Prostředí může ovlivnit expresi genů v autismu
Asi jeden ze 100 lidí má formu poruchy autistického spektra neboli ASD. Mohou zahrnovat deficity v sociálních interakcích a porozumění, opakované chování a zájmy nebo narušení vývoje jazyka a komunikace. Na spektru ASD se příznaky u různých lidí projevují odlišně.
Ačkoli je ASD vysoce dědičné, to znamená, že je předáváno dětem v jejich genech, není to celý příběh. Tým z King’s College London ve Velké Británii se zabýval takzvanými „epigenetickými změnami“ zapojenými do ASD, ve kterých prostředí ovlivňuje expresi genů beze změny podkladové DNA.
Tento typ změny je potenciálně reverzibilní při léčbě. Myšlenka, že za vývoj ASD mohou částečně odpovídat epigenetické vlivy, si v posledních letech získala popularitu.
Tým se zaměřil na methylaci DNA, která blokuje genetické sekvence za genovou expresí a může „umlčet“ aktivitu genu. Použili genetickou informaci od jednovaječných dvojčat.
Protože identická dvojčata sdílejí stejné geny, skutečnost, že ASD se může vyskytovat u jednoho dvojčete a ne u druhého, naznačuje, že mohou být zahrnuty epigenetické faktory. Dvojčata jsou také zcela přizpůsobena genetice, věku, pohlaví, mateřským vlivům a společnému prostředí a jsou úzce spjata s dalšími faktory prostředí.
Ve vzorcích od 50 párů identických dvojčat byla zkoumána metylace DNA na více než 27 000 místech genomu. Z dvojčat mělo 34 párů jedno dvojče s ASD a jedno bez, pět párů mělo ASD u obou dvojčat a 11 párů nemělo ASD.
Výsledky ukázaly, že na určitých genetických místech byla methylace DNA důsledně měněna u všech pacientů s ASD. Rozdíly na jiných místech však byly specifické pro jednotlivé příznaky. Závažnost autismu byla spojena s počtem míst methylace DNA v celém genomu. Je zajímavé, že některé markery methylace DNA byly pozorovány v oblastech genomu, které byly dříve spojeny s časným vývojem mozku.
Veškeré podrobnosti jsou zveřejněny v časopise Molekulární psychiatrie.
První autorka Dr. Chloe Wong řekla: „Identifikovali jsme charakteristické vzorce metylace DNA spojené s diagnostikou autismu a souvisejícími vlastnostmi chování a zvyšující se závažností příznaků. Naše nálezy nám umožňují nahlédnout do biologického mechanismu zprostředkujícího interakci mezi genem a prostředím v ASD. “
Spoluautor Jonathan Mill, Ph.D., dodal: „Výzkum průniku mezi genetickými a environmentálními vlivy je zásadní, protože rizikovým podmínkám prostředí lze někdy zabránit nebo je změnit.
"Epigenetické změny jsou potenciálně reverzibilní, takže naším dalším krokem je zahájit rozsáhlejší studie, abychom zjistili, zda dokážeme identifikovat klíčové epigenetické změny společné většině lidí s autismem, které nám pomohou vyvinout možné terapeutické intervence."
Vědci tvrdí, že jejich studie je největší svého druhu a docházejí k závěru, že „může osvětlit biologický mechanismus, kterým vlivy prostředí regulují aktivitu určitých genů a následně přispívají k rozvoji ASD a souvisejících znaků chování“.
V komentáři ke studii Alycia Halladay, Ph.D., organizace zabývající se prosazováním autismu Autism Speaks, která výzkum částečně financovala, říká: „Toto je první rozsáhlá studie, která zaujala přístup ke studiu epigenetických vlivů u dvojčat na celý genom. kteří jsou geneticky identičtí, ale mají různé příznaky.
"Tato zjištění otevírají dveře budoucím objevům v roli epigenetiky, kromě genetiky, ve vývoji symptomů autismu."
V této oblasti výzkumu jsou studie dvojčat velmi užitečné. Odborníci tvrdí, že tento přístup je při zjišťování epigenetických rozdílů u řady nemocí podstatně silnější než studie nezávislých jedinců s odlišnou historií života.
Epigenetické změny mohou nastat během života nebo dokonce před narozením. Například předchozí výzkum naznačil, že vystavení matky stresu, virovým nebo bakteriálním infekcím, stravě a drogám thalidomidu může u jejích dětí zvýšit riziko ASD.
Po narození může mnoho faktorů prostředí vyvolat epigenetické změny. Patří mezi ně výživa, příjem konkrétních sloučenin, jako je alkohol a nikotin, některé chemikálie v obytných prostorech nebo na pracovišti a některé léky.
Celkově studie přispívá k rostoucímu množství výzkumu, který naznačuje, že faktory životního prostředí a epigenetické faktory hrají ve vývoji ASD silnější roli, než se dříve myslelo. Epigenetické změny, jako je methylace DNA, se zdají být životně důležité pro pochopení složitosti genetiky autismu.
Reference
Molekulární psychiatrie
Wong, C.C.Y., Meaburn, E.L., Ronald, A., Price, T.S., Jeffries, A.R., Schalkwyk, L.C.,… Mill, J. Methylomická analýza monozygotních dvojčat nesouhlasících s poruchou autistického spektra a souvisejícími vlastnostmi chování. Molekulární psychiatrie, 23. dubna 2013 doi: 10,1038 / mp.2013,41
