Prekomerna rast možganov v maternici je povezana z resnostjo avtizma

Nekateri otroci z avtizmom doživljajo hude, vseživljenjske težave, kot so razvojne zamude, socialne težave in celo nezmožnost govora. Drugi imajo blažje simptome, ki se sčasoma izboljšajo.

Ta razlika v izidih je znanstvenike že dolgo begala, zdaj pa nova študija, objavljena v reviji Molecular Autism, ki so jo izvedli raziskovalci z Univerze v Kaliforniji v San Diegu, osvetljuje to zadevo. Med njenimi ugotovitvami je, da se biološka osnova za ta dva podtipa avtizma razvije v maternici.

Raziskovalci so uporabili matične celice, odvzete iz krvi 10 malčkov, starih od 1 do 4 let, z idiopatskim avtizmom (za katerega ni bil ugotovljen noben vzrok na podlagi enega samega gena), da bi ustvarili možganske kortikalne organoide (BCO) – modele fetalne možganske skorje. BCO so ustvarili tudi iz šestih nevrotipičnih malčkov.

Možganska skorja, pogosto imenovana siva snov, obdaja zunanjo površino možganov. Vsebuje več deset milijard živčnih celic in je odgovorna za pomembne funkcije, kot so zavest, mišljenje, sklepanje, učenje, spomin, čustva in senzorične funkcije.

Med svojimi ugotovitvami so raziskovalci ugotovili, da so bili BCO pri otrocih z avtizmom bistveno večji – za približno 40 % – kot pri nevrotipičnih kontrolnih skupinah. To sta potrdila dva kroga študij, izvedenih v različnih letih (2021 in 2022). Vsak krog je vključeval ustvarjanje več sto organoidov pri vsakem pacientu.

Raziskovalci so ugotovili tudi, da je nenormalna rast BCO pri malčkih z avtizmom povezana z manifestacijo njihove motnje. Večji kot je bil BCO pri malčku, hujši so bili njegovi socialni in jezikovni simptomi pozneje v življenju, večja pa je bila njegova možganska struktura na MRI. Malčki z nenormalno velikimi BCO so pokazali večje od običajnih volumnov v socialnih, jezikovnih in senzoričnih področjih možganov v primerjavi z njihovimi nevrotipičnimi vrstniki.

»Večje ni vedno boljše, ko gre za možgane,« je dejala dr. Alisson Mutrey, direktorica Inštituta za matične celice Sanford (SSCI) na univerzi. »Ugotovili smo, da imajo možganski organoidi otrok s hudim avtizmom več celic in včasih več nevronov, kar pa ni vedno dobro.«

Poleg tega so se možganski organoidi (BCO) vseh otrok z avtizmom, ne glede na stopnjo bolezni, povečevali približno trikrat hitreje kot pri nevrotipičnih otrocih. Nekateri največji možganski organoidi – tisti z najhujšimi, vztrajnimi primeri avtizma – so prav tako pokazali pospešeno proizvodnjo nevronov. Bolj hud kot je bil otrokov avtizem, hitreje so rasli njihovi BCO – včasih do te mere, da so razvili prekomerno število nevronov.

Eric Courchesne, profesor na oddelku za nevrologijo Medicinske fakultete in sovodja študije z Mutryjem, je raziskavo označil za "edinstveno". Poudaril je, da je primerjava podatkov o otrocih z avtizmom – vključno z njihovim IQ, resnostjo simptomov in rezultati MRI – z ustreznimi BCO ali podobnimi modeli matičnih celic zelo pomembna. Presenetljivo pa je, da takšne študije pred njihovim delom še niso bile opravljene.

»Osrednji simptomi avtizma so socialno-čustvene in komunikacijske težave,« je dejal Courchesne, ki je tudi sodirektor Centra odličnosti za avtizem na Univerzi v Kaliforniji v San Diegu. »Razumeti moramo osnovne nevrobiološke vzroke teh težav in kdaj se začnejo razvijati. Smo prvi, ki smo razvili raziskave matičnih celic pri avtizmu, ki obravnavajo to specifično in osrednje vprašanje.«