Прекомерният растеж на мозъка в утробата е свързан с тежестта на аутизма

Някои деца с аутизъм изпитват сериозни, доживотни трудности, като например забавяне в развитието, социални проблеми и дори неспособност да говорят. Други имат по-леки симптоми, които се подобряват с времето.

Тази разлика в резултатите отдавна озадачава учените, но сега ново проучване, публикувано в списанието Molecular Autism от изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего, хвърля светлина върху въпроса. Сред откритията му е, че биологичната основа за тези два подтипа аутизъм се развива в утробата.

Изследователите са използвали стволови клетки, взети от кръвта на 10 малки деца на възраст от 1 до 4 години с идиопатичен аутизъм (за който не е установена причина, свързана с един ген), за да създадат мозъчно-кортикални органоиди (МОО) – модели на феталната мозъчна кора. Те също така са създали МОО от шест невротипични малки деца.

Мозъчната кора, често наричана сиво вещество, покрива външната повърхност на мозъка. Тя съдържа десетки милиарди нервни клетки и е отговорна за важни функции като съзнание, мислене, разсъждение, учене, памет, емоции и сензорни функции.

Сред откритията на изследователите е установено, че BCO (обемните показатели на организма) при деца с аутизъм са значително по-високи - с около 40% - от тези на невротипичните контроли. Това е потвърдено от два кръга проучвания, проведени през различни години (2021 и 2022 г.). Всеки кръг включва създаването на стотици органоиди от всеки пациент.

Изследователите също така установили, че анормалният растеж на BCO (област на мозъка) при малки деца с аутизъм корелира с проявата на тяхното разстройство. Колкото по-голям е размерът на BCO на малко дете, толкова по-тежки са неговите социални и езикови симптоми по-късно в живота му и толкова по-голяма е мозъчната му структура на ЯМР. Малките деца с анормално големи BCO показват по-големи от нормалните обеми в социалните, езиковите и сензорните области на мозъка в сравнение с техните невротипични връстници.

„По-голямото не винаги е по-добро, когато става въпрос за мозъка“, каза д-р Алисон Мутрей, директор на Института за стволови клетки Санфорд (SSCI) в университета. „Открихме, че мозъчните органоиди от деца с тежък аутизъм имат повече клетки, а понякога и повече неврони, и това не винаги е нещо добро.“

В допълнение, мозъчните органоиди (BCO) на всички деца с аутизъм, независимо от тежестта му, са нараствали около три пъти по-бързо от тези на невротипичните деца. Някои от най-големите мозъчни органоиди – тези с най-тежките, персистиращи случаи на аутизъм – също показват ускорено производство на неврони. Колкото по-тежък е аутизмът на детето, толкова по-бързо са нараствали неговите BCO – понякога до степен на развитие на прекомерен брой неврони.

Ерик Куршен, професор в катедрата по неврология на Медицинския факултет и съ-ръководител на изследването с Мутри, нарече изследването „уникално“. Съпоставянето на данни за деца с аутизъм – включително техния коефициент на интелигентност, тежест на симптомите и резултати от ЯМР – със съответните им BCO или подобни модели на стволови клетки е мощно, отбеляза той. Но изненадващо, подобни проучвания не са били правени преди тяхната работа.

„Основните симптоми на аутизма са социално-емоционалните и комуникационни проблеми“, каза Куршен, който е и съдиректор на Центъра за върхови постижения в аутизма към Калифорнийския университет в Сан Диего. „Трябва да разберем основните невробиологични причини за тези проблеми и кога започват да се развиват. Ние сме първите, които разработват изследвания на стволови клетки при аутизъм, които разглеждат този специфичен и централен въпрос.“