Atlikus metabolominį tyrimą nustatyta, kad naujagimių autizmą prognozuoja biomarkeriai

Neseniai žurnale „Communications Biology“ paskelbtame tyrime naujagimiams naudojama metabolomika, siekiant nustatyti žymenis, kurie gali numatyti autizmo spektro sutrikimo (ASD) vystymąsi.

ASD biožymenys

Vaikams, sergantiems autizmo spektro sutrikimu (ASS), sunku bendrauti, mokėti kalbėti, jiems sunku socialiai ar pasikartojančiais interesais ar elgesio modeliais. Net ir gydant, tik 20 % jų suaugę gyvena savarankiškai po to, kai vaikystėje jiems buvo diagnozuotas ASS.

Ankstesni tyrimai nustatė metabolinius ir biocheminius ASD žymenis vaikams ir suaugusiesiems, kurie skiriasi priklausomai nuo amžiaus, lyties ir simptomų sunkumo. Daugelis šių žymenų yra susiję su smegenų struktūra ir funkcija, imunine sistema, autonomine nervų sistema ir mikrobiomu. Tačiau nė vienas genetinis ar aplinkos veiksnys nepaaiškina visų ASD atvejų vaikams.

Ląstelių pavojaus atsako (CDR) modelis

Ląstelinio pavojaus atsako (LPA) modelis aprašo metabolinius kelius, jungiančius aplinkos ir genetinius stresorius su pakitusia raida ir ASD. LPA tęsiasi nuo stresoriaus poveikio taško į išorę, po įvairių metabolinių, uždegiminių, autonominių, endokrininių ir neurologinių reakcijų į šiuos sužalojimus ar stresus pokyčių.

ASD labiau tikėtina po CDR, kai stresoriai atsiranda vaisiaus gyvenime arba ankstyvoje vaikystėje. Šie stresoriai veikia keturias sritis, kurios yra CDR dalis: mitochondrijas, oksidacinį stresą, įgimtą imunitetą ir mikrobiomas. Ekstraląstelinis adenozino trifosfatas (eATP) yra pagrindinis visų CDR kelių reguliatorius.

ATP kaip signalizacijos molekulė

ATP yra visų gyvų organizmų Žemėje energijos valiuta. Maždaug 90 % ATP susidaro mitochondrijose ir yra naudojamas visuose medžiagų apykaitos keliuose. Už ląstelės ribų eATP veikia kaip pasiuntinio molekulė, prisijungianti prie ląstelės purinams jautrių receptorių, kad įspėtų apie pavojų ir sukeltų generalizuotą CDR atsaką.

ATP metabolizme sergant ASD

Eksperimentiniuose ir žmonių tyrimuose nustatyta ir multiomikos analizėmis patvirtinta purinų metabolizmo ir purinerginio signalizavimo sutrikimai reaguojant į ATP. eATP vaidmuo yra labai svarbus daugeliui neurologinės raidos aspektų, pakitusių sergant ASD, įskaitant putliąsias ląsteles ir mikrogliją, nervų sensibilizaciją ir neuroplastiškumą.

Tyrimo rezultatai

Preaseutiškos kilmės ir tipiškai besivystančių (TD) grupių kūdikiai nesiskyrė pagal aplinkos veiksnių poveikį nėštumo ir kūdikystės laikotarpiu. Apie 50 % kūdikių preaseutiškos kilmės grupėje pasireiškė vystymosi regresija, palyginti su 2 % TD grupėje. Vidutinis amžius diagnozuojant ASD buvo 3,3 metų.

ASD gimimo kohortoje metabolitų kiekis buvo didesnis nei vidutinis ir penkerių metų amžiaus grupėje toliau didėjo daugiau nei perpus, palyginti su gimimo kohorta. Šie metabolitai apėmė streso molekules ir puriną 7-metilguaniną, kuris padengia naujai susidariusią mRNR.

Tyrimo rezultatai patvirtina, kad ASD yra susijęs su metaboliniais profiliais, kurie skiriasi nuo tipiškai besivystančių vaikų profilių ir priklauso nuo amžiaus, lyties ir ligos sunkumo. Šie pokyčiai atsispindi nenormalioje ASD neurobiologijoje.

Apibendrinus duomenis, galima teigti, kad purinų tinklo negrįžtamasis veikimas sukelia GABAerginio tinklo negrįžtamojo veikimo sutrikimą. Slopinamųjų jungčių praradimas sumažina natūralų slopinimą, todėl RAS tinkle kalcio signalizacija tampa pernelyg jaudri.

Būsimuose tyrimuose šie rezultatai galėtų būti panaudoti kuriant geresnes naujagimių ir kūdikių atrankos priemones, skirtas nustatyti asmenis, kuriems gresia ASD. Tai galėtų padėti anksti nustatyti ir įsikišti paveiktiems vaikams, galiausiai pagerinant gydymo rezultatus ir sumažinant ASD paplitimą.