Šta neuronaučnici sada znaju o autizmu

Sledeće je proizvedeno u saradnji sa Institut Lieber za razvoj mozga čija je misija da prevede genetske uvide u tretmane sledeće generacije.

Postoji razlog zašto se većina nas ne seća da smo odrastali sa toliko autistične dece kao što je sada: mnogo više dece danas ima dijagnozu poremećaja iz autističnog spektra nego ikada ranije. Prema Centrima za kontrolu bolesti i prevencija, autizam sada pogađa 1 od 59 dece, u poređenju sa 1 od 88 dece 2008. i 1 od 150 dece 2000. godine.

Deo ovog zapanjujućeg povećanja je posledica povećane svesti o poremećaju i preciznijih dijagnoza. Bilo da su u igri drugi faktori — kao što su izloženost okolini ili činjenica da su roditelji rađanje beba kasnije u životu, što istraživanja pokazuju da povećavaju šanse za autizam - i dalje je pitanje debate.

"Ne postoji autizam."

Ono što ostaje daleko mutnije od prevalencije je osnovni biološki uzrok ovog poremećaja. To je delimično zato što je autizam zapravo konstelacija neuroloških stanja, od kojih svako ometa komunikaciju, društvene veštine, motoričke veštine i ponašanje. „Ne postoji jedan autizam“, kaže dr Danijel Vajnberger, direktor i izvršni direktor Lieber instituta za razvoj mozga na Univerzitetu Džon Hopkins. „Pojam se koristi da opiše mnogo različitih poremećaja ranog detinjstva koji imaju nekoliko karakteristika i manifestacija, od kojih je glavna problemi u razvoju društvenih veza.” Deca obično počinju da pokazuju znake kao mala deca, a većina se dijagnostikuje oko starosti četiri.

Genetski plan

Čini se da je većina oblika autizma ukorenjena u genetici - ili, tačnije, nasleđenim varijacijama jednog ili više gena. „U većini slučajeva, to je verovatno uzrokovano kombinacijama mnogih, mnogo gena koji utiču na razvoj mozga“, kaže Vajnberger. „Međutim, geni ne znaju ništa o društvenim interakcijama ili anksioznosti ili spoljašnjem ponašanju. Oni su odgovorni samo za dve stvari: fiksne osobine, kao što su visina i boja kose, i ponašanje ćelije.” DNK u svakoj ćeliji je kao fabrički predradnik, objašnjava on, stalno naređujući toj ćeliji kako da operisati.

Drugim rečima, kada dete nasledi varijaciju gena, taj gen utiče samo na funkciju ćelije. Kako onda ovo utiče na to kako dete sa autizmom razmišlja, ponaša se i odnosi se prema drugima? Ovo se objašnjava razumevanjem da svako ne deluje izolovano. Kao deo celokupne genetike ili „genoma“ osobe, oni međusobno komuniciraju.

„Praćenje plana svojih genoma, ćelije razgovaraju i grade međusobne odnose dok se dete razvija“, kaže Vajnberger. „Oni formiraju mreže sa drugim ćelijama i odrastaju da postanu različite strukture u mozgu kao što su hipokampus i talamus. Dok ćelije obrađuju molekularne informacije, mreže kojima pripadaju obrađuju kognitivne, društvene i emocionalne informacije.

Priroda protiv Nurture

Faktori životne sredine kao što su roditelji koji podržavaju, jedete hranljivu ishranu i pohađate sjajnu školu zapravo imaju manji uticaj na ponašanje autistične dece nego što mislite. Prema Vajnbergeru, ne postoji nauka koja pokazuje da će zdravo okruženje nadjačati efekte genetske mutacije. Ipak, uprkos nedostatku naučnih dokaza, on veruje da se svako ljudsko ponašanje može modifikovati do određenog stepena. „Ali granice, granice oko kojih roditelji mogu da naprave razliku, veoma su ograničene“, kaže Vajnberger.

„Tih prvih pet godina je kritičan period u formiranju kapaciteta za pregovaranje o složenijim vremenima života na putu.

Ono što je vrlo jasno, međutim, jeste da deca izložena ozbiljnom stresu u prvih pet godina imaju tendenciju da imaju više društvenih, mentalnih i fizičkih stresora kasnije u životu. „Ponašanje pri uzimanju droga, dijabetes, telesna težina, hipertenzija — verovatnoća svih ovih stvari je povećana kod ljudi koji su doživeli ekstremni stres u detinjstvu“, kaže Vajnberger. „Kao što nam je Frojd rekao, tih prvih pet godina je kritičan period u formiranju kapaciteta za pregovaranje o složenijim vremenima života na putu.

Ono što ovo znači za dete sa autizmom je da, dok mama i tata pune ljubavi, hrana na stolu i strukturisana porodični život možda neće nadjačati biologiju, ovi faktori potencijalno smanjuju šanse za razvoj određenih zdravstvenih problema kao odrasli.

Pitt-Hopkinsov tretman

Pošto je poremećaj autističnog spektra tako širok, Institut Lieber za razvoj mozga nada se da će postići napredak u pomaganju pogođenoj deci tako što će se prvo fokusirati na jedan veoma različit tip autizma: Pitt-Hopkinsov sindrom. Iako se javlja samo kod nekoliko hiljada dece u SAD, ovaj retki sindrom ima veliki potencijal da otkrije tajne za razumevanje drugih vrsta autizma. „Pitt-Hopkins je samo jedan mali komad kolača, ali smo odlučili da ga proučavamo jer znamo tačno šta izaziva, dok kod drugih oblika autizma još uvek utvrđujemo osnovne genetske uzroke,“ Vajnberger kaže. Ovaj sindrom je uzrokovan jednom genetskom mutacijom koja sprečava TCF4 gen da napravi protein koji je važan za funkciju ćelije. Kao rezultat toga, ćelije koje se oslanjaju na taj protein funkcionišu abnormalno.

„Pošto je to veoma diskretna mutacija pronađena na jednom genu, možemo da napravimo modele u laboratoriji Pitt-Hopkinsovih simptoma koji odražavaju tačan uzrok“, kaže Vajnberger. Ovi modeli omogućavaju naučnicima Instituta Lieber da istraže tačno kako se genetska mutacija odvija u razvoju mozga kako bi videli da li mogu da ublaže neku štetu.

„Želimo da saznamo šta nije u redu i pokušamo da to ispravimo“, kaže Vajnberger. „Mnogi misle da možete da ispravite gen, ali to je veoma teško i rizično. Uzeli smo drugačiju strategiju: pod pretpostavkom da ne možete da promenite genom, hajde da pokušamo da normalizujemo ponašanje mozga od onoga što mu genom radi.

Koristeći ove modele, istraživači Liebera su otkrili da kada su ove ćelije bile stimulisane, delovale su veoma nenormalno. „Ponašanje je poremećeno jer ćelije ne rade kako treba“, objašnjava Vajnberger. Njegov tim je pronašao problem u promeni određenog proteina koji čini kanal natrijum jona na ćelijskoj membrani. Ovaj kanal služi kao kapija koja omogućava soli da ulazi i izlazi iz ćelija. Oni misle da je ovaj mutirani jonski kanal delimično odgovoran za promene ponašanja kod dece sa Pitt-Hopkinsom.

Sa ovim saznanjem, tim je tražio da pronađe lek koji bi mogao da blokira promenu jonskog kanala da vidi da li su ćelije pogođene. „Otkrili smo da ciljanjem jonskog kanala lekom obnavljamo funkciju ćelija“, kaže Vajnberger. „Verovatno smo još godinu dana od testiranja leka na ljudima, ali ovo će biti prvi potencijalni tretman autizam zasnovan na razumevanju specifičnog ćelijskog mehanizma koji dovodi do Pitt Hopkinsovog sindroma, retkog oblika autizam.”

Vajnberger insistira da ovaj lek neće izlečiti Pitt-Hopkinsov sindrom jer mutacija verovatno utiče na više od samo jonskog kanala. Ipak, veruje da će deci koja uzimaju lek biti bolje, jer će neuroni u njihovom mozgu funkcionisati normalnije.

Iako se rad Instituta Lieber fokusira na ovaj oblik autizma, on signalizira nadu ne samo za decu sa Pitt-Hopkinsom i njihovim porodicama. Bolje razumevanje ove vrste autizma otvara put za sličan napredak za druge vrste poremećaja iz spektra autizma.