Метаболомичка студија проналази биомаркере који предвиђају аутизам код новорођенчади

Недавна студија објављена у часопису „Communications Biology“ користи метаболомику код новорођенчади како би идентификовала маркере који могу предвидети развој поремећаја из аутистичног спектра (АСД).

Биомаркери за аутизам

Деца са поремећајем аутистичног спектра (ПАС) имају потешкоћа са друштвеним интеракцијама, језиком и ограниченим или понављајућим интересовањима или обрасцима понашања. Чак и уз лечење, само 20% њих живи самостално као одрасли након што им је у детињству дијагностикован ПАС.

Претходне студије су идентификовале метаболичке и биохемијске маркере за поремећај аутистичног спектра (ПАС) код деце и одраслих који се разликују у зависности од узраста, пола и тежине симптома. Многи од ових маркера су повезани са структуром и функцијом мозга, имуним системом, аутономним нервним системом и микробиомом. Међутим, ниједан генетски или фактор средине не објашњава све случајеве ПАС-а код деце.

Модел ћелијског одговора на опасност (CDR)

Модел ћелијског одговора на опасност (CDR) описује метаболичке путеве који повезују стресоре из животне средине и генетске факторе са измењеним развојем и поремећајем аутистичног спектра (ПАС). CDR се протеже од тачке излагања стресору ка споља, пратећи различите промене у метаболичким, инфламаторним, аутономним, ендокриним и неуролошким одговорима на ове повреде или стресове.

Већа је вероватноћа да ће се аутизам појавити након поремећаја у развоју карцинома урођеног имунитета (CDR) када се стресори појаве у феталном животу или раном детињству. Ови стресори утичу на четири области које су део CDR: митохондрије, оксидативни стрес, урођени имунитет и микробиоме. Екстрацелуларни аденозин трифосфат (eATP) је фундаментални регулатор у свим CDR путевима.

АТП као сигнални молекул

АТП је енергетска валута за сва жива бића на Земљи. Приближно 90% АТП-а се генерише у митохондријама и користи се у свим метаболичким путевима. Ван ћелије, еАТП функционише као молекул гласник, везујући се за рецепторе који реагују на пурине на ћелији како би упозорио на опасност и изазвао генерализовани CDR одговор.

АТП у метаболизму код аутистичног спектра (ПАС)

Дисрегулисани метаболизам пурина и пуринергичка сигнализација као одговор на АТП идентификовани су у експерименталним и људским студијама и потврђени мултиомичким анализама. Улога еАТП-а је кључна за вишеструке аспекте неуроразвоја измењеног код аутистичног спектра (ПАС), укључујући мастоците и микроглију, неуронску сензибилизацију и неуропластичност.

Резултати истраживања

Одојчад у групи пре-АСД и групи са типичним развојем (ТД) нису се разликовала у изложености факторима животне средине током трудноће и одојчади. Око 50% одојчади у групи пре-АСД показало је развојну регресију у поређењу са 2% у ТД групи. Просечна старост при дијагнози АСД-а била је 3,3 године.

Метаболити су били повишени изнад просека у кохорти рођења са аутистичним поремећајем и наставили су да се повећавају за више од половине у доби од пет година у поређењу са кохортом рођења. Ови метаболити су укључивали молекуле стреса и пурин 7-метилгуанин, који облаже новоформирану иРНК.

Резултати студије потврђују да је поремећај аутистичног спектра повезан са метаболичким профилима који се разликују од профила код деце која се типично развијају, а варирају у зависности од узраста, пола и тежине болести. Ове промене се огледају у абнормалној неуробиологији поремећаја аутистичног спектра.

Узети заједно, подаци могу указивати на то да неуспех у обртању пуринске мреже узрокује неуспех у обртању GABAергичке мреже. Губитак инхибиторних веза смањује природно пригушење, чиме се омогућава прекомерна ексцитабилност калцијумске сигнализације у RAS мрежи.

Будућа истраживања би могла да искористе ове налазе за развој бољих алата за скрининг новорођенчади и одојчади како би се идентификовали они који су у ризику од аутистичног спектра (ПАС). Ово би могло да помогне у раној идентификацији и интервенцији код погођене деце, што би на крају побољшало исходе лечења и смањило преваленцију ПАС-а.