Околната среда може да повлияе на генната експресия при аутизъм
Около един на 100 души има форма на разстройство от аутистичния спектър или ASD. Те могат да включват дефицити в социалните взаимодействия и разбиране, повтарящо се поведение и интереси, или увреждания в развитието на езика и комуникацията. В спектъра на ASD симптомите се проявяват по различен начин при различните хора.
Въпреки че ASD е силно наследствен, т.е.предаван на деца в техните гени, това не е цялата история. Екип от King’s College London, Великобритания, разгледа така наречените „епигенетични промени“, свързани с ASD, при които околната среда влияе върху експресията на гени, без да променя основната ДНК.
Този тип промяна е потенциално обратима при лечение. Идеята, че епигенетичните влияния могат да бъдат отчасти отговорни за развитието на ASD, придоби популярност през последните години.
Екипът се фокусира върху метилирането на ДНК, което блокира генетичните последователности зад генната експресия и може да „заглуши“ активността на ген. Те са използвали генетична информация от еднояйчни близнаци.
Тъй като еднояйчните близнаци споделят едни и същи гени, фактът, че ASD може да се появи при единия близнак, а не при другия, предполага, че могат да участват епигенетични фактори. Близнаците също са напълно съпоставени по отношение на генетиката, възрастта, пола, влиянието на майката и общата среда и са тясно съпоставени с други фактори на околната среда.
В проби от 50 двойки еднояйчни близнаци беше изследвано метилиране на ДНК на над 27 000 места на генома. Сред близнаците 34 двойки са имали по един близнак с ASD и един без, пет двойки са имали ASD и при двамата близнаци, а 11 двойки нямат ASD.
Резултатите показват, че на определени генетични места метилирането на ДНК е постоянно променяно за всички с ASD. Но разликите в други сайтове бяха специфични за симптомите. Тежестта на аутизма е свързана с броя на местата за метилиране на ДНК в целия геном. Интересното е, че някои от маркерите за метилиране на ДНК се наблюдават в области от генома, свързани преди с ранното развитие на мозъка.
Пълните подробности са публикувани в списанието Молекулярна психиатрия.
Първият автор д-р Chloe Wong каза: „Идентифицирахме отличителни модели на метилиране на ДНК, свързани както с диагностиката на аутизма, така и с свързаните черти на поведение, и нарастващата тежест на симптомите. Нашите открития ни дават представа за биологичния механизъм, медииращ взаимодействието между гена и околната среда при ASD. "
Съавторът д-р Джонатан Мил добави: „Изследванията на пресечната точка между генетичните и екологичните влияния са от решаващо значение, тъй като понякога рисковите условия на околната среда могат да бъдат избегнати или променени.
„Епигенетичните промени са потенциално обратими, така че следващата ни стъпка е да започнем по-големи проучвания, за да видим дали можем да идентифицираме ключови епигенетични промени, общи за повечето хора с аутизъм, за да ни помогнат да развием възможни терапевтични интервенции.“
Изследователите казват, че тяхното изследване е най-голямото по рода си и стигат до заключението, че „може да хвърли светлина върху биологичния механизъм, чрез който влиянията на околната среда регулират дейността на определени гени и от своя страна да допринесат за развитието на ASD и свързаните с него поведенчески черти“.
Коментирайки проучването, д-р Alycia Halladay от организацията за защита на аутизма Autism Speaks, която частично финансира изследването, казва: „Това е първото мащабно проучване, което използва цялостен подход към генома при изследване на епигенетичните влияния при близнаци които са генетично идентични, но имат различни симптоми.
„Тези открития отварят вратата за бъдещи открития в ролята на епигенетиката, в допълнение към генетиката, в развитието на симптомите на аутизъм.“
Двойните изследвания са изключително полезни в тази област на изследванията. Експертите казват, че този подход е значително по-мощен за откриване на епигенетични различия в редица заболявания, отколкото проучвания на несвързани индивиди с различна история на живот.
Епигенетични промени могат да настъпят по време на живота или дори преди раждането. Например, предишни изследвания предполагат, че излагането на майката на стрес, вирусна или бактериална инфекция, диета и лекарството талидомид може да увеличи риска от ASD при нейните деца.
След раждането много фактори на околната среда могат да предизвикат епигенетични промени. Те включват хранене, прием на специфични съединения като алкохол и никотин, някои химикали в жилищното пространство или на работното място и някои лекарства.
Като цяло, проучването добавя към все по-голям брой изследвания, които предполагат, че екологичните и епигенетичните фактори играят по-силна роля в развитието на ASD, отколкото се смяташе досега. Епигенетичните промени като метилиране на ДНК изглеждат жизненоважни за разбирането на сложността на генетиката на аутизма.
Препратки
Молекулярна психиатрия
Wong, C.C.Y., Meaburn, E.L., Ronald, A., Price, T.S., Jeffries, A.R., Schalkwyk, L.C., ... Mill, J. Метиломичен анализ на монозиготни близнаци, несъответстващи на разстройството от аутистичния спектър и свързаните с тях поведенчески черти. Молекулярна психиатрия, 23 април 2013 г. doi: 10.1038 / mp.2013.41
