Пошук причин аутизму є непростим завданням - і дослідники досліджують різноманітні фактори, які можуть зіграти свою роль. Кілька досліджень виявили зв'язок між забрудненням повітря та частотою аутизму, але інші - ні. Фото надано steinphoto

Якщо ви дивитесь лише на цифри, ви можете подумати, що рівень аутизму виходить з-під контролю. Ставки здавались досить високими - 1 на 150 у 2000 р., Коли розпочали роботу службовці охорони здоров’я відстеження стійкого зростання синдрому в США. І до того часу, коли оцінки часу остаточно зрівнялись у 2012 році на 1 із 68, багато батьків прийняли необгрунтовані теорії звинувачуючи вакцини в «епідемії аутизму», допомагаючи палити Спалахи кору та інших колись рідкісних захворювань.

Однак експерти пояснюють більшу частину підйому підвищеною обізнаністю, кращим доступом до послуг та розширеними критеріями для діагностики синдрому нейророзвитку, який характеризується обмеженими інтересами чи поведінкою та проблемами спілкування та соціальних взаємодій.

Аутизм надзвичайно різноманітний, охоплюючи широкий спектр інвалідностей та подарунків. "Якщо ви зустріли одну дитину з аутизмом, - люблять говорити батьки та клініцисти, - ви зустріли одну дитину з аутизмом" Ця неоднорідність, яка також включає цілий ряд фізичних захворювань, зробила пошук причин аутизму непростим завданням.

Дані Центру контролю та профілактики захворювань Мережі моніторингу аутизму та відхилень у розвитку. Графік Шон Квін

Більшість досліджень зосереджені на генах, і припускають це сотні варіантів генів можуть збільшити ризик. Так звані варіації числа копій, які включають довгі ділянки продубльованої або видаленої ДНК, які можуть змінити експресію генів, виявляються особливо поширеними при аутизмі.

Чітке підтвердження генетичних коренів аутизму з’явилося, коли дослідження 1977 року показало, що однояйцеві близнюки, які мають однаковий геном, були набагато більш імовірними також поділити діагноз аутизму, ніж близнюки-близнюки. Зараз ми знаємо, що молодший брат чи сестра дитини з діагнозом аутизм стикається з високий ризик розвитку стану, ніж інші діти. Але близнюки також мають одне і те ж середовище, включаючи матку. І це спільне середовище, як Повідомляється про дослідження подвійних пар у 2011 році, схоже, відіграє більшу роль, ніж оцінювали раніше.

Одним із способів факторів зовнішнього середовища впливати на ризик аутизму є зміна «епігенетичних факторів» - білків та інших молекул, які впливають на спосіб експресії генів без зміни послідовності ДНК. Такий фактори, які є критично важливими для нормального розвитку мозку, реагують на різноманітний вплив навколишнього середовища, від ендокринних руйнівників до фолієвої кислоти в раціоні.

Вчені сподіваються, що, виявивши гени або генетичні профілі, які підвищують сприйнятливість до конкретних впливів навколишнього середовища, вони зможуть знайти способи полегшити відключаючі аспекти аутизму. Але наука "насправді тільки починається", - каже Ліза Кроен, директор Програма дослідження аутизму у відділі досліджень Kaiser Permanente. Що викликає аутизм і як агенти навколишнього середовища взаємодіють з генетичними та епігенетичними факторами, щоб збільшити ризик, залишається відкритим питанням.

Кастинг широкої мережі

Безліч факторів, ймовірно, взаємодіють, що спричиняє ймовірність розвитку будь-якої дитини аутизму. І хоча вчені погоджуються, що генетичні та екологічні фактори відіграють певну роль, генетичні дослідження значно випередили роботу над екологічними зв'язками.

"До 2007 року ми практично не проводили досліджень щодо того, що я вважаю світом екологічної небезпеки та аутизму", - каже Ірва Герц-Піччотто, який керує програмою Інституту розуму з екологічної епідеміології аутизму та нейророзвитку в Каліфорнійському університеті, Девіс. Починаючи приблизно з 2010 року, вона каже: "раптом усі це вивчали".

На думку вчених, екологічні ризики включають усе, що не є геномом. Наразі вони досліджували потенційну роль забруднення атмосферного повітря, пестицидів, батьківського віку, захворювань, включаючи інфекцію та діабет, допологовий догляд, такі фактори способу життя, як дієта матері, куріння та вживання алкоголю, а також час між вагітністю. Результати багатьох з цих досліджень неоднозначні. Навіть коли дослідження виявляє зв'язок між фактором навколишнього середовища та підвищеним ризиком, це не передбачає причинно-наслідкових зв'язків, але припускає цей фактор може бути збільшити ризик.

В недавній огляд епідеміологічних досліджень факторів негенетичного аутизму дослідники повідомляють про похилий вік батьків та передчасні пологи як про встановлені фактори ризику, а також про короткі інтервали між вагітністю та пренатальним впливом забруднення повітря як потенційні фактори ризику. Вони дійшли висновку, що довгий перелік інших можливих факторів навколишнього середовища, включаючи ендокринні порушення, вимагає подальшого розслідування.

Ендокринні розлади потрапили під пильну увагу оскільки вони можуть заважати гормональним шляхам, що беруть участь у розвитку мозку. Але Дослідження хімічних речовин, що руйнують ендокринну систему, включаючи антипірени та перфторовані сполуки, дали суперечливі результати.

"Поки не існує послідовної доказової бази", - говорить Кроен.

З’являються докази підвищеного ризику сильніший для фталатів, хімічних речовин, що містяться в різноманітних споживчих продуктах - від косметики до кільцевих зубів. Проте навіть ці результати різняться. "Причини цих різних висновків пов'язані з дизайном дослідження, методологією, способом виявлення впливу, способом вивчення людей та способом виявлення випадків", - говорить Крон. "Це якось безладно".

На сьогоднішній день забруднення атмосферного повітря найбільше розглядається, зазначає Герц-Піччотто. І хоча забруднення повітря містить багато відомі нейротоксиканти, є також трохи ефект вуличного світла: ось де дані. Федеральні, державні та місцеві установи здійснювали моніторинг ряду забруднювачів повітря з моменту прийняття Закону про чисте повітря в 1970 р., Надаючи дослідникам скарбницю даних для визначення місця проживання вагітних жінок та висновків про можливий вплив.

Кілька добре розроблених досліджень виявили зв'язок між забрудненням повітря та аутизмом, включаючи дитячі аутичні ризики від генетики та навколишнього середовища, або CHARGE, дослідження, яке Герц-Піччотто проводить з 2002 року. Але кілька не менш надійних досліджень не проводили. "Я думаю, що присяжні все ще не вирішують питання забруднення повітря", - каже Герц-Піччотто.

У дослідженні CHARGE щодо впливу фосфорорганічних пестицидів під час вагітності команда Герц-Піччотто виявила, що жінки, які жили в межах 1.5 км (трохи менше милі) оброблених сільськогосподарських полів під час вагітності мали на 60 відсотків вищий ризик про наявність у дитини діагнозу аутизм. Пестицид хлорпірифос асоціювався з підвищеним ризиком протягом другого та третього триместру.

Нещодавні дослідження на моделях мишей, розроблені для вивчення факторів ризику аутизму (наприклад, тут та  тут) повідомили, що пренатальний вплив пестицидів, включаючи хлорпірифос, може перешкоджати нормальній соціальній, дослідницькій та голосовій поведінці тварин. Екстраполяція від мишей до людини є загальновизнаною, але вчені сподіваються, що моделі допоможуть їм виявити ризики, які порушують гени сприйнятливості до аутизму та визначають взаємодію генів та середовища, пов'язану з підвищеним ризиком. Вчені з Агентства США з охорони навколишнього середовища рекомендується обмежити всі використання хлорпірифосу в 2015 році на основі доказів того, що нейротоксичний пестицид може загрожувати немовлятам та дітям. Адміністратор EPA Скотт Пруйт скасував це рішення в березні.

Оскільки вагітні жінки, які проживають у сільськогосподарських громадах, не можуть повністю уникнути впливу пестицидів, дослідники вивчили фактори, які можуть зменшити ризик аутизму, пов’язаного з пестицидами. Команда Герца-Піччотто розглядала фолієву кислоту як потенційний пом'якшувальний фактор, заснований на доказах того, що вона допомагає пом'якшити токсичну дію забруднювачів навколишнього середовища. І кілька досліджень повідомляють, що матері, які приймали добавки з фолієвою кислотою, рідше мали дітей з аутизмом, ніж ті, хто цього не робив, хоча знайдено велике дослідження жодної такої асоціації.

В опубліковано папір На початку цього місяця Герц-Піччотто та її колеги повідомили про докази того, що добавки з фолієвою кислотою дійсно можуть зменшити ризик аутизму, пов'язаний із впливом пестицидів. Для жінок, які зазнали дії пестицидів до зачаття або протягом перших трьох місяців вагітності, вони виявили, що прийом добавок фолієвої кислоти протягом першого місяця вагітності зменшував ймовірність народження дитиною діагнозу аутизм. Чи дійсно добавки модифікують шкідливий вплив пестицидів, ще залишається з’ясувати.

Розплутування різноманітних способів взаємодії генів та навколишнього середовища для сприяння аутизму виявилося складним завданням. Тим не менше, Герц-Піччотто каже, що жінки репродуктивного віку повинні приймати добавки з фолієвою кислотою. Переконливі докази показують, що прийом пренатальних вітамінів, збагачених фолієвою кислотою, до і під час першого триместру допомагає захистити від дефектів нервової трубки, вади розвитку головного та спинного мозку. І генетична варіаціяякі порушують метаболізм фолієвої кислоти досить поширений,  Американський конгрес акушерів та гінекологів та  Національний інститут здоров’я дітей та розвитку людини Юніс Кеннеді Шрайвер також рекомендуйте жінкам приймати вітаміни з фолієвою кислотою до і під час вагітності, щоб захистити мозок та нервову систему своїх дітей.

Фактори зниження ризику

Розплутування різноманітних способів взаємодії генів та навколишнього середовища для сприяння аутизму виявилося складним завданням. Генетичні або епігенетичні ризики можуть лягати на дитину, матір або, можливо, батька, які взаємодіють у запаморочливому наборі поєднань із впливом факторів навколишнього середовища. І ці взаємодії можуть йти у двох напрямках: генетика може визначити, чи спричиняє вплив побічні ефекти, або вплив може вплинути на те, як гени експресуються.

"Тут існує безліч різних механізмів, і вам потрібні відповідні біологічні зразки, щоб розглянути всі механізми", - говорить Кроен. Це саме те, що Довгочасне дослідження раннього ризику аутизму, співпрацю між Kaiser Permanente та трьома іншими дослідницькими центрами.

EARLI має на меті дослідити, чому аутизм, як правило, у сім’ях, вивчаючи вагітних жінок, які мають дитину з аутизмом, а потім слідкуючи за їх новонародженими дітьми. Дизайн дослідження дозволить їм виявити потенційні фактори ризику, якщо у новонародженої дитини також розвинеться аутизм. Дослідники збирали біологічні зразки у батьків, оцінювали дітей у клініці у ключових вікнах розвитку та відвідували будинки для збору пилу для хімічного аналізу. Вони також провели поглиблені опитування батьків, зосередившись на харчуванні матері, режимах та використанні пестицидів та інших потенційно токсичних продуктів удома. В папір 2015, проект пов’язував епігенетичні зміни в спермі батька з ризиком аутизму у дітей. Автори виявили подібні зміни в патолого-мозковій тканині мозку людей з діагнозом аутизм, що, на їх думку, припускає, що такі епігенетичні фактори можуть впливати на мозок дитини.

Тим не менш, Герц-Піччотто залишається з надією, що прогрес наближається. І EARLI, і CHARGE приєдналися до ініціативи Національних інститутів охорони здоров'я Вплив навколишнього середовища на результати здоров'я дитини, або ECHO. З 300 року ініціатива NIH виділила майже 2015 мільйонів доларів США на гранти для вивчення широкого спектру стану здоров'я дітей, включаючи аутизм. Ця ініціатива спрямована на виявлення факторів навколишнього середовища на самих ранніх стадіях розвитку, які можуть бути змінені для поліпшення здоров'я дітей.

Епідеміологи сподіваються, що одного разу технологічний прорив дозволить їм прочитати всю історію впливу людини на навколишнє середовище з біологічних зразків, як вони можуть визначити генетичний профіль людини шляхом секвенування геномів. До цього часу епідеміологи повинні погодитися на брудні інструменти своєї торгівлі. Тим не менше, Герц-Піччотто залишається з надією, що прогрес наближається.

"Я оглядаюсь на те, що ми вивчали 20, 30, 40 років, і в деяких випадках прогресу не було набагато більше, ніж у нас за останні 10", - каже вона. Герц-Пікчотто вказує на дослідників раку молочної залози, які зараз визнають, що зміни, що призводять до раку, ймовірно, починаються в дитинстві або в статевому дозріванні. “Вони намагаються реконструювати речі 30 років тому. Ми просто повертаємося на кілька років назад ". 

про автора

Ліза Гросс - незалежна журналістка та редактор біології PLOS, яка спеціалізується на охороні навколишнього середовища та громадського здоров’я, екології та охорони. Її роботи з'являлися в різних торгових точках, в тому числі The New York Times, The Washington Post, The Nation, Discover та KQED. twitter.com/liza

Схожі книги:

at InnerSelf Market і Amazon