Autizmus: sok hibát találtak az idegrendszer fejlődését szabályozó génekben

Az Autizmus Genom Program keretében tizenegy ország kutatói működtek együtt annak érdekében, hogy a jelenleginél pontosabb képet kapjunk az autizmus genetikai hátteréről. A tünetegyüttes kialakulásában részben a kisebb-nagyobb DNS-darabok többszöröződései vagy kiesései állnak, melyek összességükben a rendellenesség valamelyik fajtájának kialakulásához vezethetnek. Az új eredmények az autizmus korábbi felismerését is elősegíthetik, ami alapvető fontosságú a hatékony kezelés szempontjából.

Az autizmus az empatikus képesség csökkenésével járó, az agy egyes részeinek működését érintő rendellenesség, amelynek foka a fogyatékosságtól az enyhe szociális készségzavarig terjedhet. Az autisták számára alapvető nehézséget jelent a saját és mások gondolatainak, szándékainak, vágyainak, érzelmeinek felismerése és viselkedésének értelmezése, így reakcióikat sem képesek a másik ember igényeihez igazítani. Ebben az esetben kifejezetten a társas funkciókért felelős agyterületek rendellenes működéséről van szó, amelynek az egyik legjellemzőbb tünete, hogy az autisták kerülik a közvetlen szemkontaktus kialakítását. A szemkontaktus kialakításának képessége a többi társas készség egyik alapja, amire egészséges kisbabák már igen fiatalon is képesek - ez arra utal, hogy veleszületett készségről van szó.

Az autizmus különböző formáit autisztikus spektrumzavarként, illetve pervazív fejlődési zavarok csoportjaként definiálja a modern szakirodalom. Ez azonban nem azt jelenti, hogy az autisták általános intelligenciája elmaradna a teljes népesség átlagától. Az autizmussal élő emberek gyakran kiemelkedő matematikai, technikai tehetséggel rendelkeznek, így könnyedén megjegyeznek rendszámtáblákat, telefonszámokat és bonyolult matematikai számításokat is képesek fejben elvégezni (lásd például korábbi cikkeinket: Michelangelo autista lehetett, A csodálatos elmék betegsége). Bár az autizmus tünetei széles körben ismertek, okairól jelenleg még csak elméletek léteznek. Egyes kutatók úgy vélik, hogy a betegség kialakulása alapvetően öröklött tényezőktől függ, mások szerint viszont főként környezeti hatások okozzák a tünetegyüttes megjelenését. Az Autizmus Genom Program (AGP) az öröklött, genetikai tényezőket próbálta átfogóan feltárni: az eredményekről a Nature legújabb számában számoltak be a kutatók.

Az apró DNS-darabok másolatszám variációi jellemzőek

Genetikai állományunkban gyakran előfordul, hogy a különböző méretű DNS-darabok elvesznek vagy megtöbbszöröződnek: ennek során egy vagy több gén, esetleg ezek részei tűnhetnek el vagy épülhetnek be DNS-ünkbe több példányban. Ezek az úgynevezett másolatszám-variációk (Copy Number Variation; CNV) sokszor észrevétlenek maradnak, és hordozóik anélkül élik le életüket, hogy az említett genetikai eltéréseknek bármilyen jelét tapasztalnák. Más esetekben azonban egy-egy hibás génváltozat súlyos betegségekhez vezethet, melyek többféle különböző tünetet is okozhatnak. A Down-kór például a teljes 21. kromoszóma számfeletti példánya miatt alakul ki, és szívbetegségeket, csökkent értelmi képességet és számos más rendellenességet okoz.

Míg azonban a legtöbb ilyen jelenségnél jól körülhatárolható a felelős DNS-darab, addig a nagy valószínűséggel genetikai alapokon is nyugvó autizmus spektrumzavarnál csak az esetek elenyésző százalékában ismerjük azokat a mutációkat, amelyek végül a tünetek kialakulásához vezetnek. Az Oxford Egyetem vezetésével megalakított Autizmus Genom Program mindezek miatt azt a célt tűzte ki, hogy komoly nemzetközi összefogás keretében térképezi fel a tünetegyüttes genetikai hátterét. A program mögé számos ismert szervezet is felsorakozott: a legnagyobb ezek közül az Autism Speaks, amely 2005-ös megalakulása óta több mint 140 millió dollárral támogatta az autizmus biológiájának kutatását.

Az AGP kísérletsorozatában majdnem 1000 autista és 1300 kontrollnak jelentkező európai személy genetikai állományát elemezték részletesen: az eredmények szerint az autizmusra számos apró DNS-darab ritka másolatszám-variációja jellemző.

A legtöbb mutáció az idegrendszer fejlődését befolyásolja

Kiderült, hogy a gének működésképtelenné válása a ritka DNS-darab kiesések vagy megkettőződések miatt gyakoribb az autizmus spektrumzavarban szenvedőknél, különösen azokban a régiókban, melyeket már korábban is fontosnak tartottak ennél a tünetegyüttesnél - írja a tanulmány. A kísérletsorozatban több mint ötezer ritka másolatszám-változatot azonosítottak az autista résztvevőknél, míg a kontrollcsoportban csak alig több mint ezret találtak. Az autisták másolatszám-variációi ráadásul meghatározott régiók köré koncentrálódtak, melyek közül többet már korábban is összefüggésbe hoztak a rendellenességgel. Emellett néhány új genetikai "gócpontot" is sikerült azonosítani.

Forrás: AFP

Az autisztikus spektrumzavarra jellemző genetikai variációk azonosítását követően az adott területek funkcióját is megvizsgálták. A legtöbb mutáció az idegrendszer fejlődését szabályozó génekben következett be, de nagyszámú változást találtak a különféle jelátviteli útvonalakat szabályozó régiókban is. Ez egybevág az autizmus ismert tüneteivel, ráadásul összhangban van más, szintén idegrendszeri eredetű rendellenességek genetikai hátterével is. A most megismert másolatszám-variációk ugyanis átfednek a tanulási zavarok kialakulásáért felelős mutációkkal, és kimutatható, bár gyengébb összefüggést mutatnak az epilepsziával és a skizofréniával is. Ami bizonyosnak látszik, hogy az egyes meglévő másolatszám-változatok nagyon eltérő tünetekhez vezethetnek az egyes emberekben.

Az új eredmények hozzájárulhatnak az autizmus korai diagnosztizálásához is, ami kiemelkedően fontos a tünetegyüttes kezelésében - minél előbb kerül felismerésre a probléma, annál hatékonyabban kezelhető. A család felkészítésének és a korán elkezdett különleges fejlesztési programoknak köszönhetően a rendellenességben szenvedők életminősége lényegesen javítható, így az érintettek nem feltétlenül szenvednek majd komoly hátrányt egészséges társaikhoz képest.

Anatómiai, hormonális, genetikai és környezeti tényezők

Az új kutatás elsősorban annak a kérdésnek a megválaszolásában segíthet, hogy az egyes személyeknél mi az autizmus kialakulásának fő oka. A rendkívül összetett tünetegyüttes kiváltó tényezői ma még ugyanis nem kellően tisztázottak: a genetikai faktorok mellett szóba jöhetnek a környezeti, hormonális és szociális hatások, a fejlődési rendellenességek, sőt akár a vírusfertőzések is. Az autisztikus spektrumzavarról ismert például, hogy agyi anatómiai háttere is van: autista gyermekeknél korábban sikerült megfigyelni, hogy az érzelmek kifejezését szabályozó agyterület, az úgynevezett mandulamag (amygdala) rendkívüli aktivitást mutat azokban az esetekben, amikor a kicsiknek egy számukra ismerős arcot kellett közvetlenül nézniük. Az arcfelismerésben fontos szerepet játszó agyi központ (Fusiform Face Area, FFA) ezzel szemben a szemkontaktus kerülése miatt kevésbé volt aktív, mint az egészséges gyermekeknél.

A bélrendszer és a szerotonin nevű idegi ingerületátvivő anyag szintén érintett lehet az autisztikus tünetegyüttesben. Kimutatták ugyanis, hogy az agyi idegsejtek kapcsolatának kialakításában ugyanazok a gének játszanak szerepet, mint amelyek a bélidegsejtek kommunikációjában is részt vesznek. Ha az autizmus befolyásolja ezeket a géneket, az megmagyarázhatná, hogy sok autista gyermeknél miért lépnek fel emésztőszervrendszeri problémák is. Rájuk egyébként az is jellemző, hogy az átlagosnál nagyobb mennyiségben van jelen vérükben a bélsejtek által termelt szerotonin.

Egy autista ember, aki emlékezetből lerajzolta Róma városát - a tünetegyüttes gyakran kiemelkedő képességekkel párosul

Más kutatásoknak a tesztoszteron nevű férfi nemi hormon és az autizmus közötti összefüggést sikerült feltárniuk: az egyik legígéretesebb, az autizmus kialakulását magyarázó elmélet Simon Baron-Cohen nevéhez fűződik, aki a Cambridge-i Egyetem Autizmus Kutatócsoportját vezeti és világszerte elismert autizmus szakértő (Cohen számos népszerű könyv szerzője is egyben, lásd például itt). Baron-Cohen kutatócsoportja arra lett figyelmes, hogy az autistákra jellemző viselkedésbeli zavarok hasonlóak a férfiak öröklött magatartáselemeihez, így akár azok eltúlzott megjelenési formáinak is tekinthetők a kutatók újabb elmélete alapján. A férfias viselkedési jellegek kialakulását elősegíti a méhen belüli magas tesztoszteronszint, ezért Baron-Cohen szerint előfordulhat, hogy ha a tesztoszteron koncentrációja kórosan magas a magzatvízben, akkor ez később az autizmus tüneteinek kialakulásához vezet majd. Ezzel kapcsolatban megjegyzendő, hogy az autizmus előfordulása négyszer gyakoribb a férfiak körében.

Az elmélet helyességére utal egy korábbi kísérlet eredménye, amelyben úgy találták, hogy azok a babák, akiknél születésük után magasabb tesztoszteronszintet mértek, tizenkét hónapos korukban kevesebbszer néztek a szüleik szemébe, tizennyolc hónapos korukban pedig kisebb volt a szókincsük, mint azoknak a társaiknak, akiket magzati életük során kevesebb tesztoszteron ért. Az eredmények mindemellett mégsem bizonyítják, hogy a magas tesztoszteronszint okozná az autizmust, hiszen elképzelhető, hogy egy harmadik háttértényező okozza mindkettőt. Ezekből a kutatásokból is csak annyi derült ki egyértelműen, hogy az esetek egy részében nyilvánvaló összefüggés mutatható ki a magas tesztoszteronszint és az autisztikus spektrumzavar jelenléte között. (Az elméletről részletesebben is olvashat az Autisták Országos Szövetségének honlapján: Autizmus - szélsőséges férfiagy?).

További bővebb információk az Autizmus Alapítvány és Kutatócsoport honlapján olvashatóak a tünetegyüttesről.