Ученые доказали связь аутизма с пестицидами, которые используются в сельском хозяйстве и садоводстве. Известен их список

Нескладывающийся паззл

В 1963 году Джеральд Гассон, отец ребенка с аутизмом и член совета Национального аутистического сообщества Великобритании, нарисовал эмблему своей организации в форме кусочка паззла. Скорее всего, он не подозревал тогда, что паззл станет символом аутизма, который будут активно использовать благотворительные организации, родительские сообщества, журналисты и политики.

Когда в 1999 году Аутистическое сообщество США сделало своей эмблемой ленточку-паззл, его лидеры сообщили, что она должна символизировать сложность аутизма.

Паззл по-английски означает «головоломка». Так же называют набор разнообразных кусочков c неровными краями, которые нужно соединить между собой в правильном порядке, чтобы получить картинку.

Действительно, аутизм долго оставался головоломкой. Непонятны были его причины, непонятно было, как его лечить, и в течение длительного времени невозможно было выделить те биологические механизмы, повлияв на которые, врачи смогли бы снизить проявления аутистической симптоматики.

Паззл долго не складывался, а распространенность аутизма росла с каждым новым поколением детей.

Эпидемия или нет?

Сегодня наука знает об аутизме довольно много, хотя может ответить далеко не на все вопросы. Одним из самых дискуссионных остается вопрос, есть ли в мире реальная эпидемия аутизма.

Дело в том, что во времена Г.Аспергера и Л.Каннера (ученые, которые впервые описали это расстройство развития в 40-е годы ХХ века) распространенность аутизма в населении исчислялась долями процента, а сегодня она составляет, по разным подсчетам, от 1 до 2,5%.

Некоторые ученые убеждены в том, что реального роста нет, есть лишь видимое увеличение пропорции аутистов в популяции за счет изменения диагностических критериев. Раньше, говорят они, ребенку, не соответствующему возрастным маркерам развития интеллекта, ставили диагноз «умственная отсталость», а теперь стало принято выяснять природу такого отставания, искать симптомы, характерные для того или иного нарушения развития.

С учетом того, что диагноз «расстройство аутистического спектра» в передовых странах открывает доступ к ряду терапий за государственный счет, врачи склонны ставить маленькому пациенту именно его, чтобы помочь ребенку и его семье.

Далеко не все, однако, разделяют такую точку зрения, ряд ученых оспаривает ее с цифрами в руках.

С 1987 по 1998 годы в Калифорнии, славящейся своей образцовой статистикой, был зафиксирован 237-процентный рост случаев аутизма. Это заставило администрацию штата заказать экспертам Калифорнийского университета в Дэвисе исследование, чтобы тщательно проанализировать эти поражающие воображение цифры и объяснить их.

Проанализировав данные, ученые пришли к выводу, что изменения диагностических критериев лишь частично объясняют явление. По словам доктора Ирвы Херц-Пиччиотто, рост случаев аутизма с высокой вероятностью связан с влиянием неких средовых факторов, получивших распространение в 80-е годы прошлого века, и их необходимо устанавливать и изучать. Это подтверждается тем, что несмотря на изменения в диагностических критериях, роста случаев аутизма у взрослых не наблюдается.

При этом средовыми факторами называется все, кроме генетики, которая, как теперь известно, в большинстве случаев лишь предрасполагает к заболеванию и не вступает в игру без дополнительного триггера, будь то инфекция, перенесенная матерью, препарат, который она принимала во время беременности, либо влияние окружающей среды в том значении, в котором мы привыкли употреблять это выражение.

С американскими учеными согласились их датские коллеги, которые также отличаются образцовым ведением медицинского учета и высокой достоверностью медицинской статистики.

В 1994 году в Дании изменились диагностические критерии аутизма, а вслед за этим в 1995 изменились критерии включения амбулаторных пациентов в реестры больных аутизмом.

В 2015 году ученые Университета Архуса опубликовали исследование, целью которого была оценка того, до какой степени эти изменения повлияли на рост заболеваемости аутизмом в Дании.

Объектом исследования стали дети, родившиеся в стране в период с 1 января 1980 года по 31 декабря 1991 года. Наблюдали же за детьми до получения диагноза РАС или до окончания исследования.

Ученые пришли к выводу, что изменения диагностических критериев могут объяснить рост заболеваемости аутизмом с 1980 по 1991 года в Дании на 60%. За счет чего же появились еще 40%?

Генетические изменения не могут происходить столь быстро, значит, искать нужно средовые факторы.

Новые «кусочки»

В процессе поисков ученые пришли к важному выводу: аутизм – заболевание многокомпонентное. Нет какого-то единого гена, мутация которого приводила бы к этому нарушению развития, как нет и единого внешнего фактора, который бы непременно приводил к аутизму.

Практически всегда (исключение составляют несколько синдромов, обусловленных чисто генетически) расстройство аутистического спектра – это результат взаимодействия двух или более факторов. Генетические нарушения предрасполагают к РАС, но эта предрасположенность в огромной доле случаев не выстрелит без триггера.

Аналогию можно провести не с выстрелом, а с паззлом: пока несколько кусочков не сложатся вместе, аутистическая картина не получится, и эмблема аутизма обрела новый символический смысл. Исследования причин аутизма пошли в двух основных направлениях: одни ученые продолжают изучать гены, другие – внешние факторы.

Одним из таких факторов, попавшим под подозрение, стало загрязнение окружающей среды. Это выглядит вполне логичным, ведь если предположить, что во второй половине прошлого века что-то очень сильно изменилось в жизни цивилизации и повлияло на увеличение распространенности аутизма и некоторых других ментальных расстройств, то невозможно пройти мимо антропогенных изменений экологии.

К настоящему моменту накопился большой массив научных данных, говорящих в пользу экологической гипотезы. В большинстве случаев такие исследования имеют статистический характер.

Американские ученые установили, что загрязнение воздуха и почв существенно повышает риск психических заболеваний у людей, живущих в областях с повышенной концентрацией поллютантов. К аналогичным выводам пришли китайские ученые уже конкретно в отношении аутизма.

Ученые Университета Пенсильвании пошли дальше. Они исследовали сочетания генных вариантов, предрасполагающих к аутизму, и загрязнение воздуха и обнаружили интересный факт: содержащийся в воздухе озон сам по себе незначительно повышал риск аутизма, а вот в комбинации с определенными мутациями генов он достигал максимального уровня риска в сравнении с сочетаниями других генетических факторов и поллютантов.

Исследователи предположили, что столь сильный эффект совместного действия этих двух факторов объясняется тем, что озон – это окислительный агент, производящий активные формы кислорода, приводящие, в свою очередь, к окислительному стрессу клеток, который негативно влияет на их функционирование.

Анализ статистических данных позволяет отследить некоторые корреляции риска аутизма у ребенка с проживанием беременной женщины в среде с повышенным уровнем загрязнения и предположить, какие биологические механизмы работают в этом случае.

Сложность в том, что проверить теорию практикой до недавнего времени было невозможно – не проводить же опыты над людьми. Приходилось довольствоваться лабораторными животными, которые подтверждали гипотезу, однако считать ее доказанной все-таки было нельзя.

И вот появились новые технологии.

Паззл сложился

Совсем недавно, в июле 2021 года было опубликовано чрезвычайно интересное, важное и очень элегантное исследование ученых Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса (США) под руководством доктора наук Лены Смирновой.

Экспериментаторы применили сразу две инновационные технологии.

Во-первых, они вырастили органоиды – миниатюрные копии мозга – из человеческих плюрипотентных стволовых клеток. Во-вторых, они воспользовались технологией CRISPR/Сas для редактирования генов в этих органоидах. Они изменили ген CHD8 таким образом, что он снизил продукцию соответствующего белка.

Из предыдущих исследований было известно, что белок CHD8 регулирует активность других генов, играющих важную роль в развитии мозга, а потому мутации в кодирующем его гене очень опасны.

Исследователи обнаружили, что органоиды мозга лишь с одной копией гена CHD8 содержали только две трети от нормального уровня белка CHD8 в их клетках, но на этом они не остановились.

Ученые решили исследовать сочетание генетического фактора со средовым. Они подвергли клетки мозга воздействию хлорпирифоса.

Эффект оказался поразительный: воздействие хлорпирифоса еще сильнее снизило уровни белка CHD8, преобразовывая умеренный дефицит в тяжелый.

Но и это не стало финалом исследования.

Чтобы убедиться в том, что этот дефицит действительно ведет к аутизму, ученые составили список веществ в крови, моче и тканях мозга, уровни которых, как показали предыдущие исследования, не соответствуют норме у реальных пациентов с РАС.

Оказалось, что уровни некоторых из этих очевидных биомаркеров аутизма были также значительно снижены в экспериментальных органоидах из-за недостатка белка CHD8 или воздействия хлорпирифоса по отдельности, и тем более, когда на организм повлияли оба фактора.

«Таким образом, мы показали, что изменения в этих органоидах соответствуют изменениям, наблюдаемым у пациентов с аутизмом», – говорит доктор наук Лена Смирнова

И что теперь?

«Теперь мы можем изучить, каким образом другие гены и потенциально токсичные вещества взаимодействуют друг с другом», – говорит Смирнова, и возможно, что через какое-то время у нас появится список триггеров аутизма, которые необходимо будет избегать будущим матерям.

А пока что мы точно знаем: беременным женщинам ни в коем случае нельзя использовать в саду или в быту эти инсектициды особенно, если в семье уже есть ребенок с аутизмом, то есть риск аутизма у плода уже повышен.