Metabolomics-onderzoek toont aan dat biomarkers voorspellend zijn voor autisme bij pasgeborenen
Laatst beoordeeld: 14.06.2024
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift Communications Biology maakt gebruik van metabolomics bij pasgeborenen om markers te identificeren die de ontwikkeling autismespectrumstoornissen (ASS).
Biomarkers voor ASS
Kinderen met ASS ervaren problemen met sociale interacties, taal en beperkte of repetitieve interesses of gedragspatronen. Zelfs met behandeling leeft slechts 20% van hen zelfstandig als volwassene nadat in hun kindertijd de diagnose ASS is gesteld.
Eerdere studies hebben metabolische en biochemische markers voor ASS bij kinderen en volwassenen geïdentificeerd die variëren afhankelijk van leeftijd, geslacht en ernst van de symptomen. Veel van deze markers houden verband met de structuur en functie van de hersenen, het immuunsysteem, het autonome zenuwstelsel en het microbioom. Er is echter geen enkele genetische of omgevingsfactor die alle gevallen van ASS bij kinderen verklaart.
Cellulair gevaarreactiemodel (CDR)
Het Cellular Danger Response (CDR)-model beschrijft metabolische routes die omgevings- en genetische stressoren koppelen aan veranderde ontwikkeling en ASS. CDR verspreidt zich naar buiten vanaf het punt van blootstelling aan de stressor, na verschillende veranderingen in de metabolische, inflammatoire, autonome, endocriene en neurologische reacties op deze verwondingen of stress.
ASS is waarschijnlijker na CDR wanneer stressoren optreden in het foetale leven of in de vroege kinderjaren. Deze stressoren beïnvloeden vier gebieden die deel uitmaken van de CDR: mitochondriën, oxidatieve stress, aangeboren immuniteit en microbiomen. Extracellulair adenosinetrifosfaat (eATP) is een fundamentele regulator in alle CDR-routes.
ATP als signaalmolecuul
ATP is de energievaluta voor alle levende wezens op aarde. Ongeveer 90% van het ATP wordt gegenereerd in de mitochondriën en wordt gebruikt in alle metabolische routes. Buiten de cel functioneert eATP als een boodschappermolecuul, dat zich bindt aan op purine reagerende receptoren in de cel om te waarschuwen voor gevaar en een algemene CDR-reactie teweeg te brengen.
ATP in de stofwisseling bij ASS
Ontregeld purinemetabolisme en purinerge signalering als reactie op ATP zijn geïdentificeerd in experimentele en menselijke studies en ondersteund door multi-omics-analyses. De rol van eATP is van cruciaal belang voor meerdere aspecten van de neurologische ontwikkeling die bij ASS veranderen, waaronder mestcellen en microglia, neurale sensitisatie en neuroplasticiteit.
Onderzoeksresultaten
Baby's uit de groepen vóór ASS en normaal ontwikkelende (TD) groepen verschilden niet in hun blootstelling aan omgevingsfactoren tijdens de zwangerschap en de kindertijd. Ongeveer 50% van de kinderen in de pre-ASS-groep vertoonde ontwikkelingsachteruitgang, vergeleken met 2% in de TD-groep. De gemiddelde leeftijd bij de diagnose ASS was 3,3 jaar.
De metabolieten waren boven het gemiddelde verhoogd in het pasgeboren cohort met ASS en bleven na vijf jaar met meer dan de helft toenemen in vergelijking met het pasgeboren cohort. Deze metabolieten omvatten stressmoleculen en het purine 7-methylguanine, dat nieuw gevormd mRNA omhult.
De onderzoeksresultaten bevestigen dat ASS geassocieerd is met metabolische profielen die verschillen van die van normaal ontwikkelende kinderen, variërend in leeftijd, geslacht en ernst van de ziekte. Deze veranderingen worden weerspiegeld in de abnormale neurobiologie van ASS.
Alles bij elkaar kunnen de gegevens erop wijzen dat het falen van de normale omkering van het purinenetwerk het falen van de omkering van het GABAergische netwerk veroorzaakt. Verlies van remmende verbindingen vermindert de natuurlijke demping, waardoor calciumsignalering overprikkelbaar wordt in het RAS-netwerk.
Toekomstig onderzoek zou deze bevindingen kunnen gebruiken om betere screeningsinstrumenten voor pasgeborenen en baby's te ontwikkelen om degenen die risico lopen op ASS te identificeren. Dit kan helpen bij vroege identificatie en interventie voor getroffen kinderen, wat uiteindelijk de behandelresultaten zal verbeteren en de prevalentie van ASS zal verminderen.