Metabolomska studija otkriva biomarkere koji predviđaju autizam kod novorođenčadi
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Nedavna studija objavljena u časopisu Communications Biology koristi metabolomiku kod novorođenčadi za identificiranje markera koji mogu predvidjeti razvoj poremećaji iz spektra autizma (ASD).
Biomarkeri za ASD
Djeca s ASD-om imaju poteškoća s društvenim interakcijama, jezikom i ograničenim ili ponavljajućim interesima ili obrascima ponašanja. Čak i uz liječenje, samo 20% njih živi samostalno kao odrasli nakon dijagnoze ASD-a u djetinjstvu.
Prethodne studije identificirale su metaboličke i biokemijske markere za ASD kod djece i odraslih koji variraju ovisno o dobi, spolu i težini simptoma. Mnogi od tih markera povezani su sa strukturom i funkcijom mozga, imunološkim sustavom, autonomnim živčanim sustavom i mikrobiomom. Međutim, niti jedan genetski ili okolišni čimbenik ne objašnjava sve slučajeve ASD-a kod djece.
Model stanične reakcije na opasnost (CDR)
Model stanične reakcije na opasnost (CDR) opisuje metaboličke putove koji povezuju okolišne i genetske stresore s promijenjenim razvojem i ASD-om. CDR se širi prema van od točke izloženosti stresoru, prateći različite promjene u metaboličkim, upalnim, autonomnim, endokrinim i neurološkim odgovorima na te ozljede ili stresove.
Vjerojatnije je da će ASD uslijediti nakon CDR-a kada se stresori pojave u fetalnom životu ili ranom djetinjstvu. Ovi stresori utječu na četiri područja koja su dio CDR-a: mitohondrije, oksidativni stres, urođeni imunitet i mikrobiome. Izvanstanični adenozin trifosfat (eATP) temeljni je regulator u svim CDR putevima.
ATP kao signalna molekula
ATP je energetska valuta za sva živa bića na Zemlji. Otprilike 90% ATP-a stvara se unutar mitohondrija i koristi se u svim metaboličkim putovima. Izvan stanice, eATP funkcionira kao molekula glasnika, vežući se za receptore koji reagiraju na purine na stanici kako bi upozorio na opasnost i pokrenuo generalizirani CDR odgovor.
ATP u metabolizmu kod ASD-a
Disregulirani metabolizam purina i purinergička signalizacija kao odgovor na ATP identificirani su u eksperimentalnim studijama i studijama na ljudima i potkrijepljeni multi-omičkim analizama. Uloga eATP-a ključna je za višestruke aspekte neurorazvoja promijenjenog kod ASD-a, uključujući mastocite i mikrogliju, neuralnu senzibilizaciju i neuroplastičnost.
Rezultati istraživanja
Dojenčad iz skupina prije ASD-a i skupina s tipičnim razvojem (TD) nisu se razlikovala u izloženosti čimbenicima okoliša tijekom trudnoće i dojenačke dobi. Oko 50% djece u skupini prije ASD-a pokazalo je razvojnu regresiju u usporedbi s 2% u skupini s TD-om. Prosječna dob pri postavljanju dijagnoze ASD-a bila je 3,3 godine.
Metaboliti su bili iznad prosjeka povišeni u kohorti novorođenčadi s ASD-om i nastavili su rasti za više od polovice nakon pet godina u usporedbi s kohortom novorođenčadi. Ti su metaboliti uključivali molekule stresa i purin 7-metilgvanin, koji oblaže novostvorenu mRNA.
Rezultati studije potvrđuju da je ASD povezan s metaboličkim profilima koji se razlikuju od onih kod djece koja se obično razvijaju, ovisno o dobi, spolu i težini bolesti. Te se promjene odražavaju na abnormalnu neurobiologiju ASD-a.
Uzeti zajedno, podaci mogu ukazivati na to da neuspjeh normalnog preokreta purinske mreže uzrokuje neuspjeh preokreta GABAergičke mreže. Gubitak inhibicijskih veza smanjuje prirodno prigušivanje, čime se omogućuje da signaliziranje kalcija postane prekomjerno uzbudljivo u RAS mreži.
Buduća bi istraživanja mogla iskoristiti ove nalaze za razvoj boljih alata za probir novorođenčadi i dojenčadi kako bi se identificirali oni koji su pod rizikom od ASD-a. To može pomoći u ranoj identifikaciji i intervenciji za pogođenu djecu, što će u konačnici poboljšati ishode liječenja i smanjiti prevalenciju ASD-a.