Середовище може вплинути на експресію генів при аутизмі

Недавні результати показують, що певні фактори навколишнього середовища можуть впливати на розвиток розладу аутистичного спектру.

Приблизно кожен сотий чоловік має форму розладу аутистичного спектра, або РАС. Вони можуть спричиняти дефіцит соціальних взаємодій та взаєморозуміння, повторювану поведінку та інтереси або порушення мовного та комунікативного розвитку. У спектрі АСД симптоми у різних людей проявляються по-різному.

Хоча АСД дуже успадковується, тобто передається дітям у їхніх генах, це ще не вся історія. Команда з Королівського коледжу Лондона, Великобританія, вивчила так звані "епігенетичні зміни", пов'язані з АСД, в яких середовище впливає на експресію генів, не змінюючи основної ДНК.

Цей тип змін піддається лікуванню. Ідея про те, що епігенетичні впливи можуть бути частково відповідальними за розвиток РАС, набула популярності в останні роки.

Команда зосередилася на метилюванні ДНК, яке блокує генетичні послідовності, що лежать в основі експресії генів, і може "замовчати" активність гена. Вони використовували генетичну інформацію від однояйцевих близнюків.

Оскільки однояйцеві близнюки мають однакові гени, той факт, що ASD може виникати в одного близнюка, а не в іншого, говорить про те, що можуть бути задіяні епігенетичні фактори. Близнюки також повністю відповідають за генетикою, віком, статтю, материнським впливом та загальним середовищем, а також тісно відповідають іншим факторам навколишнього середовища.

У зразках від 50 пар однояйцевих близнюків було досліджено метилювання ДНК у більш ніж 27000 місцях геному. Серед близнюків 34 пари мали одного близнюка з ASD і одного без, п'ять пар мали ASD у обох близнюків, а 11 пар не мали ASD.

Результати показали, що на певних генетичних сайтах метилювання ДНК постійно змінювалось у всіх, хто страждає на РАС. Але відмінності в інших місцях були симптоматичними. Тяжкість аутизму була пов’язана з кількістю місць метилювання ДНК у всьому геномі. Цікаво, що деякі маркери метилювання ДНК були помічені в областях геному, раніше пов’язаних з раннім розвитком мозку.

Повна інформація опублікована в журналі Молекулярна психіатрія.

Перший автор, доктор Хлоя Вонг, сказала: «Ми виявили характерні закономірності метилювання ДНК, пов’язані як з діагностикою аутизму, так і з пов’язаними рисами поведінки, а також із збільшенням тяжкості симптомів. Наші висновки дають нам уявлення про біологічний механізм, який опосередковує взаємодію між геном та середовищем при РАС ».

Співавтор Джонатан Мілл, доктор філософії, додав: «Дослідження перетину між генетичними та екологічними впливами є вирішальним, оскільки іноді можна уникнути або змінити ризиковані умови навколишнього середовища.

"Епігенетичні зміни потенційно оборотні, тому наступним кроком є ​​розпочати більш масштабні дослідження, щоб визначити, чи зможемо ми визначити ключові епігенетичні зміни, загальні для більшості людей з аутизмом, щоб допомогти нам розробити можливі терапевтичні втручання".

Дослідники вважають, що їхнє дослідження є найбільшим у своєму роді, і роблять висновок, що воно "може пролити світло на біологічний механізм, за допомогою якого впливи навколишнього середовища регулюють активність певних генів і, в свою чергу, сприятимуть розвитку РАС та пов'язаних з ними рис поведінки".

Коментуючи дослідження, Алісія Халладей, доктор філософії, організації з питань захисту аутизму "Аутизм говорить", яка частково фінансувала дослідження, каже: "Це перше масштабне дослідження, яке взяло на себе цілий геномний підхід до вивчення епігенетичних впливів на близнюків. які генетично ідентичні, але мають різні симптоми.

"Ці відкриття відкривають двері для майбутніх відкриттів у ролі епігенетики, крім генетики, у розвитку симптомів аутизму".

Близнюкові дослідження надзвичайно корисні в цій галузі досліджень. Експерти стверджують, що такий підхід набагато потужніший у виявленні епігенетичних відмінностей у ряді захворювань, ніж дослідження непов’язаних людей з різною історією життя.

Епігенетичні зміни можуть відбуватися протягом життя або навіть до народження. Наприклад, попередні дослідження показали, що вплив матері на стрес, вірусну чи бактеріальну інфекцію, дієту та препарат талідомід може збільшити ризик розвитку РАС у її дітей.

Після народження багато факторів навколишнього середовища можуть спричинити епігенетичні зміни. Сюди входять харчування, прийом певних сполук, таких як алкоголь і нікотин, деякі хімічні речовини в житловому приміщенні або на робочому місці, а також деякі ліки.

Загалом, дослідження додає до зростаючого обсягу досліджень, які припускають, що екологічні та епігенетичні фактори відіграють все більшу роль у розвитку АСД, ніж вважалося раніше. Епігенетичні зміни, такі як метилювання ДНК, виявляються життєво важливими для розуміння складності генетики аутизму.

Список літератури

Молекулярна психіатрія

Wong, C.C.Y., Meaburn, E.L., Ronald, A., Price, T.S., Jeffries, A.R., Schalkwyk, L.C.,… Mill, J.Methylomic analysis of monozygotic twins discordant for аутистичний розлад спектра та пов'язані особливості поведінки. Молекулярна психіатрія, 23 квітня 2013 р. Doi: 10.1038 / mp.2013.41