Какво сега невролозите знаят за аутизма

Следното е произведено в партньорство с Институт Либер за развитие на мозъка чиято мисия е да преведе генетичните прозрения в лечение от следващо поколение.

Има причина повечето от нас да не си спомнят, че са израснали с толкова много деца с аутизъм, колкото сега: Много повече деца са диагностицирани с разстройство от аутистичния спектър днес, отколкото когато и да било преди. Според Центровете за контрол на заболяванията и превенция, аутизмът сега засяга 1 от 59 деца, в сравнение с 1 на 88 деца през 2008 г. и 1 на 150 деца през 2000 г.

Част от това удивително увеличение се дължи на повишената осведоменост за заболяването и по-точните диагнози. Независимо дали има други фактори в играта - като експозиция на околната среда или факта, че родителите са раждането на бебета по-късно в живота, което изследванията показват, че увеличава шансовете за аутизъм - все още е въпрос дебат.

"Няма нито един аутизъм."

Това, което остава много по-мрачно от разпространението, е основната биологична причина за това разстройство. Това отчасти е така, защото аутизмът всъщност е съзвездие от неврологични състояния, всяко от които пречи на комуникацията, социалните умения, двигателните умения и поведението. „Няма един аутизъм“, казва д-р Даниел Вайнбергер, директор и главен изпълнителен директор на Института за развитие на мозъка Либер в университета Джон Хопкинс. „Терминът се използва за описание на много различни разстройства в ранна детска възраст, които имат няколко характеристики и прояви, основната са проблеми в развитието на социалните връзки." Децата обикновено започват да показват признаци като малки деца и повечето се диагностицират около възрастта четири.

Генетичният план

Повечето форми на аутизъм изглежда се коренят в генетиката - или, по-точно, наследените вариации на един или повече гени. „В повечето случаи това вероятно е причинено от комбинации от много, много гени, които влияят на развитието на мозъка“, казва Вайнбергер. „Гените обаче не знаят нищо за социалните взаимодействия, тревожността или външното поведение. Те са отговорни само за две неща: фиксирани черти, като височина и цвят на косата, и поведението на клетки." ДНК във всяка клетка е като фабричен бригадир, обяснява той, като постоянно нарежда на тази клетка как да оперират.

С други думи, когато детето наследи генна вариация, този ген засяга само функцията на клетката. Как тогава това се отразява на това как детето с аутизъм мисли, действа и се отнася към другите? Това се обяснява с разбирането, че всеки от тях не действа изолирано. Като част от цялата генетика или „геном“ на човек, те взаимодействат помежду си.

„Следвайки плана на техните геноми, клетките разговарят и изграждат взаимоотношения помежду си, докато детето се развива“, казва Вайнбергер. „Те образуват мрежи с други клетки и растат, за да се превърнат в различни структури в мозъка като хипокампуса и таламуса. Докато клетките обработват молекулярна информация, мрежите, към които принадлежат, обработват когнитивна, социална и емоционална информация.

Природа срещу възпитание

Факторите на околната среда, като поддържащи родители, хранене на питателна диета и посещение на звездно училище, всъщност имат по-малко влияние върху поведението на децата с аутизъм, отколкото си мислите. Според Вайнбергер няма наука, която да показва, че здравословната среда ще отмени ефекта от генетична мутация. И все пак, въпреки липсата на научни доказателства, той вярва, че цялото човешко поведение може да бъде променено до известна степен. „Но границите, границите, около които родителите могат да направят разлика, са много ограничени“, казва Вайнбергер.

„Тези първите пет години са критичен период за формиране на капацитет за преговаряне на по-сложните периоди от живота по-нататък.”

Това, което е много ясно обаче, е, че децата, изложени на силен стрес през първите си пет години, са склонни да имат повече социални, умствени и физически стресови фактори по-късно в живота. „Поведение при приемане на наркотици, диабет, телесно тегло, хипертония – вероятността от всички тези неща се увеличава при хора, които са преживели изключителен стрес в детството“, казва Уайнбергер. „Както Фройд ни каза, тези първи пет години са критичен период за формиране на капацитет за преговаряне на по-сложните периоди от живота по-нататък.”

Това означава за дете с аутизъм, че докато любящите майка и татко, храна на масата и структурирана семейният живот може да не отменя биологията, тези фактори потенциално намаляват шансовете за развитие на определени здравословни проблеми, тъй като възрастни.

Лечението на Пит-Хопкинс

Тъй като разстройството на аутистичния спектър е толкова широко, Институт Либер за развитие на мозъка се надява да постигне напредък, помагайки на засегнатите деца, като първо се съсредоточи върху един много различен тип аутизъм: синдром на Пит-Хопкинс. Въпреки че се среща само при няколко хиляди деца в САЩ, този рядък синдром има голям потенциал да отключи тайни за разбиране на други видове аутизъм. „Пит-Хопкинс е само едно малко парче от пая, но ние избрахме да го проучим, защото знаем точно какво го причинява, докато при други форми на аутизъм ние все още определяме основните генетични причини. Уайнбергер казва. Този синдром се причинява от единична генетична мутация, която пречи на гена TCF4 да произвежда протеин, който е важен за клетъчната функция. В резултат на това клетките, които разчитат на този протеин, функционират ненормално.

„Тъй като това е много дискретна мутация, открита в един ген, можем да изградим модели в лабораторията на симптомите на Пит-Хопкинс, които отразяват точната причина“, казва Вайнбергер. Тези модели позволяват на учените от Института Либер да проучат как точно генетичната мутация се отразява в развитието на мозъка, за да видят дали могат да смекчат някои от щетите.

„Искаме да разберем какво не е наред и да се опитаме да го коригираме“, казва Вайнбергер. „Много хора смятат, че можете да коригирате гена, но това е много трудно и рисковано. Ние взехме различна стратегия: ако приемем, че не можете да промените генома, нека се опитаме да нормализираме поведението на мозъка от това, което геномът прави с него.

Използвайки тези модели, изследователите на Lieber откриха, че когато тези клетки бяха стимулирани, те действаха много необичайно. „Поведението е нарушено, защото клетките не се задействат правилно“, обяснява Вайнбергер. Неговият екип проследи проблема до промяна в конкретен протеин, който съставя натриев йонен канал на клетъчната мембрана. Този канал служи като порта, която позволява на солта да влиза и излиза от клетките. Те смятат, че този мутирал йонен канал е частично отговорен за промените в поведението при деца с Пит-Хопкинс.

С това знание екипът търси да намери лекарство, което може да блокира промяната в йонния канал, за да види дали клетките са засегнати. "Открихме, че чрез насочване на йонния канал с лекарство - ние възстановяваме функцията на клетките", казва Вайнбергер. „Вероятно ни остава една година от това да видим лекарството, тествано при хора, но това ще бъде първото потенциално лечение за аутизъм, основан на разбирането на специфичен клетъчен механизъм, който води до синдром на Пит Хопкинс, рядка форма на аутизъм."

Вайнбергер настоява, че това лекарство няма да излекува синдрома на Пит-Хопкинс, тъй като мутацията вероятно засяга не само йонния канал. Той обаче вярва, че децата, които приемат лекарството, ще бъдат по-добре, защото невроните в мозъка им ще функционират по-нормално.

Въпреки че работата на института Либер се фокусира върху тази форма на аутизъм, тя дава надежда не само за децата с Пит-Хопкинс и техните семейства. По-доброто разбиране на този тип аутизъм проправя пътя за подобен напредък за други видове разстройства от аутистичния спектър в бъдеще.