Студија метаболомике открива биомаркере који предвиђају аутизам код новорођенчади

Недавна студија објављена у часопису Цоммуницатионс Биологи користи метаболомику код новорођенчади да идентификује маркере који могу предвидети развој поремећаји из спектра аутизма (АСД).

Биомаркери за АСД

Деца са АСД 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 дијагностикован АСД у детињству.

Претходне студије су идентификовале метаболичке и биохемијске маркере за АСД код деце и одраслих који варирају у зависности од старости, пола и тежине симптома. Многи од ових маркера се односе на структуру и функцију мозга, имуни систем, аутономни нервни систем и микробиом. Међутим, ниједан генетски или еколошки фактор не објашњава све случајеве АСД-а код деце.

Модел ћелијског одговора на опасност (ЦДР)

Модел ћелијског одговора на опасност (ЦДР) описује метаболичке путеве који повезују еколошке и генетске стресоре са измењеним развојем и АСД. ЦДР се шири напоље од тачке изложености стресору, пратећи различите промене у метаболичким, инфламаторним, аутономним, ендокриним и неуролошким одговорима на ове повреде или стресове.

АСД ће вероватније пратити ЦДР када се стресори јављају у феталном животу или раном детињству. Ови стресори утичу на четири области које су део ЦДР-а: митохондрије, оксидативни стрес, урођени имунитет и микробиоме. Екстрацелуларни аденозин трифосфат (еАТП) је основни регулатор у свим ЦДР путевима.

АТП као сигнални молекул

АТП је енергетска валута за сва жива бића на Земљи. Отприлике 90% АТП-а се генерише унутар митохондрија и користи се у свим метаболичким путевима. Изван ћелије, еАТП функционише као молекул поручника, везујући се за рецепторе који реагују на пурин на ћелији да би упозорио на опасност и покренуо генерализован ЦДР одговор.

АТП у метаболизму код АСД

Дисрегулисани метаболизам пурина и пуринергичка сигнализација као одговор на АТП идентификовани су у експерименталним и хуманим студијама и подржани мулти-омичким анализама. Улога еАТП-а је кључна за више аспеката неуроразвоја измењеног код АСД-а, укључујући мастоците и микроглију, неуралну сензибилизацију и неуропластичност.

Резултати истраживања

Бебе из група пре АСД и типично у развоју (ТД) нису се разликовале у изложености факторима животне средине током трудноће и детињства. Око 50% деце у пре-АСД групи показало је развојну регресију у поређењу са 2% у ТД групи. Просечна старост при постављању дијагнозе АСД била је 3,3 године.

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

Налази студије потврђују да је АСД повезан са метаболичким профилима који се разликују од оних код деце у типичном развоју, у зависности од старости, пола и тежине болести. Ове промене се огледају у абнормалној неуробиологији АСД-а.

Заједно, подаци могу указивати на то да неуспех нормалног преокретања пуринске мреже изазива неуспех преокрета ГАБАергичне мреже. Губитак инхибиторних веза смањује природно пригушивање, чиме се омогућава да сигнализација калцијума постане претерано подражљива у РАС мрежи.

Будућа истраживања би могла да користе ове налазе за развој бољих алата за скрининг за новорођенчад и бебе како би се идентификовали они који су у ризику за АСД. Ово може помоћи у раној идентификацији и интервенцији за погођену децу, што ће на крају побољшати исход лечења и смањити преваленцију АСД-а.