Využití poměru číslic 2D:4D jako biologického markeru specifických jazykových poruch | Anales de Pediatría

Úvod

Poměr číslic 2D:4D je kvocient mezi délkou ukazováčku a prsteníčku a nepřímý marker androgenizace v prvním trimestru těhotenství. Nižší poměr 2D:4D odráží prenatální expozici vyšším hladinám testosteronu, což má za následek nízký poměr u chlapců a vysoký poměr u dívek.1 Několik studií prokázalo souvislost mezi prenatálními hladinami testosteronu a vývojem mozkových hemisfér, což vyvolává dozrávání pravé hemisféry nebo urychlení programované buněčné smrti v levé hemisféře.2 Tyto asymetrie ve struktuře mozku ovlivňují různé kognitivní funkce, včetně jazyka.3 Několik studií tak prokázalo důležitou roli testosteronu a dalších prenatálních hormonů v přítomnosti pohlavního dimorfismu ve vývoji prostorových dovedností4 a jazyka,5 zejména v oblasti slovní zásoby a plynulosti.6

Vzhledem k této souvislosti mezi prenatální androgenizací a vývojem jazyka Geschwind a Galaburda7 předpokládali, že zvýšená prenatální expozice testosteronu bude spojena s vyšším výskytem poruch jazyka a učení u jedinců mužského pohlaví ve srovnání s jedinci ženského pohlaví.8 Ačkoli několik studií tuto hypotézu podporuje,9,10 výsledky jiných studií jsou s ní v rozporu, a to jak u jedinců s poruchami, tak bez nich.7,11-13 Studie, které tuto souvislost prokázaly, navíc nedokázaly pevně stanovit směr účinku, tj. zda jazykové problémy souvisejí s vyšším nebo nižším poměrem číslic 2D:4D, a to ani v obecné, ani v klinické populaci.14

Rozporuplná zjištění předchozích studií vybízejí k dalšímu zkoumání souvislosti mezi stupněm androgenizace a různými jazykovými problémy a také úlohy neverbální inteligence v této souvislosti. V tomto smyslu by bylo klíčové studovat tento poměr v souvislosti se specifickou poruchou řeči (SLI), protože postižení jedinci mají jazykové problémy v nepřítomnosti jiné vývojové poruchy.15 Navíc nám nejsou známy žádné studie na toto téma u jedinců se SLI a zjištění souvislosti mezi poměrem 2D:4D a SLI by poskytlo užitečný biologický marker, který by přispěl k včasné diagnostice a léčbě SLI.

Děti se SLI mají jazykové potíže v nepřítomnosti příčin, které tyto problémy obvykle vysvětlují, jako je mentální postižení, poškození mozku, problémy se sluchem nebo socioemoční problémy.15 Jejich jazyk je charakterizován především poruchami morfologie a syntaxe, ačkoli se u nich mohou vyskytovat i problémy v expresivní slovní zásobě a řeči.16 Neurozobrazovací studie jedinců se SLI prokázaly odchylku od normálního vzorce objemové asymetrie mozkových hemisfér17 , kterou lze vysvětlit prenatálním působením vysokých hladin testosteronu.3,18,19

Několik studií navíc zjistilo souvislost mezi SLI a různými poruchami chování,20-22 a je známo, že prenatální androgenizace zvyšuje agresivní chování u všech druhů, u nichž byla tato souvislost studována, včetně primátů.23 U dětí se SLI by tedy zvýšená prenatální expozice mohla vysvětlovat poruchy řeči i poruchy chování, které by byly důsledkem zvýšení agresivity.

S konečným cílem identifikovat biologický marker SLI a s hypotézou, že existuje korelace mezi poměrem číslic 2D:4D a vývojem jazyka a adaptivním chováním, jsme provedli studii s následujícími cíli: a) porovnat poměr číslic 2D:4D u dětí se SLI oproti dětem s normálním vývojem jazyka, b) popsat problémy v chování spojené s přítomností poruchy jazyka a c) analyzovat korelaci mezi poměrem číslic 2D:4D a agresivním chováním u dětí se SLI.

Účastníci a metodyÚčastníci

Vzorek tvořilo 33 účastníků, všichni chlapci ve věku 5-8 let, rozdělení do 2 skupin. Případová skupina původně zahrnovala 17 chlapců se SLI (specifická porucha řeči nebo jazyková porucha na základě kritérií DSM-5), ale 2 z nich museli být a posteriori vyloučeni, jeden kvůli přítomnosti epileptiformních výbojů na následném elektroencefalogramu a druhý pro skóre na 13. percentilu v Ravenově testu, protože jedním z vylučovacích kritérií pro diagnózu SLI je. Průměrný věk případů byl 6,19 let. Všichni byli bilingvní mluvčí katalánštiny a španělštiny a bydleli na Mallorce (Baleárské ostrovy). Kontrolní skupinu tvořilo 16 chlapců s bydlištěm na stejném ostrově, rovněž dvojjazyčných, s podobnou socioekonomickou úrovní a s podobným indexem tělesné hmotnosti. Průměrný věk v kontrolní skupině byl 6,69 let.

Pro ověření splnění diagnostických kritérií SLI jsme všechny děti ve vzorku hodnotili pomocí testu Clinical Evaluation of Language Fundamentals-4, Spanish Edition (CELF-4)24 a neverbální inteligenci pomocí testu Raven Coloured Progressive Matrices.25 Pokud jde o sluch, všechny případy měly ověřený práh sluchu nižší než 30 dB a normální výsledky novorozeneckého screeningu sluchu (test otoakustických emisí). Kromě toho mělo 23 z nich dobré výsledky ve screeningovém testu prováděném ministerstvem školství ve věku 6 let a dalších 8 podstoupilo vyšetření u lékařů bez prokázané ztráty sluchu. Žádný z účastníků neměl na oddělení dětské neurologie stanovenou diagnózu genetické poruchy s endokrinologickým postižením nebo bez něj.

Vyhodnotili jsme index tělesné hmotnosti, věk a inteligenční kvocient jako potenciální matoucí proměnné a v žádné z nich jsme nezjistili významné rozdíly mezi oběma skupinami. V tabulce 1 jsou uvedeny obecné charakteristiky dětí zařazených do vzorku.

Před zahájením studie jsme získali informovaný souhlas rodičů každého dítěte s jejich účastí. Protokol výzkumu byl schválen Etickou komisí pro výzkum Autonomního společenství Baleárských ostrovů (CEI-IB) pod spisovou značkou IB 2568/15 PI.

Materiály

Jazykové znalosti jsme hodnotili pomocí jazykových subtestů v testu CELF-4: pojmy a sledování pokynů, struktura slov, vybavování vět a formulované věty.

K hodnocení agresivity jsme použili španělskou verzi27 testu Behaviour Assessment System for Children (BASC).26 Tento vícerozměrný test měří různé aspekty chování a osobnosti. V naší studii jsme použili škály BASC P1 nebo BASC P2 (dotazníky pro rodiče) podle věku účastníka (P1 pro účastníky mladší 6 let a P2 pro účastníky starší 6 let), které měří maladaptivní chování (klinické škály: agresivita, hyperaktivita, problémy s chováním, problémy s pozorností, problémy s učením, atypičnost, deprese, úzkost, stažení a somatizace) a pozitivní chování (adaptivní škály: přizpůsobivost, sociální dovednosti, vedení a studijní dovednosti). Test umožňuje vyhodnotit 5 složených měřítek: externalizující problémy, internalizující problémy, školní problémy, adaptivní dovednosti a index behaviorálních symptomů.

Pro účely výpočtu poměru 2D:4D číslic jsme naskenovali ruce účastníků pomocí skeneru HP LaserJet Pro MFP M125nw s rozlišením 200 dpi.

Postup

Všechna hodnocení prováděl licencovaný logoped. Testy CELF-4 a Ravenův test byly hodnoceny podle pokynů v příslušných příručkách a hrubé skóre bylo převedeno na percentily. Škály BASC P1 a P2 byly hodnoceny pomocí webového nástroje poskytnutého společností TEA Ediciones. Tento nástroj byl také použit k výpočtu indexů reliability, validity a konzistence pro škálu BASC pro každého účastníka a do analýzy byly zahrnuty pouze odpovědi, které splňovaly stanovené standardy kvality.

K měření prstů všech účastníků byl použit stejný skener a každá ruka byla skenována dvakrát, vždy včetně stejné mřížky v jednom z rohů lůžka skeneru, aby bylo zajištěno, že při každém měření byla použita stejná škála. Každé dítě bylo požádáno, aby přiložilo dlaně obou rukou ke sklu lůžka skeneru s plně nataženými a roztaženými prsty a získalo tak ostrý obraz hranic jednotlivých článků prstů. Jakmile byl naskenovaný obrázek získán a uložen ve formátu jpg, byl otevřen v programu Adobe Photoshop a změřena délka druhého a čtvrtého prstu každé ruky od středu spodního záhybu prstu po střed distálního hrotu. Dvě osoby nezávisle na sobě změřily každý z prstů každé ruky (první autor článku a osoba nezúčastněná na studii, která byla obeznámena se softwarem) a vypočítali jsme průměr dvou měření pro každý prst. Tyto průměrné hodnoty jsme použili k výpočtu poměru délky ukazováčku (2D) a prsteníčku (4D) na každé ruce.

Tyto hodnoty jsme použili k výpočtu průměru a směrodatné odchylky pro každou skupinu pro každé z měření. Při srovnávací analýze jsme posuzovali normalitu pomocí Shapiro-Wilkova testu a pro porovnání proměnných s normálním rozdělením jsme použili Studentův t test, v opačném případě Wilcoxonův test. K analýze vztahu mezi poměrem číslic 2D:4D a různými proměnnými chování jsme použili Pearsonův korelační koeficient. Statistickou významnost jsme definovali jako p-hodnotu menší než 0,05 v kterémkoli z testů.

VýsledkyBiologické proměnné

Na obr. 1 jsou uvedeny poměry číslic 2D:4D vypočtené pro obě ruce. Zjistili jsme významně vyšší hodnoty pro pravou ruku ve skupině chlapců se SLI.

Obr. 1. V případě chlapců se SLI jsme zjistili významně vyšší hodnoty pro pravou ruku.

Poměr číslic2D:4D. Sloupce představují průměr a chybové úsečky směrodatnou odchylku.

(0,06MB).

Pouze 3 chlapci v kontrolní skupině a 1 ve skupině SLI byli leváci. Nezjistili jsme statisticky významné rozdíly v poměru číslic 2D:4D pro obě ruce mezi levorukými a pravorukými chlapci, ani statisticky významné rozdíly v poměru číslic 2D:4D pro obě ruce mezi SLI a kontrolní skupinou při pohledu výhradně na levoruké chlapce nebo výhradně na pravoruké chlapce.

Proměnné v chování

Zjistili jsme statisticky významné rozdíly ve škálách BASC hodnotících problémy s pozorností, somatizaci, sociální dovednosti a vedení a žádné rozdíly v ostatních škálách (obr. 2). Pokud jde o složené škály (obr. 3), zjistili jsme statisticky významné rozdíly pouze ve škálách hodnotících problémy s interiorizací a adaptivní dovednosti.

Obr. 2. Rozdíly mezi jednotlivými škálami.

Výsledky pro primární škály rodičovských hodnotících škál BASC. Sloupce představují průměr a chybové úsečky směrodatnou odchylku.

(0,16MB).

Obr. 3. Sloupce představují průměr a směrodatnou odchylku.

Výsledky pro složené škály rodičovských hodnotících škál BASC. Sloupce představují průměr a chybové úsečky směrodatnou odchylku.

(0,09MB).

Korelace mezi poměrem 2D:4D a proměnnými chování

Pravý poměr 2D:4D negativně koreloval s jazykovými schopnostmi, ale ne s inteligencí, jak je patrné z tabulky 2. Oba biologické ukazatele spolu korelovaly pozitivně.

Jak je patrné z tabulky 3, 2D:Poměr číslic 4D nebyl spojen s žádnou z proměnných chování. Kognitivní a jazykové proměnné však s některými behaviorálními proměnnými souvisely. Zjistili jsme, že výsledky v Ravenově testu negativně korelovaly se skóre ve složené škále indexu behaviorálních symptomů a se škálami problémů s pozorností a klinické deprese BASC.

Pokud jde o souvislost mezi měřítkem hodnocení jazyka a proměnnými chování, jsme zjistili pozitivní korelaci mezi složenou škálou adaptivních dovedností BASC a jazykovými dovednostmi. Zjistili jsme také souvislost jazyka s primární škálou vedoucích a sociálních dovedností, z nichž tato složená škála vychází. Rovněž byla zjištěna korelace, i když negativní, mezi jazykovými dovednostmi a kompozitní škálou internalizačních problémů, což bylo potvrzeno negativní korelací s primárními škálami somatizace a deprese. A konečně skóre v kompozitní škále Index behaviorálních symptomů bylo rovněž negativně korelováno s jazykovými dovednostmi, což potvrdila negativní korelace se skóre v primární škále Problémy s pozorností. Nezjistili jsme souvislost mezi žádnou z hodnocených jazykových dimenzí se skóre v kompozitní škále externalizujících problémů ani v primárních škálách agresivity, hyperaktivity nebo problémů s chováním.

Diskuse

Na základě hodnot poměru pravostranných číslic naše výsledky naznačují, že je možné, že jazykové problémy dětí s SLI souvisejí se sníženou prenatální expozicí testosteronu. Nezjistili jsme souvislost s poměrem levostranných číslic, což je v souladu s předchozími studiemi9,10. Naše výsledky jsou tedy v rozporu s Geschwing-Galaburdovou hypotézou7 a výsledky jiných studií, které zjistily nižší poměr číslic 2D:4D u jedinců (mimo jiné s ASD, kognitivními poruchami nebo SLI a bez nich) s horšími jazykovými schopnostmi (zejména v oblasti řeči a slovní zásoby, bez rozdílů v empatii).9,10,12

V naší studii byla prenatální expozice nižším hladinám testosteronu spojena s vyšší pravděpodobností budoucího rozvoje specifické jazykové poruchy při absenci kognitivní poruchy, zejména zahrnující morfologii a syntax na rozdíl od řeči a/nebo slovní zásoby. Naše výsledky byly tedy podobné těm, které uvádí Manning et al.14 v tom smyslu, že děti s poruchou řeči v nepřítomnosti kognitivní poruchy měly vyšší než normální poměr číslic.

Několik předchozích studií11,13,14 již poukázalo na složitost souvislosti mezi androgenizací a různými jazykovými a komunikačními problémy. Například Albores a spol.9 , kteří analyzovali souvislost mezi poměrem 2D:4D a různými ukazateli jazykového vývoje, nezjistili významnou korelaci mezi tímto poměrem a opožděním řeči. Zjistili však významnou korelaci mezi poměrem pravostranných číslic 2D:4D a problémy s řečí.9 Na druhou stranu jiní autoři navrhli, že souvislost mezi prenatální expozicí testosteronu a jazykovými schopnostmi nemusí být lineární a může se lišit mezi mužskými a ženskými jedinci.4 Například Burton a spol.4 zjistili, že muži, kteří byli prenatálně vystaveni vyšší hladině testosteronu (nižší poměr 2D:4D), vykazovali závažnější poruchy jazykových a prostorových dovedností, zatímco ženy, které byly vystaveny nižší hladině testosteronu (vyšší poměr 2D:4D), vykazovaly nejhorší jazykové a prostorové dovednosti. Existují rovněž důkazy o těchto komplexních asociačních vzorcích v klinické populaci. Tak Manning a spol.14 zjistili nižší poměr číslic 2D:4D u dětí s poruchou autistického spektra a kognitivní poruchou, zatímco děti, které měly poruchu autistického spektra bez kognitivní poruchy (nebo dokonce s nadprůměrnou inteligencí), měly vyšší než normální poměr číslic 2D:4D.

Pokud jde o proměnné týkající se chování, naše studie také zjistila, že celkově mají děti se SLI horší sociální a vůdčí schopnosti, více problémů s pozorností a větší sklon k somatizaci, tedy větší sklon k internalizaci problémů a horší adaptační schopnosti, což má pravděpodobně negativní dopad na jejich sociální vztahy, studijní výsledky a psychickou pohodu. Naše výsledky se shodují s výsledky předchozích studií.21,22,28,29 Například Valera-Pozo et al.30 rovněž zjistili významné rozdíly mezi skupinou preadolescentů se SLI a jinou skupinou s normálním jazykovým vývojem v ukazatelích sociálních dovedností, vůdčích schopností a adaptivních dovedností uváděných třídními učiteli.

Na základě našich zjištění však chlapci ve věku 5-8 let se SLI obecně nemají tendenci být agresivní. Stejně tak nevykazují tendenci k abnormálnímu chování nebo problémům s chováním. To potvrzují i některé studie v literatuře,20 které zdůrazňují absenci agresivity jako charakteristického rysu chování dětí se SLI.

V neposlední řadě naše studie ukazuje, že intrauterinní hladina testosteronu nemá zřejmě vliv na žádný koncový bod chování. Zjistili jsme však korelaci mezi několika dimenzemi chování, úrovní rozvoje jazyka a úrovní inteligence, což naznačuje, že jazykové dovednosti mají větší vliv na chování než intrauterinní hladina testosteronu. Zdá se tedy, že problémy v chování u dětí se SLI nejsou důsledkem prenatální androgenizace, ale jsou spíše zprostředkovány jejich jazykovými obtížemi. Jinými slovy, jazykové problémy u dětí se SLI by měly za následek rozvoj menšího počtu sociálních vztahů, a tedy na slabý rozvoj sociálních dovedností. Tento nedostatek sociálních dovedností by vyvolával úzkost v očekávání sociální interakce a také depresi, protože tyto děti by si přály mít vztahy, ale nevěděly by, jak je rozvíjet. To by následně vedlo k internalizačním problémům (somatizace), protože potíže v komunikaci by těmto dětem bránily v externalizaci těchto problémů. Tuto hypotézu částečně podporuje několik předchozích studií s podobnými charakteristikami a výsledky.28,30,31

Závěry této studie je třeba interpretovat opatrně vzhledem k několika omezením: malému vzorku, který je sice u tohoto typu studií běžný, ale omezuje její závěry; skutečnosti, že jsme neměli k dispozici skupinu dívek se SLI a odpovídající kontrolní skupinu, abychom mohli výsledky porovnat se vzorkem mužů, a tomu, že jsme neshromáždili podrobnější informace o hladinách hormonů během těhotenství. Další výzkum na toto téma zohledňující tato omezení by byl žádoucí.

Závěry

Na základě našich zjištění je prenatální expozice nižším hladinám testosteronu (vyšší poměr 2D:4D) spojena s vyšším rizikem vzniku specifické jazykové poruchy u chlapců. Nezdá se, že by intrauterinní hladina testosteronu souvisela s různými aspekty sociálního chování, které jsou u dětí se SLI změněny (problémy s pozorností, deprese, somatizace, sociální dovednosti, vedení, internalizační problémy a adaptační dovednosti), což jsou aspekty, které by naopak mohly být vysvětleny jazykovými dovednostmi a úrovní inteligence dětí se SLI.

Konflikty zájmů

Autoři nemají žádné střety zájmů, které by mohli deklarovat

.