Nieprawidłowości neurorozwojowe prowadzące do autyzmu: nowe badania

Badacze z Yale University modelowali zmiany w rozwoju przodomózgowia u chłopców z ASD oraz ich zdrowych ojców z 13 rodzin. Używali do tego obiecujących możliwości modelowania rozwoju tkanki mózgowej: organoidów korowych (mózgowych). Ponadto zastosowano transkryptomikę jednokomórkową, czyli badanie dynamicznej aktywności genów (transkrypcji) zachodzącej w odpowiedzi na różne czynniki.

Wyhodowano organoidy mózgowe (małe, trójwymiarowe repliki rozwijającego się mózgu) z komórek macierzystych 13 chłopców, u których zdiagnozowano autyzm. Ośmiu z nich miało  makrocefalię. Następnie porównano rozwój mózgu dzieci do rozwoju mózgu ich ojców. Ok. 20% przypadków autyzmu (są one zwykle cięższe) dotyczy osób cierpiących na makrocefalię (obwód głowy dziecka przekracza 97 centyl).

Powiązano z pojawieniem się ASD dwie wyraźne nieprawidłowości neurorozwojowe, które występują zaledwie kilka tygodni po rozpoczęciu rozwoju mózgu. U dzieci z tymi samymi objawami występują dwie różne formy zmienionych sieci neuronowych. Mają one związek z  wielkością mózgu.

Dzieci z autyzmem i makrocefalią wykazywały nadmierny wzrost neuronów pobudzających w porównaniu do ich ojców, podczas gdy organoidy innych dzieci z ASD wykazywały deficyt tego samego typu neuronów.

Zmiany transkryptomiczne pokazały, że różnice mogły wynikać z rozbieżnej ekspresji czynników transkrypcyjnych wpływających na los komórek podczas wczesnego rozwoju kory mózgowej.

Możliwość śledzenia wzrostu określonych typów neuronów może pomóc w diagnozowaniu autyzmu. Ponadto istotne może być także identyfikowanie przypadków autyzmu, w których można stosować leki w celu łagodzenia objawów nadmiernej aktywności neuronów pobudzających (padaczka).

Źródło:

„Modeling idiopathic autism in forebrain organoids reveals an imbalance of excitatory cortical neuron subtypes during early neurogenesis”

Nature Neuroscience, volume 26, 10 sierpnia 2023 r.

tutaj

Potencjalny związek między białkiem sojowym a częstością drgawek u dzieci z autyzmem

Cara J. Westmark z University of Wisconsin-Madison zaobserwowała wyższy wskaźnik napadów u dzieci z autyzmem, które były karmione mieszanką dla niemowląt zawierającą białko sojowe zamiast białka mleka.

Dzieci z autyzmem, które były karmione mlekiem sojowym miały 2,6 razy częściej drgawki gorączkowe niż dzieci, którym nie podawano takiego mleka – odpowiednio 4,2% w porównaniu do 1,6%. Ponadto 2,1 razy częściej pojawiała się epilepsja (odpowiednio 3,6% do 1,7%) i 4 razy częściej występowały napady częściowe proste (analogicznie 1,2% do 0,3%).

Należy podkreślić, że aktualne stanowisko American Academy of Pediatrics mówi, że nie ma jednoznacznych dowodów na to, że izoflawony sojowe związane z dietą mogą niekorzystnie wpływać na rozwój, procesy reprodukcji lub funkcje wydzielania wewnętrznego człowieka.

Nie było to randomizowane badanie kliniczne, lecz analiza bazy danych (SFARI). Zauważono potencjalny związek pomiędzy wykorzystaniem soi a napadami u dzieci z autyzmem, ale nie można powiedzieć, że jest to przyczyna i skutek. Natomiast napady mogą powodować uszkodzenia układu nerwowego i w związku z tym poważne problemy przez całe życie. Napady są powszechne w wielu rodzajach zaburzeń rozwoju układu nerwowego, np. zespole łamliwego chromosomu X, zespole Downa oraz ASD. Z powyższych badań wynika, że izoflawony sojowe (zaliczane do fitoestrogenów) w mieszance dla niemowląt na bazie soi, mogą obniżać próg podatności na drgawki u dzieci z tymi zaburzeniami.

W styczniu 2011 r. pisałem o krótkotrwałych niedoborach hormonów tarczycy w okresie prenatalnym i ich związku ze zmianami w architekturze kory mózgowej, która przypomina struktury obserwowane w autyzmie. m. in. spożycie fitoestrogenów (genisteina i daidzeina) ma znaczny wpływ na hormony tarczycy i funkcjonowanie osi podwzgórze-przysadka.

Źródła:

„Soy Infant Formula and Seizures in Children with Autism: A Retrospective Study”

PLOS ONE, 12 marca 2014 r. (on-line)
tutaj
University of Wisconsin-Madison News, 13 marca 2014 r.
tutaj

Autyzm i epilepsja a leczenie dietą

Część osób z autyzmem cierpi również z powodu epilepsji. Spory, międzynarodowy zespół badaczy z University of California w San Diego oraz Yale University doszedł do wniosku (korzystając z techniki sekwencjonowania egzomu), że w pewnej formie autyzmu można interweniować poprzez dietetyczną suplementację.

Sekwencjonowanie egzomu – analogicznie do sekwencjonowania genomu jest to wyodrębnianie informacji zawartej w egzonach, które są odcinkami genów kodującymi sekwencję aminokwasów w cząsteczce białka.

Istnieje mutacja genetyczna, która przyśpiesza metabolizm niektórych aminokwasów u osób z autyzmem i epilepsją. Chodzi o aminokwasy rozgałęzione BCAA (branched chain amino acids). Nie są one wytwarzane w organizmie w sposób naturalny, lecz muszą być dostarczane w diecie.

W okresach głodu ludzkość wytworzyła zdolność wyłączania ich metabolizmu, lecz mechanizm ten jest wadliwy u niektórych osób z autyzmem.

Komórki nerwowe dzieci z autyzmem, które miały mutację genu kodującego BCAA oraz padaczkę lub zaburzenia czynności fal mózgowych, zachowywały się prawidłowo w obecności BCAA. Ponadto w modelu zwierzęcym myszy z tą mutacją, analogicznym zachowaniem i atakami epilepsji leczone z pomocą suplementacji BCAA wykazywały poprawę neurobehawioralną.

Następnym krokiem powinny być badania sprawdzające czy taka suplementacja może zmniejszać objawy padaczki i/lub autyzmu u ludzi.

Źródła:

Science, 06 września 2012 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 06 września 2012 r.

tutaj

Prenatalne narażenie płodu na lek przeciwdrgawkowy zwiększa ryzyko autyzmu

O kwasie walproinowym i jego związku z autyzmem pisałem już kilkakrotnie. Oto nowe doniesienia.
Względne ryzyko wystąpienia zaburzeń ze spektrum autyzmu było znacząco wyższe u dzieci, których matki przyjmowały w okresie ciąży kwas walproinowy jako lek przeciwpadaczkowy.
Zespół badaczy sprawdzał dane z kilku krajowych rejestrów w Danii. Zidentyfikowano dzieci urodzone w latach 1996 i 2006, których matki z epilepsją przyjmowały kwas walproinowy od co najmniej 30 dni przed dniem poczęcia aż do dnia narodzin.
Następnie odnaleziono dane urodzonych w tym okresie dzieci, u których rozpoznano zaburzenia ze spektrum autyzmu i określono podgrupę z rozpoznaniem autyzmu dziecięcego.
Prowadzący badania dr Jakob Christensen z Aarhus Universitet w Danii radzi aby, pomimo tych wyników, kobiety w wieku rozrodczym nie przerywały leczenia bez konsultacji z lekarzem.
„Zaprzestanie przyjmowania leków przeciwdrgawkowych stanowi poważne zagrożenie. Kobiety, które planują ciążę a przyjmują kwas walproinowy, powinny skonsultować się z lekarzem co do możliwości przejścia do innego leku lub zmniejszenia jego dawki, jeśli zmiana nie jest możliwa” (dr Christensen).
Wyniki badań zostały przedstawione 5 grudnia na dorocznym spotkaniu American Epilepsy Society.
Wyniki podobnych badań brytyjskich opublikowano dokładnie trzy lata temu w czasopiśmie Neurology.

Źródła:
Health, Medical, and Science Updates, 05 grudnia 2011 r.
tutaj
Neurology, 02 grudnia 2008 r., vol. 71 (3)
tutaj