Πίσω από το φάσμα του αυτισμού Understand article

Μετάφραση από την Ευγενία Κυπριώτη (Eugenia Kyprioti). Η έρευνα στη γενετική του φάσματος του αυτισμού αυξάνει την κατανόησή μας για τις συνθήκες και μπορεί να οδηγήσει…

Η εικόνα είναι ευγενική
προσφορά της Norma
Desmond· πηγή εικόνας: Flickr

Η πρώτη φορά που συνάντησα τον αυτισμό ήταν το καλοκαίρι του 2004, όταν εργαζόμουν σε μία παιδική κατασκήνωση ως σύμβουλος. Εκείνη τη χρονιά ένα αγόρι ξεχώριζε. Το όνομά του ήταν Πήτερ, αλλά όλοι τον φώναζαν «ο καθηγητής». Ο Πήτερ ήξερα πολλά και διάβαζε πολύ· στους άλλους έμοιαζε με διάνοια. Ωστόσο, δυσκολευόταν να κάνει φίλους κι έπαιζε, κυρίως, μόνος του.

Το προσωπικό άρχισε να ανησυχεί όταν παρατήρησαν ότι ο Πήτερ δεν γέλαγε με τα αστεία, απέφευγε την οπτική επαφή και εκνευριζόταν όταν δεν μπορούσε να καθήσει στην ίδια θέση πάντα. Ο διευθυντής της κατασκήνωσης πίστευε ότι ο Πήτερ έχει αυτισμό. Οι γονείς του τότε παραδέχτηκαν ότι είχε διαγνωστεί με σύνδρομο Asperger, αλλά δεν το είχαν αναφέρει γιατί ο Πήτερ ήθελα πολύ να έρθει στην κατασκήνωση. «Ο καθηγητής» κατάφερε να μείνει μέχρι και το τέλος της κατασκήνωσης και όλοι μάθαμε πολλά από αυτόν.

Το σύνδρομο Asperger είναι μία από μία ομάδα παρόμοιων διαταραχών

Η εμπειρία μου με τον Πήτερ με έκανε να θέλω να καταλάβω και να ερευνήσω τη βιολογική βάση του συνδρόμου Asperger. Είναι μία από τις τρεις διαταραχές με παρόμοια, αλλά διακριτά, συμπτώματα (βλέπε πλαίσιο για τις διαταραχές του φάσματος τους αυτισμού), που είναι ταξινομημένες ως διαταραχές του φάσματος του αυτισμού (ΔΦΑ). Οι ΔΦΑ ξεκινάνε σε μικρή ηλικία και συνεχίζουν σε όλη την ενήλικη ζωή. Υπάρχουν περιπτώσεις που άτομα δεν γνωρίζουν ότι πάσχουν από ΔΦΑ. Η έλλειψη οπτικής επαφής και η δυσκολία διατήρησης σχέσεων συνοδευόμενες από μαθησιακές δυσκολίες είναι συχνά συμπτώματα (εικόνα 1). Μπορεί να είναι δύσκολο για τους πάσχοντες να ενταχθούν στην κοινωνία ή να ζήσουν ανεξάρτητα.

Εικόνα 1: Οι διαταραχές του φάσματος του αυτισμού ορίζονται από κοινωνικές, επικοινωνιακές και συμπεριφορικές βλάβες που συνδέονται με μία σειρά συμπτωμάτων. Κάντε κλικ στην εικόνα για να μεγεθυνθεί
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Andreas Chiocchetti

 

Οι διαταραχές του φάσματος του αυτισμού

Οι διαταραχές του φάσματος του αυτισμού (ΔΦΑ) ορίζονται από συγκεκριμένες επικοινωνιακές, κοινωνικές και συμπεριφορικές δυσκολίες (εικόνα 1). Οι ΔΦΑ αποτελούν ένα φάσμα γιατί το κάθε άτομο βιώνει τα συμπτώματα διαφορετικά, και με ποικίλους βαθμούς σοβαρότητας. Υπάρχουν τρεις υπό-τύποι του συνδρόμου Asperger, της πρώιμης παιδικής ηλικίας (ή κλασικός) αυτισμός και διάχυτες αναπτυξιακές διαταραχές που δεν προσδιορίζονται αλλιώς (ΔΑΔ-ΔΠΑ) – με ποικίλα συμπτώματα και βαθμούς σοβαρότητας (εικόνα 2 και πίνακας 1).

Εικόνα 2: Οι τρεις υπό-τύποι του ΔΦΑ διαφέρουν στη σοβαρότητα των συμπτωμάτων τους και τη ψυχική βλάβη. Τα άτομα που διαγιγνώσκονται με πρώιμης παιδικής ηλικίας (κλασσικό) αυτισμό εμφανίζουν μία σειρά συμπτωμάτων, όπως αυτά στην εικόνα 1. Το σύνδρομο Asperger έχει παρόμοια συμπτώματα με τον αυτισμό πρώιμης παιδικής ηλικίας, αλλά με κανονική γλωσσική ανάπτυξη και IQ (βαθμός ευφυΐας). Οι ΔΑΔ-ΔΠΑ είναι η πιο ήπια μορφή και συχνά αναφέρεται ως άτυπος αυτισμός ή κάτω του ορίου αυτισμός.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Andreas Chiocchetti
Πίνακας 1: Διαφορές ανάμεσα στους τρεις υπό-τύπους των διαταραχών τους φάσματος τους αυτισμού
 

Αυτισμός πρώιμης παιδικής ηλικίας (ή κλασσικός)

Σύνδρομο Asperger

ΔΑΔ-ΔΠΑ

Έναρξη Πρώιμη παιδική ηλικία Συνήθως αργότερη έναρξη Μη συγκεκριμένο
Κοινωνικό επίπεδο Έχει υποστεί βλάβη Έχει υποστεί βλάβη Τουλάχιστον δύο από τα τρία έχουν επηρεαστεί
Γλωσσικό επίπεδο Έχει υποστεί βλάβη Δεν έχει υποστεί βλάβη
Συμπεριφορικό επίπεδο Έχει υποστεί βλάβη Έχει υποστεί βλάβη
IQ (Βαθμός ευφυΐας) Υψηλή λειτουργικότητα: ψ· χαμηλή λειτουργικότητα: IQ <70 IQ > 70 IQ > 35


 

Η κορδέλα
ευαισθητοποίησης για τον
αυτισμό. Το πολύπλοκο
σχέδιο συμβολίζει την
πολυπλοκότητα του
φάσματος του αυτισμού

Η εικόνα είναι ευγενική
προσφορά του Melesse· πηγή
εικόνας: Wikimedia Commons

Οι ΔΦΑ οφείλονται τόσος γενετικές όσο και περιβαλλοντικές αιτίες

Η επικράτηση των ΔΦΑ στο γενικό πληθυσμό υπολογίζεται περίπου στο 1% με αυξανόμενο ρυθμό, κυρίως εξαιτίας της αυξημένης ευαισθητοποίησης και της ευρύτερης διάγνωσης. Υπολογίζεται ότι έως και το 80% των ΔΦΑ έχει γενετική βάση  (βλέπε πλαίσιο κληρονομικότητας ΔΦΑ). Οι γενετιστές πιστεύουν ότι οι ΔΦΑ οφείλονται σε ένα συνδυασμό διαφορετικών παραλλαγών σε διάφορα γονίδια, και όχι σε μία μόνο μετάλλαξη ή παραλλαγή του γονιδίου.

Εάν το 80% των ΔΦΑ είναι γενετικής προέλευσης, το υπόλοιπο 20% θα πρέπει να εξηγηθεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Μόνο λίγοι περιβαλλοντικοί παράγοντες έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν την πιθανότητα εμφάνισης ΔΦΑ, συμπεριλαμβανομένης της ηλικίας των γονιών και της λοίμωξης από ερυθρά κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Παρά την μεγάλη και τρομοκρατική δημοσιότητα στο Ηνωμένο Βασίλειο, δεν υπάρχουν στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι τα εμβόλια αναπτύσσουν ΔΦΑw1, w2.

Ένα άλλος παράγοντας κινδύνου είναι το φύλο: τα αγόρια έχουν περισσότερες πιθανότητες να διαγνωστούν με ΔΦΑ από ότι τα κορίτσια. Ίσως κάποια παράγοντες κινδύνου να κρύβονται στο Χ χρωμόσωμα (από το οποίο τα αγόρια έχουν μόνο ένα αντίγραφο, που σημαίνει ότι δεν έχουν ένα δεύτερο υγιές χρωμόσωμα να αντισταθμίσει την κατάσταση) ή σε γονίδια που ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια της αρσενικής ανάπτυξης.

Κάποιες από τις διαταραχές, όπως το σύνδρομο του εύθραυστου Χ έχουν παρόμοια συμπτώματα με τις ΔΦΑ: περίπου το 50% των ατόμων με εύθραυστο Χ έχουν συμπτώματα που θυμίζουν αυτισμό. Οι ασθενείς με εύθραυστο Χ έχουν μία μετάλλαξη στο FMR1 γονίδιο που αλλάζει μία σημαντική πρωτεΐνη για τη φυσιολογική λειτουργία τους εγκεφάλου.

 

Κληρονομικότητα των ΔΦΑ

Έρευνες σε διδύμους έχουν δείξει ότι η αιτία για την εμφάνιση ΔΦΑ είναι συνήθως γενετική (έως και 80%). Αυτές οι μελέτες αναλύουν διδύμους που έχουν μεγαλώσει μαζί και τουλάχιστον ένα από τα παιδιά πάσχει μία ΔΦΑ. Μονοζυγωτικοί (πανομοιότυποι) δίδυμοι μοιράζονται τις ίδιες γενετικές πληροφορίες, ενώ οι διζυγωτικοί (όχι πανομοιότυποι) δίδυμοι είναι απλά σαν αδέλφια: μοιράζονται περίπου τις μισές γενετικές πληροφορίες, αλλά έχουν βιώσει πολλούς κοινούς περιβαλλοντικούς παράγοντες (π.χ. γονείς και φροντίδα στο σπίτι).

Εάν μία διαταραχή έχει αμιγώς γενετική βάση, θα επηρεάζει πάντα και τους δύο μονοζυγωτικούς διδύμους. Στους διζυγωτικούς διδύμους, εάν ο ένας πάσχει από γενετική διαταραχή, υπάρχει 50% πιθανότητα να πάσχει και ο άλλος. Μελέτες έχουν δείξει ότι εάν ο ένας δίδυμος έχει ΔΦΑ, η πιθανότητα να έχει και ο άλλος είναι περίπου 80% για πανομοιότυπους διδύμους και περίπου 30% για μη πανομοιότυπους. Αυτοί οι αριθμοί συμπεριλαμβάνουν και τη γενετική συνεισφορά και την επίδραση τους περιβάλλοντος που μοιράστηκαν ο δίδυμοι. Από αυτές τις πληροφορίες, η μέση γενετική συνεισφορά για ΔΦΑ έχει υπολογιστεί περίπου 50-80%. Η υπόλοιπη συνεισφορά είναι περιβαλλοντική, έτσι για να αναπτυχθεί ΔΦΑ, συνήθως, το άτομο χρειάζεται και τη γενετική προδιάθεση, αλλά κι ένα περιβαλλοντικό έναυσμα.


 

Οι ΔΦΑ είναι συνδεδεμένες
με τη συναπτική
πλαστικότητα, που είναι
ζωτικής σημασίας για τη
μάθηση, τη μνήμη, την
αναγνώριση των
συναισθημάτων και τη
χρήση της γλώσσας.

Η εικόνα είναι ευγενική
προσφορά του illuminaut·
πηγή εικόνας: Flickr

Σύνδεση των ΔΦΑ με τη συναπτική πλαστικότητα

Η γενετική έρευνα στις ΔΦΑ εστιάζει στον εντοπισμό των παραλλαγών που συνδέονται με τις ΔΦΑ. Ερευνητές καταγράφουν τους γονότυπους των πασχόντων από ΔΦΑ και των γονιών τους για να προσδιορίσουν τα κληρονομικά πρότυπα ιδιαίτερα υψηλού κινδύνου αλληλόμορφων. Οι συνεργάτες μου κι εγώ, επίσης, συγκρίνουμε το DNA υγιών ατόμων με το DNA ατόμων που έχουν διαγνωστεί με ΔΦΑ.

Ο μελέτες έχουν εντοπίσει αρκετές σπάνιες μεταλλάξεις και απλούς νουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς (ΑΝΠ, όπως είναι γνωστοί, βλέπε πλαίσιο) που συνδέονται με τις ΔΦΑ. Οι γενετιστές έχουν, επίσης, ανακαλύψει ότι στους πάσχοντες από ΔΦΑ οι παραλλαγές αντιγραφής των αριθμών (ΠΑΑ, βλέπε πλαίσιο για γενετικές παραλλαγές) επηρεάζουν τις περιοχές κωδικοποίησης του DNA πιο συχνά από ότι στο γενικό πληθυσμό.

Με την ανάλυση των πρωτεϊνών που κωδικοποιούνται από αυτά τα γονίδια, έχουμε αποδείξει ότι είναι πολύ σημαντικές για την το μεταβολισμό της ενέργειας, τη σύνθεση των πρωτεϊνών και τη σηματοδότηση των νευρώνων. Φαίνεται ότι αυτές οι παραλλαγές επηρεάζουν την ικανότητα των εγκεφαλικών κυττάρων να δημιουργήσουν και να διατηρήσουν συνδέσεις. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται συναπτική πλαστικότητα, είναι εξαιρετικά σημαντική για τη μάθηση, τη μνήμη, την αναγνώριση συναισθημάτων και τη χρήση της γλώσσας.

 

Γενετική παραλλαγή

Καθένας από εμάς έχει πολλές γενετικές παραλλαγές. Αυτές οι παραλλαγές συμπεριλαμβάνουν απλού νουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς (ΑΝΠ) και παραλλαγές αντιγραφής αριθμών (ΠΑΑ), όπως και σπάνιες μεταλλάξεις που είναι περιορισμένες σε ασθενείς με ΔΦΑ. Οι μεταλλάξεις είναι αλλαγές στο γενετικό κώδικα, συμπεριλαμβανομένων εξαλείψεων και ενθέσεων ή νουκλεοτιδικών αντικαταστάσεων. Οι ΑΝΠ συμβαίνουν όταν ένα απλό νουκλεοτίδιο του DNA είναι διαφορετικό, π.χ. σε μία συγκεκριμένη θέση στο γονιδίωμα, ένα άτομο μπορεί να έχει μία αδενίνη (Α), ενώ ένα άλλο άτομο μπορεί να έχει μία γουανίνη (G) ως νουκλεοτίδιο.

Ο περισσότεροι άνθρωποι έχουν δύο αντίγραφα τους κάθε γονιδίου, ένα από τον κάθε γονιό. Ωστόσο, κάποιοι άνθρωποι έχουν ΠΑΑ: αυτοί οι άνθρωποι μπορεί να έχουν περισσότερα ή λιγότερα από δύο αντίγραφα από κάθε γονίδιο, ή θα μπορούσε να λείπει και μία ολόκληρη αλληλουχία.

Οι ΑΝΠ και οι ΠΑΑ είναι φυσιολογικοί και αρκετά συχνό φαινόμενο (ιδιαίτερα σε μη κωδικοποιημένο DNA) και συνήθως δεν δημιουργούν προβλήματα. Ωστόσο, κάποιες παραλλαγές, εάν βρίσκονται μέσα ή κοντά σε ένα σημαντικό γονίδιο, μπορούν να προκαλέσουν ασθένεια. Ορισμένες καταστροφικές ΑΝΠ, ΠΑΑ και σπάνιες μεταλλάξεις σχετίζονται με τις ΔΦΑ (εικόνα 3).

Εικόνα 3: Οι γενετικές παραλλαγές και η έρευνα για τις ΔΦΑ. Οι ερευνητές εξετάζουν τρεις τύπους γενετικών παραλλαγών – ΑΝΠ, ΠΑΑ και σπάνιες μεταλλάξεις – για να εκτιμηθεί κατά πόσο αυξάνουν τον κίνδυνο για ΔΦΑ. Αυτή η εικόνα δείχνει πώς ορισμένες παραλλαγές που μπορεί να είναι παρούσες και στο γενικό πληθυσμό, είναι πιο κοινές σε ανθρώπους που έχουν διαγνωστεί με ΔΦΑ. Κάποιες παραλλαγές είναι πολύ κοινές και συνδέονται με χαμηλό κίνδυνο για ΔΦΑ, ενώ άλλοι είναι πιο σπάνιοι και θεωρούνται υψηλού κινδύνου. Σε όσο περισσότερους (γενετικού και περιβαλλοντικούς) παράγοντες είναι εκτεθειμένο ένα άτομο, τόσες περισσότερες πιθανότητες έχει να επηρεαστεί από ΔΦΑ. Κάντε κλικ στην εικόνα για να μεγεθυνθεί
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Andreas Chiocchetti


 

Ένας νευρώνας (με πράσινο)
σε καλλιέργεια ιστού. Οι
μεταλλάξεις συνδεδεμένες
με ΔΦΑ φαίνεται να
επηρεάζουν τη δυνατότητα
του εγκεφάλου να
δημιουργεί και να διατηρεί
συνδέσεις

Η εικόνα είναι ευγενική
προσφορά του Gerry Shaw·
Πηγή εικόνας: Wikimedia
Commons

Η γενετική διάγνωση προσφέρει ελπίδα για καλύτερη θεραπεία

Σήμερα η διάγνωση για τις ΔΦΑ γίνονται μέσα από συνεντεύξεις των γονιών και με παρατήρηση των πασχόντων. Η διάγνωση μπορεί να επηρεαστεί από τους γονείς ή από την προσωπική προκατάληψη τους ψυχιάτρου. Επίσης, είναι μία πολύ χρονοβόρα διαδικασία. Για αυτούς τους λόγους είναι απαραίτητο ένα διαγνωστικό εργαλείο γρήγορο, αντικειμενικό και αξιόπιστο.

Το να γνωρίζουμε ποια γονίδια ή ποιες γενετικές παραλλαγές είναι υπεύθυνες για τις ΔΦΑ μας δίνει τη δυνατότητα να σχεδιάσουμε νέα διαγνωστικά εργαλεία. Το να κατανοήσομε τους μοριακούς μηχανισμούς που εμπλέκονται μπορεί επίσης να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών.

Προσωπικά, ο κύριο λόγος που κάνω αυτήν την έρευνα είναι για να εξηγήσω τη βιολογική βάση των ΔΦΑ, τόσο στους πάσχοντες από ΔΦΑ, όσο και στον κόσμο έτσι ώστε να βοηθήσω να μειωθεί το στίγμα που σχετίζεται με την κατάσταση αυτή.

Download

Download this article as a PDF

Web References

Resources

Author(s)

O Δρ. Andreas Chiocchetti γεννήθηκε στο Νότιο Tyrol, στην Ιταλία, και είναι υπεύθυνος στο μοριακό εργαστήριο γενετικής του Πανεπιστημιακού Παιδικού και Εφηβικού Ψυχιατρικού Νοσοκομείου στη Φρανκφούρτη της Γερμανίας. Η έρευνά του εστιάζεται στο χαρακτηρισμό των γενετικών παραλλαγών στα παιδιά και στις οικογένειες με ψυχιατρικές διαταραχές, όπως είναι το σύνδρομο ελλειμματικής προσοχής/ υπερκινητικότητα και ΔΦΑ. Το 2007, αποφοίτησε από το τμήμα Βιοτεχνολογίας και Γενετικής από το Πανεπιστήμιο στου Salzburg της Αυστρίας και μετά απέκτησε το Διδακτορικό του στους πρωτεομικούς βιοδείκτες των ΔΦΑ στο ερευνητικό Κέντρο Καρκίνου της Γερμανίας στην Χαϊδελβέργη.


Review

Αυτό το πληροφοριακό άρθρο δίνει μία εικόνα για τις διαταραχές του φάσματος του αυτισμού (ΔΦΑ) και τα διακριτικά χαρακτηριστικά τους. Είναι χρήσιμο ως πηγή πληροφοριών γα εκπαιδευτικούς που έχουν μαθητές που πάσχουν από ΔΦΑ, για την κατανόηση των γενετικών μεταλλάξεων που είναι σχετικές με τις ΔΦΑ, και ως ένα παράδειγμα του πως η γενετική και το περιβάλλον μπορούν να επηρεάσουν τον φαινότυπο.

Το άρθρο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μαθήματα βιολογίας, σχετικά με τον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά, ή σε συζητήσεις για τη συναπτική πλαστικότητα. Κατάλληλες ερωτήσεις κατανόησης θα είναι:

  1. Πώς οι μελέτες δείχνουν ότι ο αυτισμός κατά ένα μεγάλο μέρος κληρονομείται;
  2. Ποιοι είναι οι επικίνδυνοι παράγοντες για αυτισμό;
  3. Τί είδους γενετικές παραλλαγές συνδέονται με τον αυτισμό;

Shaista Shirazi, Μεγάλη Βρετανία




License

CC-BY-NC-ND