اضطرابات اللغة والكلام تنموية تغطي مجموعة واسعة من الظروف الطفولة مع الظواهر المتداخلة ولكن غير متجانسة ومسببات الكامنة. هذا التجانس مميزة يعيق التشخيص الدقيق، يمكن تعقيد استراتيجيات العلاج، ويسبب صعوبات في التعرف على العوامل المسببة. ومع ذلك، على مدى العقد الماضي، وقد تم تحديد المتغيرات الجينية التي قد يؤهب بعض الأفراد إلى جوانب مختلفة من صعوبات في النطق واللغة. في هذا الاستعراض، ونحن تلخيص التقدم في التحقيق وراثية من التلعثم واضطراب كلام سليم (SSD)، وضعف لغة معينة (SLI)، وخلل الأداء اللفظي التنموي (DVD). نناقش كيفية تحديد ودراسة الجينات ومسارات محددة، بما في ذلك FOXP2، CNTNAP2، ATP2C2، CMIP، والإنزيمات الليزوزومية، قد تقدم فهمنا لمسببات اضطرابات النطق واللغة وتمكننا من فهم أفضل للعلاقات بين الأشكال المختلفة انخفاض القيمة مختلف ألوان الطيف.
النص الرئيسي
اضطرابات اللغة والكلام
اضطرابات النمو الاتصالات تمثل أحد الأسباب الأكثر شيوعا للإحالات للأطفال (هاريل وآخرون، 1996)، وتمثل نسبة كبيرة من البيانات من الحاجة التعليمية (القانون وآخرون، 2000). وتشمل هذه الفئة السريرية العديد من الأفراد ومنهم من اضطرابات اللغة والكلام دليلا على وجود حالة تنموية أكثر عالمية، مثل اضطراب طيف التوحد، صعوبات التعلم، أو ضعف السمع. وبالنسبة لآخرين، يحدث عجز الكلام واللغة في مسار التطور الطبيعي خلاف ذلك، وليس له سبب واضح (المطران، 1994). وتصنف هذه كلمة الابتدائي واضطرابات اللغة حاليا إلى خمس فئات مختلفة هي: اضطراب معبرة اللغة، مختلطة اضطراب اللغة الاستقبالية، معبرة، واضطراب الصوتية، التأتأة، واضطراب التواصل المحدد لا خلاف ذلك (DSM-IV). اضطرابات الكلام تنطوي على وجود ضعف في إنتاج خطاب بطلاقة ومفهومة وتشمل التأتأة، حيث يتم تعطيل الطلاقة في الكلام؛ اضطراب الصوتية (بما في ذلك اضطراب الكلام الصوت [SSD])، والتي تكمن المشكلة في الإنتاج والاستخدام السليم لأصوات الكلام. وخلل الأداء اللفظي التنموي، التي يوجد فيها ضعف في التنسيق والمحرك لسيطرة الأجهزة الكلام. اضطرابات اللغة هي ربما أقل ملموس ولكنها ليست أقل عمقا. ويمكن أن تنطوي على مشاكل مع تشكيل الصحيح للكلمات (التشكل) أو جمل (النحو)، والاشتقاق من معنى (علم الدلالة)، أو استخدام السياق اللغوي (البراغماتية) ويمكن أن تؤثر اللغة التعبيرية و / أو تقبلا وكذلك اللغة غير اللفظية (على سبيل المثال، القراءة والكتابة التنموية عسر القراءة). وغالبا ما يستخدم ضعف لغة محددة الأجل (SLI) كمصطلح مظلة لاضطراب معبرة اللغة، مختلطة اضطراب اللغة الاستقبالية، معبرة، واضطراب الصوتي في بعض الأحيان.
على الرغم من أن العديد من هذه اضطرابات النطق واللغة ومتباينة على مستوى السريري، والمرضية للغاية أنهم مع بعضها البعض. العديد من الأطفال لا تقع تماما في كتلة واحدة التشخيص، والبعض الآخر قد تتغير بين فئات مع تطور لغتهم. ما يقرب من 15٪ من الأطفال الذين يعانون من اضطرابات الكلام المستمرة أيضا اضطراب اللغة وحوالي 5٪ من الأطفال الذين يعانون من SLI أيضا تواجه صعوبات الكلام (Shriberg وآخرون، 1999). أكثر من 60٪ من تلميذا الحالية مع اضطرابات اللغة والكلام المتزامنة، والأكثر شيوعا منها هو اضطراب التعبير (واخ الدم.، 2003). وعلاوة على ذلك، على الرغم من أن المعايير التشخيصية لSLI تستدعي غياب الظروف الطبية التوضيحية، وقد وجدت الدراسات أن الأفراد المتضررين هم في خطر متزايد من التأخير المرتبطة التنموية وضعف الإدراك، والمشاكل الاجتماعية، والعجز محو الأمية، والصعوبات السلوكية (كونتي-رامسدن وBotting 1999، كونتي-رامسدن وآخرون، 2001، قانون وآخرون، 2000 وWadman وآخرون، 2008). تظل العلاقة الدقيقة بين العجز الكلام واللغة وهذه المشاكل التنموية الأخرى مثار جدل، والأساس المسبب للمرض من هذه التداخلات غير واضحة.
تم توثيقه جيدا أن العوامل الوراثية تساهم في التعرض للخطاب ولغة العاهات. الكلام ولغة العجز هي وراثية وتظهر تكدس عائلي قوي (على سبيل المثال، باري وآخرون، 2007، كلارك وآخرون، 2007، كونتي-رامسدن وآخرون، 2007 ولويس وآخرون، 2007). وعلاوة على ذلك، تفيد دراسات التوائم زيادة في معدلات الزيجوت التوافق التوأم على أن التوائم ثنائي الزيجوت، مما يشير إلى أن جزءا كبيرا من هذا التجميع يمكن أن يعزى إلى التأثيرات الجينية (أسقف، 2002، Felsenfeld وآخرون، 2000 وHayiou توماس، 2008). ومع ذلك، يعتقد عموما أن الآليات الوراثية الكامنة وراء التعرض لاضطرابات النطق واللغة هي متعددة العوامل في الطبيعة، التي تنطوي على تفاعلات معقدة بين عدة تنوعات جينية مشتركة والعوامل البيئية. وعلى الرغم من هذا التعقيد، وقد بدأ الباحثون مؤخرا للتعرف على العوامل الجينية التي قد تلعب دورا في مسببات اضطرابات الكلام واللغة (كانغ وآخرون، 2010، نيوبري وآخرون، 2009 وفيرنيس وآخرون، 2008). ومن المؤمل أن تحديد الاشتراكات عوامل الخطر الجينية سيسمح للتوضيح مسارات بيولوجية والآليات العصبية التي تسهم في عمليات الكلام واكتساب اللغة وتلعب دورا حاسما في مسببات اضطرابات النطق واللغة. في المقابل، فإن التحقيق في العوامل الوراثية التي تم تحديدها قد يساعد في فك العلاقات المعقدة بين اضطرابات النطق واللغة والظروف التنموية ذات الصلة.
في هذا الاستعراض، ونحن نقدم لمحة عامة عن التطورات الأخيرة في الدراسة الوراثية للاضطرابات اللغة والكلام التنموية المنطوقة. نحن لا تصف دراسة عسر القراءة التنموي كما مراجعات ممتازة لهذه المنطقة في الآونة الأخيرة تم نشر (Scerri وشولت Körne، 2010).
أساليب لتحديد المتغيرات الجينية على الاشتراكات
بالنسبة لبعض الاضطرابات الوراثية، فمن الممكن لتحديد الجينات مرشح على أساس وظيفتها وحدها. ومع ذلك، لاضطرابات اللغة والكلام، وفي هذه الآلية البيولوجية الأساسية غير واضحة، وتحديد الجينات الحساسية وعادة ما تبدأ مع نهج فحص غير متحيز. هذه الخطوة تتيح تحديد منطقة مرشح، وبالتالي تعمل على تقليل عدد الجينات المساهمة المحتملة لحجم معقول قبل تحقيق أكثر تعمقا. وعادة ما تستغرق هذه النهج فحص شكل الربط أو جمعية دراسات الجينوم على نطاق (إيلستون وآن سبنس، 2006).
في دراسة الربط، واحد يحقق الأسر التي لديها أفراد مصابون بهذا الاضطراب قيد الدراسة. من خلال التنميط الجيني علامات وراثية متعددة الأشكال المنتشرة في الجينوم، فمن الممكن لتوليد التدابير الهوية الجينية بين أزواج الأخوة. دراسات الربط للبحث عن مناطق الجينوم البشري الذي هناك علاقة بين مستوى الهوية الجينية ومستوى التشابه المظهري لأي زوج السيب معين. ربما يتم توفير المثال الأكثر بسيط من التحليل الربط من خلال دراسة اضطرابات احد الجينات في الأسر الكبيرة. في مثل هذه الظروف، واحد قادر على تحديد القطاعات كروموسوم المحددة التي cosegregate مع الحالة المرضية بين الأزواج النسبية المتضررة. ومع ذلك، على النحو المبين أدناه، ودراسة هذه الأنساب في الاضطرابات المعقدة هو الاستثناء وليس القاعدة. بدلا من ذلك، فإن غالبية الدراسات الربط لاضطرابات معقدة التحقيق أعداد كبيرة من الأسر النووية الصغيرة وقارن بين الهوية الجينية بين أزواج الأخوة داخل وحدات الأسرة. هذه التحليلات يمكن أن يؤديها في ظل افتراض نموذج الجيني محددة (تحليل الربط حدودي) أو باستخدام طريقة خالية من طراز (تحليل الربط اللامعلمية). يحلل الربط توفير وسيلة قوية وقوية للكشف عن العوامل الوراثية تسهم لكن تحمل انخفاض مستوى القرار. وهكذا، على الرغم من أن دراسات الربط يمكن أن تكتمل مع أحجام عينة صغيرة نسبيا، إلا أنها غالبا ما تؤدي إلى تحديد فترات الوراثية كبيرة، والتي تتطلب المتابعة العالي الدقة (جمعية المستهدفة) التحقيقات للسماح بتحديد الجين مرشح معين. وعادة ما تكتمل دراسات الربط على مستوى الجينوم على نطاق (أي، في جميع الكروموسومات، أي تحليل الروابط على نطاق الجينوم أو GWLA) ولكن قد تستهدف المناطق كروموسوم محددة (الربط المستهدف) إذا كان الباحث لديه بداهة سبب للقيام بذلك .
لأن الدراسات الربط ببساطة بالتحقيق في مستوى تبادل الجيني (الإرث المشترك)، فإنها لا تسمح بتحديد المتغيرات الجينية المحددة على الاشتراكات. لهذه الخطوة الحاسمة، مطلوب دراسة تكوين الجمعيات. وعلى النقيض من الربط، ويستند إلى دراسة الجمعية على مبدأ أن المتغيرات الجينية الاشتراكات سوف تكون أكثر شيوعا في المتضررة (الحالات) من يتأثر (الضوابط) الأفراد. في أبسط سبيل المثال، إذا كان البديل الجيني نظرا اللازم والكافي لظهور هذا الاضطراب ثم فإننا نتوقع أن هذا البديل ليكون حاضرا في 100٪ من الحالات ولكن أبدا في الضوابط. في اضطرابات معقدة، وليس من المتوقع أن يكون صارخ لذلك من تأثير ولكن المنطق لا يزال ساريا. وتوفر دراسات الجمعية قرارا أفضل للمعلومات الوراثية من دراسات الربط ولكنها ليست قوية كما وتحتم التنميط الجيني لعدد كبير من علامات وراثية في عينات كبيرة للغاية. هذه العوامل تجلب مضاعفات خاصة بهم من حيث الخدمات اللوجستية توليد البيانات والقضايا اختبار متعددة. ومع ذلك، فمن الممكن الآن لتوليد روتيني التراكيب الوراثية لل2500000 المتغيرات الجينية (الأشكال واحدة النوكليوتيدات [تعدد الأشكال]) آلاف حالة ومراقبة الأفراد تمكين دراسة ما يسمى الروابط على نطاق الجينوم (GWA). حقيقة أن النماذج جمعية وضعت لأفواج الحالات والشواهد يعني أنها في كثير من الأحيان لا توفر وسيلة مريحة لرسم الخرائط على ما يرام من قمم الربط في عينات القائمة على الأسرة. ومع ذلك، فمن الممكن تطبيق هذه الأساليب إلى البيانات الجينية التي تم جمعها من الأسر باستخدام الآباء أو الأشقاء غير المصابين والضوابط (Lunetta وآخرون، 2000) أو عن طريق تطبيق ملحقات شبه الجمعيات (Abecasis وآخرون، 2000). هذه الطرق توفر الحلول المهمة لرسم الخرائط على ما يرام، والتحقيق في الصفات الكمية ويمكن تقديم المزيد من السلطة للكشف عن المتغيرات المسببة.
وتجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من الدراسات جمعية قادرة نظريا على تحديد المتغيرات السببية محددة مع أحجام تأثير منخفض نسبيا، في ممارسة المتغيرات الجينية التي حددتها الدراسات جمعية ليست وظيفية بالضرورة. بدلا من ذلك، فإنها تميل إلى أن تكون وكلاء التي تميز موقف التقريبي للمتغير جيني خاص بأسباب الأمراض داخل قطعة صغيرة من الحمض النووي. وهكذا، في حين توفر دراسات جمعية نقطة انطلاق قوية للدراسات وظيفية، حتى عالي الكثافة شاشات جمعية SNP ستتطلب تحقيقات المتابعة لتمكين إثبات العلاقة السببية (مكارثي وهيرشهورن، 2008).
وجاءت الربط وتكوين الجمعيات التحقيقات في اضطرابات النطق واللغة على من تحقيقات مماثلة من اضطراب عسر القراءة التنموي ذات الصلة في 1990s (Scerri وشولت Körne، 2010). على مدى العقد الماضي، والباحثين من اضطراب كلام سليم طبقت دراسات الربط المستهدفة، في حين كان أداء المحققين من SLI والتلعثم دراسات الربط الجينوم على نطاق واللاحقة الدراسات جمعية المستهدفة. بالإضافة إلى ذلك، ويعزى شكل نادر ومحددة من خلل الأداء اللفظي إلى حدوث طفرات في جين معين يعرف FOXP2. ملخص من مواضع التي تورطت في هذه مختلف اضطرابات اللغة والكلام، وكذلك جينات معينة التي تم تحديدها، ويرد في الجدول 1.
الجدول 1.
ملخص الامكنه المتورطين في اضطرابات اللغة والكلام
كروموسوم منطقة جين اضطراب جين تحديد طريقة تحديد المراجع النسخ المتماثل ملاحظات
1P NA اضطراب النطق والصوت الربط المستهدفة Miscimarra وآخرون. ربط (2007) المنطقة أيضا لعسر القراءة
1Q NA التأتأة GWLA رياض وآخرون. (2005)
2Q NA التأتأة GWLA سوريش وآخرون. (2006) منسوخ من قبل Wittke طومسون وآخرون. (2007)
3 اضطراب NA النطق والصوت الربط المستهدفة شتاين وآخرون. ربط (2004) المنطقة أيضا لعسر القراءة
3p14 FOXP1 تأخر في النمو مع تعيين إزفاء الكلام واللغة ضعف وشاشة شذوذ صبغي Pariani وآخرون، 2009، كار وآخرون، 2010، والقرن الأفريقي وآخرون، 2010 وفيرنيس وآخرون، 2009 منسوخ عبر العديد من الأفراد مع الظواهر المتغيرة
3Q NA التأتأة GWLA Wittke طومسون وآخرون. (2007) الصلة 3Q وجدت أيضا رضا وآخرون. (2010)
5Q NA التأتأة GWLA رياض وآخرون. (2005) منسوخ من قبل Wittke طومسون وآخرون. (2007)
6P NA اضطراب النطق والصوت الربط المستهدفة سميث وآخرون. ربط (2005) المنطقة أيضا لعسر القراءة
7q31 FOXP2 اللفظي خلل الأداء GWLA مع تعيين النبات لاحقا في غير ذات صلة فيشر المتضررين من الأفراد وآخرون، 1998 ولاي وآخرون، 2001 تعطل في أي صغير. الأفراد مع خلل الأداء اللفظي. غير المرتبطة SLI أو التوحد.
7Q NA التأتأة GWLA رياض وآخرون. (2005) منسوخ من قبل سوريش وآخرون. (2006) في الأفراد الذكور فقط
7q36 CNTNAP2 SLI جمعية المستهدفة من مرشح الجينات فيرنيس وآخرون. (2008) يرتبط أيضا مع مجموعة من الاضطرابات النمائية العصبية الأخرى. بالتعاون مع SLI بعد تكرارها.
9P NA التأتأة GWLA سوريش وآخرون. (2006)
12q23 GNPTAB التأتأة GWLA وهادفة لاحق مرشح التسلسل الجيني كانغ وآخرون، 2010 ورياض وآخرون، 2005 الربط تكرارها من قبل سوريش وآخرون. (2006) عندما تكييف على 7Q مركز حقوق الانسان التأتأة مكان
13 NA SLI GWLA بارتليت وآخرون. (2002) منسوخ من قبل بارتليت وآخرون. (2004)
13q NA التأتأة GWLA Wittke طومسون وآخرون. (2007) التداخل مع بارتليت الربط SLI
15P NA التأتأة GWLA سوريش وآخرون. (2006)
15q NA التأتأة GWLA Wittke طومسون وآخرون. (2007)
15q NA اضطراب النطق والصوت الربط المستهدفة سميث وآخرون. ربط (2005) المنطقة أيضا لعسر القراءة. منسوخ من قبل شتاين وآخرون. (2006)
16p13 GNPTG التأتأة تسلسل الجينات المستهدفة مرشح كانغ وآخرون. (2010)
16p13 NAGPA التأتأة مرشح المستهدفة التسلسل الجيني كانغ وآخرون. (2010)
16q24 ATP2C2 SLI GWLA وتكوين الجمعيات المستهدفة اللاحقة نيوبري وآخرون، 2009 وSLI اتحاد، 2002 الربط نسخ من قبل Falcaro وآخرون، 2008، موناكو و 2007 و SLI اتحاد (SLIC) 2004. الشراكة مع SLI بعد تكرارها.
ATP2C2 المرتبطة ADHD (ليش وآخرون، 2008)
16q24 CMIP SLI GWLA وتكوين الجمعيات المستهدفة اللاحقة نيوبري وآخرون، 2009 وSLI اتحاد، 2002 الربط نسخ من قبل Falcaro وآخرون، 2008، موناكو و 2007 و SLI اتحاد (SLIC) 2004. الشراكة مع SLI بعد تكرارها.
18P NA التأتأة GWLA Shugart وآخرون. (2004)
19q13 NA SLI GWLA SLIC (2002) الربط نسخ من قبل Falcaro وآخرون، 2008، موناكو و 2007 و SLI اتحاد (SLIC)، 2004.
21P NA التأتأة GWLA سوريش وآخرون. (2006) الربط في الأفراد الإناث فقط
GWLA، تحليل الربط على نطاق الجينوم. SLI، وضعف لغة معينة.
خيارات الجدول
FOXP2
الجين الأول الذي تورط في كلمة وتم تحديد اضطراب اللغة من خلال التحقيق في عائلة كبيرة تتأثر شكلا مميزا من اضطراب الكلام المعروف باسم خلل الأداء اللفظي. يتميز خلل الأداء اللفظي من قبل صعوبات في السيطرة على العضلات فموي وجهي مما أدى إلى عجز في إنتاج خطاب بطلاقة. بالإضافة إلى مشاكل في النطق، وكان أعضاء المتضررين من هذه العائلة أيضا عجز اللغة التعبيرية والاستقبالية و، في بعض الحالات، مشاكل اللغة المكتوبة وضعف الادراك غير اللفظي (واتكينز وآخرون، 2002). كان شيئا رائعا عن الخطاب واللغة العاهات التي لوحظت في هذه العائلة أن نمط الميراث أشارت إلى أنها قد تكون ناجمة عن طفرة في جين واحد (Vargha-كاظم وآخرون، 1995). حدد تحليل الروابط على نطاق الجينوم الربط كروموسوم 7Q (فيشر وآخرون، 1998) ورسم الخرائط الدقيقة للمكان حددت بالفعل طفرة في جين FOXP2 (OMIM 605317) التي كانت موجودة في جميع أعضاء الأسرة المتضررة، ولكن ليس في الأفراد تتأثر ( لاي وآخرون، 2001). وأيد أهمية الطفرات FOXP2 إلى حالات أخرى من خلل الأداء اللفظي من قبل التعرف على طفل لا علاقة لها مع شكل مماثل من اضطراب الكلام الذي وجد أن إعادة ترتيب الكروموسومات التي عطلت هذا الجين FOXP2 (لاي وآخرون، 2001). ومنذ ذلك الحين تم تأكيد هذه البيانات عن طريق عدة دراسات فرز FOXP2 المستقلة التي حددت الأفراد إضافي مع اضطرابات من هذا الجين، وجميعهم لديهم أعراض التي تتميز خلل الأداء اللفظي (Feuk وآخرون، 2006، لاي وآخرون، 2000، لينون وآخرون .، 2007، MacDermot وآخرون، 2005، Pariani وآخرون، 2009، Shriberg وآخرون، 2006، Tomblin وآخرون، 2009 وZeesman وآخرون، 2006). جين FOXP2 يشفر / forkhead بروتين ملزمة DNA الحلزون المجنح من عائلة FOX. يعمل هذا البروتين على أنه قامع النسخي وأربعة إيسفورمس البديلة (بروس ومارغوليس، 2002، لاي وآخرون، 2001 وشرودر ومايرز، 2008). يظهر الجين FOXP2 نمط واسع النطاق من التعبير عبر غالبية الأنسجة والنقاط الزمنية التنموية. ومع ذلك، في كل الأنسجة يظهر التعبير عنها إلى تنظيم محكم في نمط معقد من التعبير مع وجود درجة عالية من الحفظ عبر الأنواع (فيرلاند وآخرون، 2003، لو وآخرون، 2002، شرودر ومايرز، 2008، شو وآخرون .، 2001 وشو وآخرون، 2007).
افتتح تحديد FOXP2 يصل حقل كامل من البحوث التي تشمل مجموعة واسعة من التخصصات بما في ذلك تصوير الأعصاب، نماذج حيوانية (في المقام الأول الماوس ومطربة)، والدراسات الجزيئية وظيفة الجينات والتعبير، والسكان والدراسات التطورية (إعادة النظر في فيشر، 2006 وفيشر وScharff، 2009). على الرغم من أن الدور الدقيق للFOXP2 في قضية خلل الأداء اللفظي لم يتم بعد توضيح، فمن الواضح أن هذا الجين له أهمية خاصة في تطوير مناطق الدماغ المسؤولة عن مراقبة دقيقة للسيارات (القشرة الحركية، المخطط، والمخيخ) والتي تعطيل للله عواقب وخيمة للغاية لتطوير الخطاب. العديد من الاستعراضات مفصلة من FOXP2 وقد نشرت سابقا ونشير للقارئ أن هذه لمناقشة أكثر عمقا من هذا الجين (فيشر، 2006 وفيشر وScharff، 2009).
وعلى الرغم من أهمية واضحة في الأشكال الحادة والنادرة من خلل الأداء اللفظي، يبدو من غير المحتمل على نحو متزايد أن FOXP2 يمثل أحد عوامل الخطر العام لأشكال معقدة وراثيا من ضعف اللغة (Meaburn وآخرون، 2002، نيوبري وآخرون، 2002 واوبراين وآخرون .، 2003)، كما أنه ليس من المتوقع أن تلعب دورا في الاضطرابات التوحد ذات الصلة (غوتييه وآخرون، 2003، لاروش وآخرون، 2008، لي وآخرون، 2005، فودز وآخرون، 2005 وWassink وآخرون آل.، 2002). ومع ذلك، فإن تحديد هذا الجين بشرت بعهد جديد للدراسة وراثية من الكلام واللغة لأنها سمحت لتحديد بعض المسارات والآليات البيولوجية الهامة لعمليات الكلام واكتساب اللغة. منذ FOXP2 هو عامل النسخ، فإنه ينظم التعبير عن الجينات الأخرى، وبعضها قد يكون من المتوقع أن تشارك في أشكال أكثر شيوعا من الكلام واللغة العجز. شاشات استهداف الجين تشير إلى أن بروتين FOXP2 هو المسؤول عن downregulation من بين 300 و 400 الجينات العصبية، وكثير منها تمثل وظيفيا الجينات المرشحة جيدة لاضطرابات الكلام واللغة (سبيتيري وآخرون، 2007 وفيرنيس وآخرون، 2007) .