Face map: Pojkar med autism har bredare ansikten och munnar, plattare näsor och smalare kinder än kontrollpersoner.
Pojkar med autism har en distinkt ansiktsstruktur som skiljer sig från den hos kontrollpersoner med typisk utveckling, enligt en studie som publicerades den 14 oktober i Molecular Autism1. Specifikt har pojkar med autism bredare ansikten och munnar, plattare näsor, smalare kinder och ett kortare philtrum – klyftan mellan läpparna och näsan – jämfört med kontroller, enligt det tredimensionella ansiktsavbildningssystem som användes i studien. Dessa utmärkande drag tyder på att vissa embryonala processer som ger upphov till ansiktsdrag störs under utvecklingen, säger forskarna.
Deltagarna i studien var alla mellan 8 och 12 år gamla, ett åldersintervall då ansiktet är relativt moget, men ännu inte påverkat av pubertetens hormonförändringar.
Forskarna använde avbildningssystemet, som kallas 3DMD, för att rita upp 17 ”landmärken” eller koordinater i ansiktet hos 64 pojkar med autism och 40 typiska kontroller. De mätte sedan avståndet mellan flera av dessa koordinater.
Pojkar med autism som har de mest utmärkande ansiktsdragen grupperar sig i två grupper med mycket olika uppsättningar av autismsymptom, fann forskarna.
Pojkar i den ena gruppen tenderar att ha breda munnar, kombinerat med ett kort avstånd mellan mundens överkant och ögonens underkant. De uppvisar också allvarliga symtom på autism, bland annat språkstörning, intellektuell funktionsnedsättning och kramper.
Däremot har de i den andra gruppen breda övre ansikten och ett kort philtrum. De är mer benägna att få diagnosen Aspergers syndrom och har färre kognitiva funktionsnedsättningar och språksvårigheter jämfört med den första gruppen.
”Som klinisk genetiker har jag alltid imponerats av en viss ansiktsfenotyp hos barn med autism”, säger huvudforskaren Judith Miles. Men det var inte förrän hon vände sig till 3DMD, som utvecklats för att användas av plastikkirurger, som tydliga kvantitativa skillnader framkom mellan pojkar med autism och kontroller, säger hon.
Dessa skillnader återspeglar med största sannolikhet underliggande neuroutvecklingsprocesser, säger hon. ”Anledningen till att titta på ansiktet är att det återspeglar skillnader i hjärnan.”
Gruppeffekter:
Studier har visat att barn med autism har större sannolikhet än kontroller att ha dysmorfologi, eller ovanliga fysiska drag, i huvudet och skallen.
I början av månaden rapporterade forskare vid University of South Alabama att bland barn som remitterats för genetisk testning vid misstanke om autism, är det troligare att de som har en copy number variation (CNV), en borttagning eller duplicering av en genetisk region, har ovanliga ansiktsdrag än de som inte har någon CNV2.
”Det finns en anmärkningsvärd etiologisk heterogenitet inom autism, och användningen av dysmorfologiska fenotyper kan hjälpa oss att komma till rätta med en del av denna komplexitet”, säger Curtis Deutsch, docent i psykiatri vid University of Massachusetts Medical School, som inte var inblandad i någon av de nya studierna.
Studier av dysmorfologi i ansiktet vid autism har i allmänhet förlitat sig på observation eller verktyg som t.ex. skjutmått för att fastställa specifika ansiktsdrag.
3DMD använder i stället flera digitalkameror för att fånga en 360-graders bild av huvudet. Algoritmer integrerar bilderna för att producera en enda 3D-bild som analyseras med hjälp av särskild programvara.
Detta genererar resultat som är mer finkorniga än manuella mätningar, säger Kristina Aldridge, biträdande professor i patologi och anatomiska vetenskaper vid University of Missouri.
”Vi pratar inte om barn som man skulle kunna se på gatan som annorlunda. Det här är subtila skillnader som är systematiska, 2 till 5 millimeter”, säger Aldridge. ”Det är utomordentligt exakt.” Hon har använt 3DMD för att bedöma ansiktsdysmorfologi hos barn med missbildningar3.
Deutsch har använt samma teknik i sin egen forskning. Han varnar ändå för att urvalet i studien kanske inte är tillräckligt stort för att generera tillförlitliga resultat.
”Det är också viktigt att se upp för att inte utföra en mängd statistiska tester utan lämpliga korrigeringar”, tillägger han. ”Annars kan skillnader som rapporteras som signifikanta bero enbart på slumpen.”
Forskare tillämpar vanligtvis matematiska formler för att korrigera slumpmässiga samband. Miles använde i stället klusteranalys, som samlar ihop liknande enheter från stora datamängder.
Denna typ av analys kan ge resultat som är svåra att tolka, säger Miles. ”Den kommer alltid att ge dig något, men vi var tvungna att titta på om kliniska skillnader korrelerade med de undergrupper som identifierades av klusteranalysen.”
Med hjälp av diagnostiska egenskaper för autism, intelligenskvot (IQ), medicinska symtom och andra mått, säger hon, ”vad vi fann är att dessa två undergrupper verkligen verkar vara diskreta kliniskt sett.”
Resultaten stämmer överens med forskare som har studerat dysmorfologi vid autism med hjälp av mindre sofistikerade mått än 3DMD.
En grupp vid Baylor College of Medicine i Houston, Texas, rapporterade till exempel vid 2011 års International Meeting for Autism Research i San Diego att allvarliga autismsymptom förutspår närvaron av dysmorfiska drag – om än sådana som inte är urskiljbara för blotta ögat. ”Den stora majoriteten av fallen uppvisar mycket subtila ansiktsskillnader”, säger Robin Kochel, biträdande professor i psykologi vid Baylor College of Medicine.
Resultaten av den nya studien stämmer överens med vad hon ser varje dag på autismcentret vid Texas Children’s Hospital, säger Kochel. ”De som har mer dysmorfologi tenderar att ha fler problem och vara mer allvarligt påverkade.”
