وجدت دراسة الأيض مؤشرات حيوية تنبئ بالتوحد عند الأطفال حديثي الولادة

تستخدم دراسة حديثة نُشرت في مجلة Communications Biology عمليات التمثيل الغذائي عند الأطفال حديثي الولادة لتحديد العلامات التي قد تتنبأ بالنمو اضطرابات طيف التوحد (ASD).

المؤشرات الحيوية لاضطراب طيف التوحد

يواجه الأطفال الذين يعانون من اضطراب طيف التوحد صعوبات في التفاعلات الاجتماعية واللغة والاهتمامات أو الأنماط السلوكية المحدودة أو المتكررة. وحتى مع العلاج، يعيش 20% منهم فقط بشكل مستقل كبالغين بعد تشخيص إصابتهم باضطراب طيف التوحد في مرحلة الطفولة.

حددت الدراسات السابقة العلامات الأيضية والكيميائية الحيوية لاضطراب طيف التوحد لدى الأطفال والبالغين والتي تختلف حسب العمر والجنس وشدة الأعراض. ترتبط العديد من هذه العلامات ببنية الدماغ ووظيفته، والجهاز المناعي، والجهاز العصبي اللاإرادي، والميكروبيوم. ومع ذلك، لا يوجد عامل وراثي أو بيئي واحد يفسر جميع حالات اضطراب طيف التوحد لدى الأطفال.

نموذج الاستجابة للخطر الخلوي (CDR)

يصف نموذج الاستجابة للخطر الخلوي (CDR) المسارات الأيضية التي تربط الضغوطات البيئية والوراثية بالتطور المتغير واضطراب طيف التوحد. ينتشر CDR إلى الخارج من نقطة التعرض للضغوط، بعد التغيرات المختلفة في الاستجابات الأيضية والالتهابية واللاإرادية والغدد الصماء والعصبية لهذه الإصابات أو الضغوطات.

من المرجح أن يتبع اضطراب طيف التوحد CDR عندما تحدث الضغوطات في حياة الجنين أو في مرحلة الطفولة المبكرة. تؤثر هذه الضغوطات على أربع مناطق تشكل جزءًا من CDR: الميتوكوندريا، والإجهاد التأكسدي، والمناعة الفطرية، والميكروبات. يعد أدينوسين ثلاثي الفوسفات خارج الخلية (eATP) منظمًا أساسيًا في جميع مسارات CDR.

ATP كجزيء إشارة

ATP هي عملة الطاقة لجميع الكائنات الحية على الأرض. يتم إنشاء ما يقرب من 90٪ من ATP داخل الميتوكوندريا ويستخدم في جميع المسارات الأيضية. خارج الخلية، يعمل eATP كجزيء مرسال، حيث يرتبط بالمستقبلات المستجيبة للبيورين في الخلية للتحذير من الخطر وتحفيز استجابة CDR عامة.

ATP في عملية التمثيل الغذائي في ASD

تم تحديد استقلاب البيورين غير المنظم وإشارات البيورينرج استجابةً لـ ATP في الدراسات التجريبية والبشرية ودعمها بتحليلات متعددة الأوميكس. يعد دور eATP أساسيًا لجوانب متعددة من النمو العصبي المتغير في اضطراب طيف التوحد، بما في ذلك الخلايا البدينة والخلايا الدبقية الصغيرة، والحساسية العصبية، والمرونة العصبية.

نتائج البحث

لم يختلف الرضع من مجموعات ما قبل التوحد والمجموعات النامية (TD) في تعرضهم للعوامل البيئية أثناء الحمل والرضاعة. أظهر حوالي 50% من الأطفال في مجموعة ما قبل التوحد تراجعًا في النمو مقارنة بـ 2% في مجموعة TD. كان متوسط العمر عند تشخيص اضطراب طيف التوحد 3.3 سنوات.

كانت المستقلبات مرتفعة فوق المتوسط في مجموعة حديثي الولادة المصابين باضطراب طيف التوحد واستمرت في الزيادة بأكثر من النصف في خمس سنوات مقارنة بمجموعة حديثي الولادة. وتضمنت هذه المستقلبات جزيئات الإجهاد والبيورين 7-ميثيلجوانين، الذي يغطي الرنا المرسال المتشكل حديثًا.

تؤكد نتائج الدراسة أن اضطراب طيف التوحد يرتبط بملامح التمثيل الغذائي التي تختلف عن تلك الخاصة بالأطفال الذين ينمون عادة، وتختلف حسب العمر والجنس وشدة المرض. تنعكس هذه التغييرات في البيولوجيا العصبية غير الطبيعية لاضطراب طيف التوحد.

قد تشير البيانات مجتمعة إلى أن فشل عكس شبكة البيورين الطبيعي يؤدي إلى فشل عكس شبكة GABAergic. يؤدي فقدان الوصلات المثبطة إلى تقليل التخميد الطبيعي، مما يسمح بإفراط في إثارة إشارات الكالسيوم في شبكة RAS.

يمكن أن تستخدم الأبحاث المستقبلية هذه النتائج لتطوير أدوات فحص أفضل لحديثي الولادة والرضع لتحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة باضطراب طيف التوحد. وقد يساعد هذا في التحديد المبكر والتدخل للأطفال المتأثرين، الأمر الذي سيؤدي في النهاية إلى تحسين نتائج العلاج وتقليل انتشار اضطراب طيف التوحد.