În spatele spectrului de autisme Understand article

Tradus de Mircea Băduţ. Cercetările în genetica gamei de autisme sporesc înţelegerea acestor afecţiuni, şi pot conduce la metode mai bune de diagnosticare şi de tratare a lor.

Pentru imagine, multumim
Normei Desmond; sursa
imaginii: Flickr

Prima oară când am întâlnit un caz de autism a fost în vara lui 2004, în timp ce eram consilier într-o tabără de copii. Numele băiatului era Peter, dar toată lumea îi spunea ‘profesorul’. Peter cunoştesa multe şi citea mult; celorlalţi le părea un geniu. Totuşi, nu-şi făcea prieteni şi se juca de obicei singur.

Responsabilii taberei au devenit îngrijoraţi când au observat că Peter nu râde la glume, evită contactul privirilor şi se înfurie dacă nu se poate aşeza în acelaş loc. Administratorul taberei a bănuit că Peter poate avea autism. Atunci părinţii băiatului au recunoscut că Peter fusese diagnsoticat cu sindromul lui Asperger, dar nu au menţionat acest lucru pentru că fiul era dornic să meargă în tabără. ‘Profesorul’ a reuşit atunci să stea în tabără până la sfârşit, iar noi am învăţat o mulţime de lucruri de la el.

Sindromul lui Asperger este unul dintr-un grup de afecţiuni similare

Experienţa mea cu Peter m-a făcut să doresc să înţeleg şi să cercetez bazele biologice ale sindromului lui Asperger. Acesta este una dintre cele trei afecţiuni similare dar totuşi distincte (vedeţi caseta despre afecţiunile gamei de autisme), care sunt clasificate ca afecţiuni de spectru autistic (ASD). ASD începe în copilăria timpurie şi continuă până la maturitate şi bătrâneţe. Uneori oamenii nici nu sunt conştienţi că sunt afectaţi de ASD. Simptomele comune includ evitarea contactului cu ochii persoanelor din jur şi dificultăţi de menţinere a relaţiilor, deseori combinate cu dificultăţi de învăţare (figura 1). Persoanei afectate îi poate fi greu să se integreze în societate şi să trăiască independent.

Figura 1: Afecţiunile din spectrul autismelor sunt definite de dificultăţi sociale, de comunicaţie şi comportamentale, şi sunt asociate de regulă cu o gamă de alte simptomte. Punctaţi pe imagine pentru a o mări
Pentru imagine, multumim Andreas Chiocchetti

 

Afecţiunile din spectrul autismului

Afecţiunile din spectrul autismelor (ASD) sunt definite prin anumite dificultăţi de comunicare, sociale şi de comportament (figura 1). ASD este un ‘spectru’ deoarece persoanele afectate trăiesc diferit simpomele şi cu grade de severitate variânde. Există trei subtipuri – sindromul Asperger, autismul timpuriu de copilărie (sau autismul clasic), şi tulburările penetrante de dezvoltare nespecifice (PDD-NOS) – cu simptome şi severităţi diverse (figura 2 şi tabelul 1).

Figura 2: Cele trei subtipuri de ASD variază în severitatea simptomelor şi în handicapurile mentale. Oamenii diagnosticaţi cu autismul timpuriu (clasic) prezintă o gamă de simptome precum cele din figura 1. Sindromul Asperger are simptome similare autismului de compilărie timpurie, dar permite o dezvoltare normală a limbajului şi a inteligenţei. PDD-NOS este forma cea mai blândă şi este deseori numit autism atipic sau autism neconturat (sub prag)
Pentru imagine, multumim Andreas Chiocchetti
Tabelul 1: Diferenţe între cele trei subtipuri din spectrul de afecţiuni autistice
 

Autism de copilărie timpurie (sau clasic)

Sindromul lui Asperger

Tulburări penetrante de dezvoltare nespecifice (PDD-NOS)

Debut

Copilărie timpurie

Debut ulterior

Nespecificat

Nivel social

Afectat

Afectat

Sunt afectate cel puţin două dintre cele trei nivele

Nivel de limbaj

Afectat

Neafectat

Nivel comportamental

Afectat

Afectat

Grad de inteligenţă (IQ)

Funcţionare intensă: IQ > 70; funcţionare slabă IQ < 70

IQ > 70

IQ > 35


 

Panglica de avertizare a
autismului. Puzzle-ul
întortocheat simbolizează
complexitatea spectrului
autistic

Pentru imagine, multumim
Melesse; Sursa imaginii:
Wikimedia Commons

ASD are atât cauze genetice cât şi cauze de mediu

Incidenţa ASD în populaţia generală este estimată la aproximativ 1 % şi în creştere, prevalenţa statistică actuală datorându-se în principal conştientizării crescute şi diagnosticării extinse. Se estimează că 80 % din cazurile de ASD au o bază genetică (vedeţi caseta privind moştenirea ereditară de ASD). Geneticienii cred că ASD este cauzat mai degrabă de o combinaţie de variaţii în anumite gene, decât de o singură mutaţie sau de variaţia unei singure gene.

Dacă 80% dintre cazurile de ASD sunt genetice, celelalte 20% se explică prin factori de mediu. Însă puţini factori de mediu au fost dovediţi ca având influenţă în creşterea riscului de ASD, precum vârstele nepotrivite ale părinţilor sau infecţia cu rubeolă în timpul sarcinii. În ciuda panicii mediatice din Marea Britanie, nu există dovezi care să ateste că vaccinările cresc riscul apariţiei de ASDw1, w2.

Un alt factor de risc pentru AS este sexul persoanelor: băieţii au de patru ori mai multe şanse decât fetele să fie diagnosticaţi cu ASD. Probabil că anumiţi factori de risc sunt aduşi de cromozomul X (din care bărbaţii au decât o copie, deci fără un al doilea cromozom sănătos pentru a compensa) sau prin gene active pe durata dezvoltării caracterelor bărbăteşti.

Anumite afecţiuni, precum sindromul ‘X fragil’, prezintă simptome similare cu ASD: aproximativ 50% din persoanele cu ‘X fragil’ au simptome de genul autismului. Pacienţii cu ‘X fragil’ prezintă o mutaţie cunoscută în gena FMR1, care alterează o proteină esenţială pentru funcţionarea normală a creierului.

 

Moştenirea ASD

Studiile făcute pe gemeni au demonstrat că principala cauză de ASD este genetică (până la 80%). Studiile au analizat gemeni care au crescut împreună şi în care cel puţin unul dintre copii are ASD. Gemenii monozigoţi (identici) au aceleaşi informaţii genetice, în timp ce gemenii bizigoţi (neidentici) sunt aproape ca fraţii normali: jumătate din materialul lor genetic este identic, dar au şi o parte însemnată dispersată de factorii de mediu (părinţii, căminul, etc).

Dacă o afecţiune are o bază pur genetică, ea va afecta ambii gemeni monozigoţi. În cazul gemenilor bizigoţi, dacă unul are o boală genetică, atunci sunt şanse 50% ca şi celălalt să o aibă. Studiile au demonstrat că dacă un gemen are ASD, şansa ca şi celălalt să fie afectat este de aproximativ 80% în cazul gemenilor identici, şi de aproape 30% pentru gemenii neidentici; ceea ce dovedeşte că, pe lângă ereditate, şi mediul are o contribuţie clară. Din datele cercetărilor s-a putut estima că la ASD contribuţia genetică este de 50-80%. Restul contribuţiei fiind datorate mediului, se poate spune că apariţia ASD necesită atât predispoziţii genetice cât şi factori declanşatori din meniu.


 

ASD este legat de
plasticitatea sinapselor, care
este vitală pentru învăţare,
memorare, recunoaştere
emoţională şi pentru
folosirea limbajului

Pentru imagine, multumim
illuminaut; sursa imaginii:
Flickr

Afecţiunile de spectru autistic sunt legate de plasticitatea sinapselor

Studiile genetice s-au concentrat pe identificarea variaţiilor legate de ASD. Cercetătorii au clasificat genotipic bolnavii de ASD şi pe părinţii acestora pentru a identifica modele ereditare privind alelele particulare cu risc crescut. Eu şi colaboratorii mei comparăm şi ADN-ul persoanelor sănătoase cu ADN-ul persoanelor diagnosticate cu ASD.

Studiile au identificat câteva mutaţii rare şi polimorfisme nucleotidice singulare (SNP, care sunt mai frecvente; vedeţi caseta) asociate ASD. Geneticienii au descoperit şi faptul că, la persoanele afectate de ASD, variaţiile de număr ale copiilor (CNS; vedeţi caseta despre varaiţiile genetice) afectează regiunile de codificare ale ADN-ului mai frecvent decât în populaţia generică.

Analizând proteinele codificate de aceste gene, am arătat că ele sunt importante pentru metabolismul energetiei, pentru sinteza proteinelor şi pentru semnalizarea dintre neuroni. Se pare că aceste variaţii afectează abilitatea celulor creierului de a face şi de a menţine conexiuni (sinapse). Acest proces, numic plasticitatea sinapselor, este vitală pentru învăţare, memorare, recunoaştere emoţională şi pentru folosirea limbajului.

 

Variaţia genetică

Fiecare dintre noi poartă mai multe variaţii genetice. Aceste variaţii includ polimorfisme nucleotidice singulare (SNP) şi variaţii ale numărului de copii (CNV), precum şi mutaţii mai rare care sunt limitate la pacienţii cu ASD. Mutaţiile sunt alteraţii ale codului genetic, incluzând ştergerea, inserarea sau înlocuirea nucleotidelor. SNP-urile au loc când un singur nucleotid ADN este diferit, de exemplu la o poziţie particulară din genom, o persoană poate avea o adenină (A), în timp ce altă persoană poate avea o nucleotidă G (guanină).

Majoritatea oamenilor au două copii pentru fiecare genă, una de la fiecare părinte. Totuşi, anumiţi oameni prezintă variaţii în numărul de copii (CNV): aceştia pot avea mai mult sau mai puţin de două copii ale unei gene, ori pot avea chiar lipsă o secvenţă întreagă.

Situaţiile de SNP şi CNV sunt normale şi destul de comune (mai ales în ADN-ul necodificat) şi de regulă nu cauzează probleme. Totuşi, anumite variaţii – dacă se află în sau lângă o genă importantă – pot cauza îmbolnăviri. Anumite deranjamente SNP sau CNV, sau mutaţii rare, sunt asociate cu ASD (figura 3).

Figura 3: Variaţiile genetice şi cercetările privind ASD. Cercetătorii studiază trei tipuri de variaţii genetice – SNP, CNV şi mutaţii rare – pentru a evalua influenţa lor asupra riscului de ASD. Figura arată cum anumite variaţii, care pot fi prezente şi în populaţia generală (de control), sunt mai frecvente la persoanele diagnosticate cu ASD. Anumite variaţii sunt foarte comune şi prezintă risc redus de ASD, în timp ce altele sunt foarte rare şi dovedesc un risc ridicat. Cu cât o persoană este expusă la mai mulţi factori (genetici şi de mediu), cu atât are mai multe şanse de a fi afectată de ASD. Punctaţi pe imagine pentru a o lărgi
Pentru imagine, multumim Andreas Chiocchetti

 

Un neuron (reprezentat aici
cu verde) în cultura de ţesut.
Mutaţiile legate de ASD par
a afecta abilitatea creierului
de a face şi de a menţine
conexiuni

Pentru imagine, multumim
GerryShaw; sursa imaginii:
Wikimedia Commons

Diagnosticarea genetică aduce speranţe pentru un tratament mai bun

Astăzi afecţiunile din spectrul autismului sunt diagnosticate prin intervievarea părinţilor şi prin observarea copilului afectat de ASD. Astfel că diagnosticul poate fi influenţat de atitudinile personale ale părinţilor şi ale psihiatrului. De asemenea, diagnosticarea necesită foarte mult timp. Apare deci necesitatea găsirii de noi metode de diagnosticare rapidă, obiectivă şi robustă.

Cunoscând care gene sau ce variaţii de gene sunt responsabile pentru ASD devine posibilă conceperea de metode noi de diagnosticare. De asemenea, înţelegerea mecansimelor moleculare implicate va permite dezvoltarea de noi medicaţii şi tratamente.

Personal, principala mea raţiune de a participa la această cercetare este de a explica bazele biologice ale afecţiunilor din spectrul autismului atât pentru bolnavi de ASD cât şi pentru publicul general, pentru a reduce stigmatul asociat cu această afecţiune.

Download

Download this article as a PDF

Web References

Resources

Author(s)

Dr, Andreas Chiocchetti s-a născut în Tirolul de sud, Italia, iar acum conduce laboratorul de genetică moleculară al Spitalului universitar pentru psihiatria, psiho-somatica şi psiho-terapia copiilor şi adolescenţilor din Frankfurt, Germania. Cercetările sale se concentrează pe caracterizarea variaţiilor genetice în cazul copiilor şi al familiilor cu afecţiuni psihiatrice, precum deficitiul / hiperactivitatea atenţiei sau ASD. În 2007, el a absolvit studiile de biotehnologie şi genetică ale Universităţii din Salzburg, Austria, iar apoi a obţinut titlul de doctor în biomarkerii proteomici pentru ASD la Centrul de cercetare a cancerului din Heidelberg, Germania.


Review

Acest articol informativ oferă o perspectivă asupra afecţiunilor din spectrul autismului (ASD) şi asupra aspectelor distinctive ale acestora. El este util ca sursă de informare pentru orice profesor ce are elevi afectaţi de ASD, pentru a înţelege mutaţiile genetice asociate cu ASD, şi ca un exemplu despre cum ereditatea şi mediul pot afecta fenotipul.

Articolul poate fi folosit în lecţiile de biologie despre creier sau despre comportament, sau în discuţiile despre plasticitatea sinapselor. Câteva întrebări aplicabile:

  1. Cum dovedesc cercetările că autismul este de obicei o afecţiune ereditară?
  2. Care sunt factorii de risc pentru apariţia autismului?
  3. Ce tipuri de variţii genetice sunt legate de autism?

Shaista Shirazi, Marea Britanie




License

CC-BY-NC-ND