Objective: Neuroimaging studies show structural alterations of various brain regions in children and adults with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), although nonreplications are frequent. The authors sought to identify cortical characteristics related to ADHD using large-scale studies. Methods: Cortical thickness and surface area (based on the Desikan–Killiany atlas) were compared between case subjects with ADHD (N=2,246) and control subjects (N=1,934) for children, adolescents, and adults separately in ENIGMA-ADHD, a consortium of 36 centers. To assess familial effects on cortical measures, case subjects, unaffected siblings, and control subjects in the NeuroIMAGE study (N=506) were compared. Associations of the attention scale from the Child Behavior Checklist with cortical measures were determined in a pediatric population sample (Generation-R, N=2,707). Results: In the ENIGMA-ADHD sample, lower surface area values were found in children with ADHD, mainly in frontal, cingulate, and temporal regions; the largest significant effect was for total surface area (Cohen’s d=−0.21). Fusiform gyrus and temporal pole cortical thickness was also lower in children with ADHD. Neither surface area nor thickness differences were found in the adolescent or adult groups. Familial effects were seen for surface area in several regions. In an overlapping set of regions, surface area, but not thickness, was associated with attention problems in the Generation-R sample. Conclusions: Subtle differences in cortical surface area are widespread in children but not adolescents and adults with ADHD, confirming involvement of the frontal cortex and highlighting regions deserving further attention. Notably, the alterations behave like endophenotypes in families and are linked to ADHD symptoms in the population, extending evidence that ADHD behaves as a continuous trait in the population. Future longitudinal studies should clarify individual lifespan trajectories that lead to nonsignificant findings in adolescent and adult groups despite the presence of an ADHD diagnosis.

Abstract Hemispheric asymmetry is a cardinal feature of human brain organization. Altered brain asymmetry has also been linked to some cognitive and neuropsychiatric disorders. Here the ENIGMA consortium presents the largest ever analysis of cerebral cortical asymmetry and its variability across individuals. Cortical thickness and surface area were assessed in MRI scans of 17,141 healthy individuals from 99 datasets worldwide. Results revealed widespread asymmetries at both hemispheric and regional levels, with a generally thicker cortex but smaller surface area in the left hemisphere relative to the right. Regionally, asymmetries of cortical thickness and/or surface area were found in the inferior frontal gyrus, transverse temporal gyrus, parahippocampal gyrus, and entorhinal cortex. These regions are involved in lateralized functions, including language and visuospatial processing. In addition to population-level asymmetries, variability in brain asymmetry was related to sex, age, and brain size (indexed by intracranial volume). Interestingly, we did not find significant associations between asymmetries and handedness. Finally, with two independent pedigree datasets ( N = 1,443 and 1,113, respectively), we found several asymmetries showing modest but highly reliable heritability. The structural asymmetries identified, and their variabilities and heritability provide a reference resource for future studies on the genetic basis of brain asymmetry and altered laterality in cognitive, neurological, and psychiatric disorders. Significance Statement Left-right asymmetry is a key feature of the human brain's structure and function. It remains unclear which cortical regions are asymmetrical on average in the population, and how biological factors such as age, sex and genetic variation affect these asymmetries. Here we describe by far the largest ever study of cerebral cortical brain asymmetry, based on data from 17,141 participants. We found a global anterior-posterior 'torque' pattern in cortical thickness, together with various regional asymmetries at the population level, which have not been previously described, as well as effects of age, sex, and heritability estimates. From these data, we have created an on-line resource that will serve future studies of human brain anatomy in health and disease.

Abstract Anorexia nervosa (AN) is a complex metabolic and psychological disorder that is influenced by both heritable genetic components and environmental factors. Exposure to various environmental influences can lead to epigenetically induced changes in gene expression. Epigenetic research in AN is still in its infancy, and studies to date are limited in determining clear, valid links to disease onset and progression are limited. Therefore, the aim of this systematic review was to compile and critically evaluate the available results of epigenetic studies specifically in AN and to provide recommendations for future studies. In accordance with the PRISMA guidelines, a systematic literature search was performed in three different databases (PubMed, Embase, and Web of Science) through May 2023. Twenty-three original papers or conference abstracts on epigenetic studies in AN were collected. Epigenome-wide association studies (EWASs), which analyze DNA methylation across the genome in patients with AN and identify potential disease-relevant changes in promoter/regulatory regions of genes, are the most promising for future research. To date, five EWASs on AN have been published, suggesting a potential reversibility of malnutrition-induced epigenetic changes once patients recover. Hence, determining differential DNA methylation levels could serve as a biomarker for disease status or early diagnosis and might be involved in disease progression or chronification. For future research, EWASs with a larger sample size, longitudinal study design and uniform methods should be performed to contribute to the understanding of the pathophysiology of AN, the development of individual interventions and a better prognosis for affected patients.

Abstract The COVID-19 pandemic appears to have had a considerable impact on the mental health of children and adolescents, particularly regarding eating disorders. However, it remains unclear whether the pandemic affected only the frequency or also the severity of eating disorders. We examined potential pandemic-related changes in the administrative prevalence of eating disorders in the outpatient sector compared with other mental disorders using German statutory health insurance data for the age group 10 to 16 years. We also examined disorder severity of anorexia nervosa using data from the multicenter German Registry of Children and Adolescents with Anorexia Nervosa in the same age group. Our results showed a marked increase in the administrative prevalence of eating disorders (based on documented diagnoses) in the outpatient sector among girls but not among boys. A similar pattern was found for internalizing disorders, whereas the administrative prevalences of externalizing disorders decreased. Regarding the severity of anorexia nervosa among inpatients, we found no pandemic-related changes in body mass index standard deviation score at admission, body weight loss before admission, psychiatric comorbidities and psychopharmacological medication. Given the administrative prevalence increase in the outpatient sector, the lack of impact of the pandemic on the inpatient sector may also be partly due to a shift in healthcare utilization towards outpatient services during the pandemic. Thus, the higher number of children and adolescents requiring specialized and timely outpatient care may be a major concern under pandemic conditions.

Anorexia nervosa (AN) is a complex and serious eating disorder, occurring in ~1% of individuals. Despite having the highest mortality rate of any psychiatric disorder, little is known about the aetiology of AN, and few effective treatments exist. Global efforts to collect large sample sizes of individuals with AN have been highly successful, and a recent study consequently identified the first genome-wide significant locus involved in AN. This result, coupled with other recent studies and epidemiological evidence, suggest that previous characterizations of AN as a purely psychiatric disorder are over-simplified. Rather, both neurological and metabolic pathways may also be involved. In order to elucidate more of the system-specific aetiology of AN, we applied transcriptomic imputation methods to 3,495 cases and 10,982 controls, collected by the Eating Disorders Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium (PGC-ED). Transcriptomic Imputation (TI) methods approaches use machine-learning methods to impute tissue-specific gene expression from large genotype data using curated eQTL reference panels. These offer an exciting opportunity to compare gene associations across neurological and metabolic tissues. Here, we applied CommonMind Consortium (CMC) and GTEx-derived gene expression prediction models for 13 brain tissues and 12 tissues with potential metabolic involvement (adipose, adrenal gland, 2 colon, 3 esophagus, liver, pancreas, small intestine, spleen, stomach). We identified 35 significant gene-tissue associations within the large chromosome 12 region described in the recent PGC-ED GWAS. We applied forward stepwise conditional analyses and FINEMAP to associations within this locus to identify putatively causal signals. We identified four independently associated genes; RPS26, C12orf49, SUOX, and RDH16. We also identified two further genome-wide significant gene-tissue associations, both in brain tissues; REEP5, in the dorso-lateral pre-frontal cortex (DLPFC; p=8.52x10-07), and CUL3, in the caudate basal ganglia (p=1.8x10-06). These genes are significantly enriched for associations with anthropometric phenotypes in the UK BioBank, as well as multiple psychiatric, addiction, and appetite/satiety pathways. Our results support a model of AN risk influenced by both metabolic and psychiatric factors.

Eating disorders and substance use disorders frequently co-occur. Twin studies reveal shared genetic variance between liabilities to eating disorders and substance use, with the strongest associations between symptoms of bulimia nervosa (BN) and problem alcohol use (genetic correlation [rg], twin-based=0.23-0.53). We estimated the genetic correlation between eating disorder and substance use and disorder phenotypes using data from genome-wide association studies (GWAS). Four eating disorder phenotypes (anorexia nervosa [AN], AN with binge-eating, AN without binge-eating, and a BN factor score), and eight substance-use-related phenotypes (drinks per week, alcohol use disorder [AUD], smoking initiation, current smoking, cigarettes per day, nicotine dependence, cannabis initiation, and cannabis use disorder) from eight studies were included. Significant genetic correlations were adjusted for variants associated with major depressive disorder (MDD). Total sample sizes per phenotype ranged from ~2,400 to ~537,000 individuals. We used linkage disequilibrium score regression to calculate single nucleotide polymorphism-based genetic correlations between eating disorder and substance-use-related phenotypes. Significant positive genetic associations emerged between AUD and AN (rg=0.18; false discovery rate q=0.0006), cannabis initiation and AN (rg=0.23; q<0.0001), and cannabis initiation and AN with binge-eating (rg=0.27; q=0.0016). Conversely, significant negative genetic correlations were observed between three non-diagnostic smoking phenotypes (smoking initiation, current smoking, and cigarettes per day) and AN without binge-eating (rgs=-0.19 to -0.23; qs<0.04). The genetic correlation between AUD and AN was no longer significant after co-varying for MDD loci. The patterns of association between eating disorder- and substance-use-related phenotypes highlights the potentially complex and substance-specific relationships between these behaviors.

Introduction. Immunoglobulins (Ig) reactive with α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), an anorexigenic neuropeptide, are present in humans and were previously associated with eating disorders. In this longitudinal study involving patients with anorexia nervosa (AN), we determined whether α-MSH in serum is bound to IgG and analyzed long-term dynamics of both α-MSH peptide and α-MSH-reactive Ig in relation to changes in BMI and gut microbiota composition. Methods. The study included 64 adolescents with a restrictive form of AN, whose serum samples were collected at hospital admission, discharge, and during a 1-year follow-up visit, and 41 healthy controls, all females. Results. We found that in both study groups, approximately 40% of serum α-MSH was reversibly bound to IgG and that levels of α-MSH-reactive IgG, but not of α-MSH peptide in patients with AN were low at hospital admission, but recovered 1-year later. Total IgG levels were also low at admission. Moreover, BMI-standard deviation score (SDS) correlated positively with α-MSH IgG in both groups studied, but negatively with α-MSH peptide only in controls. Significant correlations between the abundance of specific bacterial taxa in the gut microbiota and α-MSH peptide and IgG levels were found in both study groups, but they were more frequent in controls. Conclusion/Discussion. We conclude that IgG in the blood plays a role as an α-MSH binding protein, whose characteristics are associated with BMI in both patients with AN and controls. Furthermore, the study suggests that low production of α-MSH-reactive IgG during the starvation phase in patients with AN may be related to altered gut microbiota composition.

Objective: Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), autism spectrum disorder (ASD), and obsessive-compulsive disorder (OCD) are common neurodevelopmental disorders that frequently co-occur. We aimed to directly compare all three disorders. The ENIGMA consortium is ideally positioned to investigate structural brain alterations across these disorders. Methods: Structural T1-weighted whole-brain MRI of controls (n=5,827) and patients with ADHD (n=2,271), ASD (n=1,777), and OCD (n=2,323) from 151 cohorts worldwide were analyzed using standardized processing protocols. We examined subcortical volume, cortical thickness and surface area differences within a mega-analytical framework, pooling measures extracted from each cohort. Analyses were performed separately for children, adolescents, and adults using linear mixed-effects models adjusting for age, sex and site (and ICV for subcortical and surface area measures). Results: We found no shared alterations among all three disorders, while shared alterations between any two disorders did not survive multiple comparisons correction. Children with ADHD compared to those with OCD had smaller hippocampal volumes, possibly influenced by IQ. Children and adolescents with ADHD also had smaller ICV than controls and those with OCD or ASD. Adults with ASD showed thicker frontal cortices compared to adult controls and other clinical groups. No OCD-specific alterations across different age-groups and surface area alterations among all disorders in childhood and adulthood were observed. Conclusion: Our findings suggest robust but subtle alterations across different age-groups among ADHD, ASD, and OCD. ADHD-specific ICV and hippocampal alterations in children and adolescents, and ASD-specific cortical thickness alterations in the frontal cortex in adults support previous work emphasizing neurodevelopmental alterations in these disorders.