Поиск причин аутизма - сложная задача, и исследователи исследуют множество факторов, которые могут сыграть свою роль. В нескольких исследованиях обнаружена связь между загрязнением воздуха и распространенностью аутизма, но другие нет. Фото предоставлено steinphoto

Если вы посмотрите только на цифры, вы можете подумать, что показатели аутизма выходят из-под контроля. Ставки были достаточно высокими в 1 в 150 в 2000, когда начались чиновники общественного здравоохранения отслеживая устойчивый рост синдрома в Соединенных Штатах. И к тому времени, когда в 2012 в 1 в 68 окончательно сглажены оценки, многие родители обнялись необоснованные теории обвиняя вакцины в «эпидемии» аутизма, помогая подпитывать Вспышки кори и других редких заболеваний.

Эксперты, однако, приписывают большую часть подъема повышению информированности, улучшению доступа к услугам и расширенным критериям диагностики синдрома нервной системы, который характеризуется ограниченными интересами или поведением, а также проблемами с коммуникациями и социальными взаимодействиями.

Аутизм удивительно разнообразен, охватывая широкий спектр недостатков и подарков. «Если вы встретили одного ребенка с аутизмом, - говорят родители и клиницисты, - вы встретили одного ребенка с аутизмом». Эта гетерогенность, которая также включает в себя ряд физических недомоганий, сделала поиск причин аутизма сложная задача.

Данные из Центра мониторинга заболеваний и профилактики аутизма и развития инвалидов. График Шона Куинна

В большинстве исследований основное внимание уделялось генам, и сотни вариантов генов могут увеличить риск, Так называемые вариации числа копий, которые включают длинные отрезки дублированной или удаленной ДНК, которые могут изменять экспрессию генов, особенно характерны для аутизма.

Четкое доказательство генетических корней аутизма произошло, когда исследование 1977 показало, что идентичные близнецы, которые разделяют тот же самый геном, были гораздо более вероятными чтобы также делиться диагнозом аутизма, чем братские близнецы. Теперь мы знаем, что младший брат ребенка с диагнозом аутизм сталкивается с высокий риск развития состояния, чем другие дети. Но близнецы также имеют одну и ту же среду, включая матку. И эта общая среда, как Исследование 2011 по парам-близнецам, кажется, играет большую роль, чем ранее оценивалось.

Одним из факторов воздействия на окружающую среду может быть риск аутизма - это изменение «эпигенетических факторов» - белков и других молекул, которые влияют на то, как гены экспрессируются без изменения последовательности ДНК. такие факторы, которые имеют решающее значение для нормального развития мозга, реагируют на различные воздействия в окружающей среде, от эндокринных разрывов до фолиевой кислоты в рационе.

Ученые надеются, что, идентифицируя гены или генетические профили, повышающие восприимчивость к конкретным воздействиям на окружающую среду, они смогут найти способы облегчить отвратительные аспекты аутизма. Но наука «действительно только начинается», - говорит Лиза Кроэн, директор Программа исследований аутизма в Отделе исследований Kaiser Permanente. То, что вызывает аутизм, и то, как экологические агенты взаимодействуют с генетическими и эпигенетическими факторами для повышения риска, остается открытым вопросом.

Кастинг широкой сети

Множество факторов, вероятно, взаимодействуют, чтобы вызвать вероятность того, что у одного ребенка возникнет аутизм. И хотя ученые согласны с тем, что генетические и экологические факторы играют определенную роль, исследования генетики значительно опережают работу по экологическим связям.

«До 2007 мы практически не проводили исследований того, что я считаю миром экологических опасностей и аутизма», - говорит Ирва Герц-Пиккиотто, который руководит программой MIND Institute по экологической эпидемиологии аутизма и нейроразвития Калифорнийского университета в Дэвисе. Примерно с 2010 года, по ее словам, «внезапно все стали ее изучать».

Для ученых экологические риски включают в себя все, что находится за пределами генома. До сих пор они исследовали потенциальную роль загрязнения воздуха, пестицидов, родительского возраста, медицинских условий, включая инфекцию и диабет, дородовой уход, факторы образа жизни, такие как диета матери, курение и потребление алкоголя, а также время между беременностями. Результаты многих из этих исследований были неоднозначными. Даже когда исследование находит связь между фактором окружающей среды и повышенным риском, оно не предполагает причинности, но предполагает, что фактор может быть увеличить риск.

В недавний обзор эпидемиологических исследований факторов дефицита аутизма, исследователи сообщили об улучшенном родительском возрасте и преждевременных родах в качестве установленных факторов риска, а также короткие интервалы между беременностью и пренатальным воздействием загрязнения воздуха в качестве потенциальных факторов риска. Они пришли к выводу, что длинный список других возможных факторов окружающей среды, включая нарушение эндокринной системы, требует дальнейшего изучения.

Эндокринные разрушители попали под контроль потому что они могут мешать гормональным путям, участвующим в развитии мозга. Но исследования химических веществ, разрушающих эндокринную систему, включая антипирены и перфторированные соединения, дали противоречивые результаты.

«Пока еще нет доказательной базы, - говорит Крен.

Появляются свидетельства повышенного риска более сильные для фталатов, химикаты, найденные в разнообразных потребительских продуктах от косметики до прорезывающих колец. Но даже эти результаты различаются. «Причины этих разных находок связаны с дизайном исследования, методологией, каким образом выявляются экспозиции, как изучаются люди, как выясняются случаи», - говорит Краун. «Это немного грязно».

По словам Герца-Пиккиотто, загрязнение воздуха до сих пор было самым тщательным. И хотя загрязнение воздуха содержит много известные нейротоксиканты, есть также немного эффект уличного освещения: вот где данные. Федеральные, государственные и местные агентства контролировали целый ряд загрязнителей воздуха после принятия Закона о чистом воздухе в 1970, предоставляя исследователям сокровищницу данных для сопоставления с тем, где живут беременные женщины, и вывести потенциальные риски.

В нескольких хорошо спланированных исследованиях была обнаружена связь между загрязнением воздуха и аутизмом, включая риски аутизма детства от генетики и окружающей среды, или ЗАРЯД, исследование, которое Hertz-Picciotto работает с 2002. Но в нескольких одинаково твердых исследованиях нет. «Я думаю, что присяжные еще не знают о загрязнении воздуха», - говорит Герц-Пиккиотто.

В исследовании CHARGE, посвященном воздействию органофосфатных пестицидов во время беременности, команда Герца-Пиккиотто обнаружила, что женщины, которые жили в течение 1.5 километров (всего менее мили) обработанных сельскохозяйственных полей во время беременности имел более высокий риск 60 наличия ребенка с диагнозом аутизм. Пестицид хлорпирифос был связан с повышенным риском во втором и третьем триместре.

Недавние исследования на моделях мыши, разработанные для изучения факторов риска аутизма (например, здесь и здесь) сообщили, что пренатальное воздействие пестицидов, включая хлорпирифос, может мешать нормальному социальному, поисковому и вокальному поведению животных. Экстраполирование от мышей к людям, как известно, чревато, но ученые надеются, что модели помогут им отобразить экспозиции, которые разрушают гены восприимчивости к аутизму и идентифицируют взаимодействия генов и окружающей среды, связанные с повышенным риском. Ученые с Агентством по охране окружающей среды США рекомендуется ограничивать все применения хлорпирифоса в 2015 на основе доказательств того, что нейротоксический пестицид может помещать детей и детей в группу риска. Администратор EPA Скотт Пруитт отменил это решение в марте.

Поскольку беременные женщины, живущие в сельскохозяйственных сообществах, не могут полностью избежать воздействия пестицидов, исследователи изучили факторы, которые могут снизить риск аутизма, связанный с пестицидами. Команда Герца-Пиккиотто считала фолиевую кислоту потенциальным смягчающим фактором, основанным на доказательствах того, что она помогает буферизовать токсические эффекты загрязнителей окружающей среды. И в нескольких исследованиях сообщалось, что у матерей, принимавших добавки фолиевой кислоты, реже было детей с аутизмом, чем у тех, кто этого не делал, хотя найдено большое исследование нет такой ассоциации.

В опубликованная статья ранее в этом месяце, Герц-Пиккиотто и ее коллеги сообщили о том, что добавки фолиевой кислоты могут действительно снизить риск аутизма, связанный с воздействием пестицидов. Для женщин, подвергшихся воздействию пестицидов до зачатия или в течение первых трех месяцев беременности, они обнаружили, что прием добавок фолиевой кислоты в течение первого месяца беременности, по-видимому, уменьшает вероятность наличия ребенка с диагнозом аутизм. Являются ли добавки действительно модифицировать вредные эффекты пестицидов, остается видимым.

Распутать различные способы взаимодействия генов и окружающей среды, способствующие развитию аутизма, оказалось сложной задачей. Тем не менее, Герц-Пиччиотто говорит, что женщины репродуктивного возраста должны принимать добавки фолиевой кислоты. Убедительные доказательства показывают, что прием витаминов, обогащенных фолиевой кислотой, до и во время первого триместра помогает защитить от дефектов нервной трубки, пороки развития головного и спинного мозга. А также генетическая вариациянарушающие метаболизм фолиевой кислоты, довольно часто,  Американский конгресс акушеров и гинекологов и Национальный институт здоровья детей и человеческого развития Юнис Кеннеди Шрайвер также рекомендуется, чтобы женщины принимали витамины с фолиевой кислотой до и во время беременности, чтобы помочь защитить развивающийся мозг и нервную систему своих детей.

Факторы снижения риска

Распутать множество способов, которыми гены и окружающая среда могли бы взаимодействовать, чтобы способствовать аутизму, оказалось сложной задачей. Генетические или эпигенетические риски могут лежать с ребенком, матерью или, возможно, отцом, все взаимодействуют в головокружительной комбинации комбинаций с воздействием факторов окружающей среды. И эти взаимодействия могут идти в двух направлениях: генетика может определить, вызывает ли воздействие неблагоприятные эффекты, или воздействие может влиять на то, как выражаются гены.

«Здесь существует много разных механизмов, и вам нужны правильные биологические образцы, чтобы посмотреть на все механизмы», - говорит Краун. Это именно то, что Раннее исследование риска аутизма, сотрудничество между Kaiser Permanente и тремя другими исследовательскими центрами.

EARLI стремится выяснить, почему аутизм имеет тенденцию передаваться в семьях, путем изучения беременных женщин, у которых есть ребенок с аутизмом, а затем их новорожденных детей. Дизайн исследования позволит им определить потенциальные факторы риска, если у новорожденного также разовьется аутизм. Исследователи собрали биологические образцы у родителей, оценили детей в клинике по ключевым окнам развития и посетили дома, чтобы собрать пыль для химического анализа. Они также провели углубленные опросы родителей, посвященные диете матери, распорядку дня и использованию пестицидов и других потенциально токсичных продуктов в доме. В бумага 2015, проект связал эпигенетические изменения в сперме отца с риском аутизма у детей. Авторы обнаружили аналогичные изменения в посмертной мозговой ткани людей с диагнозом аутизма, которые, как они говорят, предполагают, что такие эпигенетические факторы могут воздействовать на мозг ребенка.

Тем не менее Герц-Пиккиотто по-прежнему надеется, что прогресс будет на горизонте. Оба EARLI и CHARGE присоединились к инициативе Национального института здравоохранения, названной Влияние окружающей среды на результаты детского здоровья, или ECHO. Инициатива NIH предоставила гранты в размере 300 миллионов долларов США, поскольку 2015 изучает широкий спектр условий для здоровья детей, включая аутизм. Эта инициатива направлена ​​на определение факторов окружающей среды на самых ранних стадиях развития, которые могут быть изменены для улучшения здоровья детей.

Эпидемиологи надеются, что в один прекрасный день технологический прорыв позволит им прочитать всю историю воздействия окружающей среды человека на биологические образцы, так же как они могут определить генетический профиль человека путем секвенирования генома. До тех пор эпидемиологи должны довольствоваться беспорядочными инструментами их торговли. Тем не менее Герц-Пиккиотто надеется, что прогресс будет на горизонте.

«Я оглядываюсь назад на то, что мы изучали для 20, 30, 40 лет, и в некоторых случаях не было намного большего прогресса, чем у нас в прошлом 10», - говорит она. Герц-Пиккиотто указывает на исследователей рака молочной железы, которые теперь признают, что изменения, ведущие к раку, могут начинаться с детства или полового созревания. «Они пытаются восстановить вещи 30 лет назад. Мы просто возвращаемся через несколько лет. 

Об авторе

Лиза Гросс - независимый журналист и редактор PLOS Biology, специализирующийся на экологическом и общественном здравоохранении, экологии и сохранении. Ее работа появилась в различных торговых точках, в том числе The New York Times, The Washington Post, The Nation, Discover и KQED. twitter.com/liza

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon