Dysregulation of neuron differentiation in an autistic savant with exceptional memory

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a heterogeneous group of complex neurodevelopmental disorders without a unique or definite underlying pathogenesis. Although savant syndrome is common in ASD, few models are available for studying the molecular and cellular mechanisms of this syndrome. In this study, we generated urinary induced pluripotent stem cells (UiPSCs) from a 13-year-old male autistic savant with exceptional memory. The UiPSC-derived neurons of the autistic savant exhibited upregulated expression levels of ASD genes/learning difficulty-related genes, namely PAX6, TBR1 and FOXP2, accompanied by hypertrophic neural somas, enlarged spines, reduced spine density, and an increased frequency of spontaneous excitatory postsynaptic currents. Although this study involved only a single patient and a single control because of the rarity of such cases, it provides the first autistic savant UiPSC model that elucidates the potential cellular mechanisms underlying the condition.

Identification of New Transcription Factors that Can Promote Pluripotent Reprogramming

“…Urine-derived iPSCs can serve as a modeling tool to study rare human diseases. Previous studies have shown that Urinederived iPSCs can further differentiate to a variety of cell types, including cardiomyocytes [40][41][42][43][44]. In this study, we show that all the UiPSCs generated by reprogramming cocktail(OSK + miR302-367)with additional TFs such as TEAD2, TEAD4 or ZIC3 could differentiated to functional cardiomyocytes.…”

Transtorno do Espectro Autista e Síndrome de Savant: Um paradoxo real entre déficit cognitivo e genialidade

“…Especificamente, foi demonstrado que o feto masculino, ao contrário do feminino, apresenta níveis muito elevados de testosterona. Esses hormônios em grande quantidade podem retardar o crescimento e deteriorar a função neuronal do hemisfério esquerdo do cérebro, o que levaria a um desenvolvimento maior do que o normal do hemisfério direito e seu domínio sobre o esquerdo que tem sido visto que eles ocorrem no caso de crianças com ASD (Song et al, 2019). Portanto, os estudos realizados mostram diferenças no número de homens e mulheres com TEA e especificamente Síndrome de Savant.…”

“…A habilidade do paciente com Síndrome de Savant e TEA pode estar relacionada ao fato desses indivíduos passarem muito tempo analisando calendários, o que denota uma grande capacidade de memória ou de uma capacidade extraordinária e inconsciente de ligar datas a partir do conhecimento da regularidade do calendário. Em indivíduos com TEA, a preocupação com os detalhes pode dar-lhes maior senso de organização e coerência, podendo até melhorar seu desempenho em certas tarefas que penalizam a estratégia configural, e parecem ser atraídos por partes fragmentadas, em vez "do todo", e às rotinas, em vez da novidade, como uma forma de evitar ficar sobrecarregado pela complexidade de imagens, o que pode explicar a Síndrome de Savant Song, J., et al 2019. Em comparação com neurônios do grupo controle, os autistas com Síndrome de Savant exibiram níveis elevados de expressão dos genes ASD, que estão relacionados à dificuldade de aprendizagem Howlin, P., et al 2004.…”

Neurodevelopmental disorders, immunity, and cancer are connected

“…This emphasizes that detailed high-resolution studies of the molecules which are involved, their populations in the different cells, and their interactions as the embryo evolves, present staggering challenges. Neurodevelopmental disorders result from dysregulation of neuron differentiation ( Song et al., 2019 ; Zhang et al., 2020 ). Data for nerve and immune cells of the brain, especially those other than microglia innate immune cells, are lagging.…”