casos, el suero se había agotado o desechado después de las pruebas prenatales de rutina antes del reclutamiento.



Figura 1



Diagrama de flujo del estudio, mostrando los diferentes tamaños de las cohortes para cada comparación de los rasgos autistas (AQ o Q-CHAT) con las mediciones prenatales (hormonas esteroides o marcadores placentarios)



Además, se pidió a las madres que rellenaran un Cuestionario de la Historia del Embarazo (PHQ) en el momento del reclutamiento [edad gestacional media de 20,3 (SD = 0,4) semanas]. El PHQ es un inventario de autoinforme diseñado para recoger información sobre las condiciones metabólicas, reproductivas y de diagnóstico clínico de las madres relativas a su embarazo actual, así como a los anteriores. El hirsutismo materno se determinó mediante la pregunta "Durante su edad adulta, ¿ha encontrado vello grueso y oscuro que crezca en alguna de las siguientes zonas?", seguida de dibujos de varias zonas del cuerpo propensas al crecimiento secundario de vello (por ejemplo, el pecho, la parte inferior de la cara y las extremidades superiores o inferiores), como se ha descrito en estudios anteriores [12].


Tras el parto, también se recogieron los registros de nacimiento que contenían información sobre el peso del neonato y la edad gestacional al nacer.



Ensayos adicionales


Se evaluó la concentración de los siguientes esteroides y péptidos: Testosterona (T), Estradiol (E2), Dehidroepiandrosterona sulfato (DHEAS), Progesterona (P), Globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG). Las muestras se analizaron en un analizador de inmunoensayo automatizado DiaSorin Liaison® XL utilizando un inmunoensayo de quimioluminiscencia competitivo de un solo paso para cada hormona y dos anticuerpos monoclonales para cada péptido. Todos los reactivos, estándares y consumibles son los suministrados por DiaSorin [DiaSorin S.p.A, 13040 Saluggia (VC), Italia]. Los datos de precisión de la calidad de los lotes y los umbrales de concentración de detección para cada ensayo se indican en el archivo adicional 1 (archivo adicional 1: tabla S1).



Rasgos autistas


Se pidió a las madres que completaran el Cociente del Espectro Autista (AQ)-versión para adultos [11] durante o inmediatamente después de su ecografía de rutina de 20 semanas en el Hospital Rosie [edad gestacional media de 20,3 (SD = 0,4) semanas]. Además, se invitó a los padres por correo electrónico a completar una versión en línea de la Lista de verificación cuantitativa para el autismo en niños pequeños (Q-CHAT) [3] después de que su bebé alcanzara los 18 meses de edad (media = 570,6 días, SD = 21,8 días).


Todos los datos del estudio se recogieron y gestionaron utilizando las herramientas de captura de datos electrónicos REDCap alojadas en la Universidad de Cambridge [24, 25].



Análisis estadístico


Las distribuciones de los rasgos autistas (AQ materno y Q-CHAT infantil) se evaluaron en busca de valores extremos, definidos por un intervalo de tres veces el rango intercuartil. Si estaban presentes, se redujeron al valor más alto posible dentro del intervalo para facilitar las pruebas estadísticas.


Todos los valores de concentración de hormonas esteroideas presentaban diversos grados de asimetría positiva y se transformaron en logaritmos para reducirlos y facilitar las pruebas estadísticas posteriores mediante regresión lineal. A continuación, se conservaron los valores atípicos en el análisis para mantener la heterogeneidad clínica. Los valores de coriogonadotropina humana (hCG) y del péptido alfa asociado al embarazo (PAPP-A) se obtuvieron de los registros clínicos de las participantes. Éstos habían sido estandarizados según el múltiplo de la mediana (MoM) por el Departamento de Cribado Prenatal de la Fundación según la edad materna, la edad gestacional y las medias nacionales [46, 54].


El análisis multivariante se realizó calculando las puntuaciones compuestas de las fracciones libres de estradiol (E2) y testosterona (T), y estimando la esteroidogénesis global. El índice de testosterona libre (FTI) y el índice de estradiol libre (FEI) se calcularon mediante las siguientes fórmulas (todas las concentraciones en nmol/L) y luego se transformaron en logaritmos para su posterior análisis estadístico, como se sugirió anteriormente [45]:


FEI:(100∗[E2])/([SHBG])

FTI:(100∗[T])/([SHBG])


Se utilizó el análisis de factores latentes (paquete 'nFactors') para identificar el número óptimo de factores esteroidogénicos comunes en función de su matriz de correlación. Los valores del factor esteroidogénico predicho se calcularon para cada individuo mediante el método "Bartlett", basándose en las cargas predichas.


Se evaluaron una serie de características clínicas y covariables de grupo para su asociación por pares con los rasgos autistas. En los casos de rasgos binarios, las diferencias se comprobaron mediante pruebas t de Student. Entre ellas se incluía la comorbilidad con el síndrome de ovario poliquístico o los antecedentes familiares de autismo, definiéndose estos últimos como presentes si las madres participantes declaraban tener un pariente de primer grado (incluido el hijo anterior) al que se le había diagnosticado autismo. Se elaboró una puntuación de la gravedad clínica del hirsutismo materno basada en las respuestas del Cuestionario de la Historia del Embarazo (PHQ), que las madres participantes completaron tras el parto. Una puntuación de 1 denotaba la selección de un área de crecimiento excesivo de vello y 2 denotaba más de un área. Éstas se trataron además como variables de grupo (es decir, "sin hirsutismo", "una zona", "más de una zona") y se utilizaron en las comparaciones de cohortes en cuanto a niveles hormonales y rasgos autistas.


Las hormonas circulantes se transformaron en logaritmos y se evaluó su asociación con los rasgos autistas. Para el AQ, se utilizaron primero las correlaciones de Pearson por pares y luego se siguió con un modelo de regresión lineal con el AQ como variable de resultado y las siguientes variables de predicción: concentración hormonal, edad materna, comorbilidad con SOP. Para tener en cuenta las posibles asociaciones subyacentes entre el sexo del lactante y las puntuaciones de Q-CHAT, sólo se utilizaron modelos de regresión múltiple en los que se añadió un término de interacción entre el sexo del lactante y la concentración hormonal (para cada hormona por separado), con las puntuaciones de Q-CHAT como resultado, y la adición de las siguientes covariables: edad materna, SOP materno, puntuaciones de AQ materno y edad del lactante en el momento de la evaluación ajustada por la edad gestacional al nacer. Los antecedentes familiares de autismo no se incluyeron como covariable en estos modelos, dado el escaso número de madres con un familiar de primer grado diagnosticado que también disponía de suero para los ensayos hormonales (n = 1 solapamiento).


Se utilizaron el mismo enfoque y los mismos modelos al examinar las medidas compuestas de hormonas, a saber, el IEF, el IEF y los factores definidos por el análisis factorial no supervisado de las hormonas esteroideas.


Para garantizar su validez, los modelos de regresión múltiple con resultados significativos para AQ o Q-CHAT se sometieron a pruebas adicionales de heteroscedasticidad mediante la prueba de Breusch-Pagan y de no normalidad de sus residuos mediante la prueba de Shapiro-Wilk (archivo adicional 1: tabla S8).



Resultados


Características de la cohorte y rasgos autistas


De las n = 219 mujeres embarazadas que consintieron en participar en el estudio, n = 17 tenían un pariente de primer grado con autismo, n = 26 habían sido diagnosticadas con SOP, y n = 89 respondieron positivamente a tener un crecimiento excesivo de vello corporal en el pasado. La edad media global de las madres era de 32,4 años (DE = 4,54). De esta cohorte, n = 189 completaron el Cociente del Espectro Autista (AQ), con puntuaciones que iban de 1 a 47 (media = 14,63, SD = 8,11) (Fig. 1).


Las mujeres con antecedentes familiares de autismo tenían una puntuación de AQ significativamente más alta [n = 13, media = 28 (SD = 14,36)] en comparación con las mujeres sin ningún familiar de primer grado con autismo [n = 176, media = 13,64 (SD = 6,51)] (D de Cohen = 1,98, p = 0,004) (Tabla 1). De las mujeres que respondieron a ambos cuestionarios, las que informaron de un exceso de vello corporal en más de una zona de su cuerpo (n = 51) también tenían puntuaciones AQ significativamente más altas [media = 16,8 (SD = 6,7)], que las que no tenían ningún signo de crecimiento excesivo de vello corporal [n = 109, media = 13,8 (SD = 8,9)] (D de Cohen = 0,36, p = 0,021) (Fig. 2A). Este efecto persistió después de controlar los antecedentes familiares de autismo, la edad materna y el diagnóstico de SOP mediante un modelo de regresión lineal [Beta = 1,9 (SE = 0,67), r semiparcial = 0,18, p = 0,005] (Archivo adicional 1: Tabla S2).


Tabla 1. Características de la cohorte y asociaciones entre factores clínicos/demográficos y rasgos autistas


(Véase, en inglés, en el siguiente enlace)


https://molecularautism.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13229-021-00453-7/tables/1



Figura 2



Gráficos de caja que muestran la distribución de A rasgos autistas maternos (AQ) y B niveles de estradiol libre (FEI), según la historia clínica de hirsutismo. Las mujeres que declararon dos o más zonas corporales afectadas tenían niveles significativamente más altos tanto de AQ (p = 0,021) como de FEI (p = 0,025)



De estos embarazos, n = 178 de los bebés fueron seguidos con el Q-CHAT cuando tenían más de 18 meses de edad (rango 541-671 días después del nacimiento), siendo la mayoría evaluados entre los 18 y los 20 meses (media = 570 días, SD = 21,3 días) (Fig. 1). Antes del análisis estadístico, la edad de los bebés se ajustó de acuerdo con la edad gestacional al nacer de cada uno de ellos (media = 39,56, DT = 1,5 semanas postconcepción).


En cuanto a las puntuaciones del Q-CHAT, se observó un valor extremo en la distribución (Q-CHAT = 71), que se redujo al valor más alto dentro de un intervalo de tres veces el rango intercuartil (Q-CHAT = 53), con el fin de reducir la asimetría y facilitar las comparaciones estadísticas.


No hubo diferencias significativas entre las puntuaciones del Q-CHAT de los bebés varones [media = 30,35 (SD = 8,13)] y las mujeres [media = 29,63 (SD = 7,58)] en este momento de la evaluación (D de Cohen = 0,09, p = 0,54).


Las puntuaciones del Q-CHAT estaban significativamente correlacionadas con las puntuaciones del AQ materno (r de Pearson = 0,21, p = 0,008) (archivo adicional 1: Fig. S1).



Covariables hormonales y análisis de factores


Las concentraciones hormonales sólo estaban disponibles en subconjuntos de la cohorte de mujeres que consintieron en el estudio. Esto difería ligeramente en el caso de los marcadores placentarios que formaban parte del cribado prenatal rutinario (hCG y PAPP-A) y de las mediciones del nivel de esteroides, que se analizaron con fines de investigación en la muestra de suero restante de cada participante (Fig. 1).


Las muestras de suero materno analizadas correspondían a un estrecho período de gestación entre el final del primer y el principio del segundo trimestre (media = 12,7 semanas, SD = 0,8 semanas). Las hormonas circulantes mostraron diversos grados de correlación entre sí (Fig. 3) y con otras variables demográficas y clínicas. La testosterona, la DHEAS y la progesterona se correlacionaron positivamente con la edad materna (archivo adicional 1: tabla S3). El análisis factorial no supervisado demostró que se podía derivar un factor latente común a partir del estradiol, la testosterona y la DHEAS, que representan el 32% de la varianza total de los niveles hormonales. Los valores de este "factor esteroidogénico" se estimaron para cada participante basándose en las cargas del factor y en las concentraciones de esteroides (archivo adicional 1: figura S2).