Początki
autyzmu
CzyŻby przyczyna tej tajemniczej choroby
tkwi"a w genach odpowiedzialnych
za rozwój mózgu?
Patricia M. Rodier
utyzm intryguje badaczy juŻ ponad pó" wieku. To bardzo
z"oŻone zaburzenie zachowania charakteryzuje si wielo-
ma róŻnymi objawami, z których wikszoĘ ujawnia si
przed czwartym rokiem Życia dziecka. Dzieci autystyczne
są niezdolne do interpretowania stanów emocjonalnych innych ludzi, nie
rozpoznają gniewu, smutku ani motywów dzia"ania. Ich zdolnoĘci komuni-
kowania si są zwykle ograniczone, wic trudno jest im rozpoczą lub pod-
trzyma rozmow. Czsto bywają bardzo zaabsorbowane jakimĘ konkretnym
przedmiotem, aktywnoĘcią lub jednym gestem.
Zdarza si, Że takie zachowania niezwykle silnie obniŻają moŻliwoĘci roz-
wojowe dziecka. Czy jest ono w stanie normalnie funkcjonowa w szkole, je-
Ęli nie daje si go odwieĘ od uderzania g"ową w "awk? Jak moŻe zaprzy-
jaęni si z kimkolwiek, jeĘli interesuje si niemal wy"ącznie kalendarzami?
Gdy dzieci autystyczne cierpią równieŻ z powodu opóęnienia umys"owego,
a tak jest w wikszoĘci przypadków, rokowania są jeszcze gorsze. Inten-
sywna terapia behawioralna pomaga wielu pacjentom, ale
utrzymujące si symptomy choroby mogą uniemoŻliwi im
CIERPIŃCY NA AUTYZM siedmiola-
tek próbuje chwyci bałk mydlaną
samodzielne Życie, nawet jeĘli ich iloraz inteligencji mieĘci
podczas zabawy w Eden Institute, szko-
le dla dzieci autystycznych w Prince-
si w normie.
ton w New Jersey.
50 WIAT NAUKI Maj 2000
JUSTINE PARSONS
U CHORYCH NA AUTYZM stwierdza si zmiany
w po"oŻonym tuŻ nad rdzeniem krgowym pniu
mózgu (z lewej). Jest on krótszy niŻ normalnie (po-
niŻej), wic struktury na styku mostu i rdzenia
przed"uŻonego (takie jak jądro nerwu twarzowe-
go i cia"o czworoboczne) leŻą bliŻej struktur niŻsze-
go odcinka rdzenia przed"uŻonego (jądra nerwu
MÓZGOWIE
podjzykowego i jądra dolnego oliwki). Wywo"u-
je to wraŻenie, Że brakuje ca"ego pasma tkanki.
W pniu mózgu pacjenta autystycznego nie ma tak-
Że jądra górnego oliwki, a jądro nerwu twarzowe-
go jest mniejsze niŻ u osoby zdrowej. Takie zmia-
WZGÓRZE
ny mogą powstawa jedynie we wczesnym okresie
Życia zarodkowego.
RÓDMÓZGOWIE
MOST
CIAO
CZWOROBOCZNE
CIAO
JŃDRO NERWU
CZWOROBOCZNE
TWARZOWEGO
JŃDRO
GÓRNE OLIWKI
JŃDRO NERWU
TWARZOWEGO
ODLEGO
JŃDRO NERWU 0.2 mm
ODLEGO
MÓDEK RDZEĄ
PODJóZYKOWEGO
1.1 mm
PRZEDUONY
JŃDRO
JŃDRO
DOLNE OLIWKI
DOLNE OLIWKI
PIEĄ MÓZGU
NORMALNY PIEĄ MÓZGU PIEĄ MÓZGU CHOREGO NA AUTYZM
W"ączy"am si w poszukiwania przy- snym okresie postnatalnym, ale nie zna- nie 54]. Od 1943 roku, kiedy po raz pierw-
czyn autyzmu stosunkowo niedawno leziono jednoznacznych dowodów na szy opisano autyzm, naukowcy poczyni-
i prawie przez przypadek. Jako embrio- poparcie Żadnej z tych hipotez. Zwią- li ogromne postpy w rozpoznawaniu je-
log zajmowa"am si uprzednio róŻnymi zek z talidomidem rzuci" nagle na to za- go objawów. JednakŻe biologiczne pod"o-
wadami wrodzonymi mózgu. W 1994 gadnienie zupe"nie nowe Ęwiat"o. Wy- Że tej choroby pozosta"o nieznane. Zdo-
roku uczestniczy"am w konferencji po- nika"o stąd, Że początki autyzmu si- bycie odpowiedniej wiedzy pozwoli"oby
Ęwiconej zaburzeniom rozwoju. Dwie gają wczesnych tygodni ciąŻy, kiedy zidentyfikowa podstawowe czynniki ry-
okulistki dziecice, Marilyn T. Miller mózg zarodka i pozosta"e czĘci jego zyka i znaleę nowe metody leczenia.
z University of Illinois w Chicago Badania nad dziedziczeniem au-
i Kerstin Strmland z Gteborgs tyzmu wykaza"y, Że przypadki te-
Universitet w Szwecji opisa"y za- go schorzenia czsto powtarzają si
skakujące wyniki badał nad za- w danej rodzinie. Prawdopodo-
Co najmniej 16 na 10 tys.
burzeniami ruchów ga"ek ocznych biełstwo jego wystąpienia u brata
dzieci rodzi si z autyzmem
u ofiar talidomidu, leku zapobie- lub siostry osoby cierpiącej na au-
gającemu porannym nudnoĘciom tyzm wynosi 3 8%. To znacznie
lub jednym z pokrewnych
u kobiet ciŻarnych, który w latach wicej niŻ 0.16% zachorował w po-
szeĘdziesiątych spowodowa" epi- zaburzeł rozwoju. pulacji ogólnej. Natomiast jest bez
demi wad rozwojowych. Badano porównania mniejsze niŻ 50-pro-
osoby doros"e, których matki w centowe ryzyko, związane z cho-
okresie ciąŻy bra"y ten Ęrodek. Mil- robami genetycznymi spowodo-
ler i Strmland dostrzeg"y coĘ, co do- uk"adu nerwowego dopiero zaczyna- wanymi przez mutacj jednego dominu-
tychczas umyka"o uwadze badaczy: oko- ją si rozwija. Referat Miller i Strm- jącego genu (gdy do powstania choro-
"o 5% ofiar talidomidu cierpi na autyzm. land przekona" mnie, Że tajemnica au- by wystarcza wadliwy gen odziedziczo-
Jest to w przybliŻeniu 30 razy wicej niŻ tyzmu moŻe rzeczywiĘcie zostanie ny po jednym z rodziców) czy 25-pro-
w ca"ej populacji. wkrótce rozwik"ana. centowe zagroŻenie w przypadku jednej
Nagle dozna"am olĘnienia! By"o to mutacji recesywnej (wówczas kopia nie-
uczucie tak silne, Że prawie zemdla"am. Czynniki genetyczne prawid"owego genu musi by odziedzi-
Badacze d"ugo próbowali dok"adnie czona po kaŻdym z rodziców). A zatem
okreĘli moment rozpoczcia choroby. Co najmniej 16 na 10 tys. dzieci rodzi wyniki badał najlepiej pasują do mode-
Dotychczasowe domniemania skupia- si z autyzmem lub jednym z pokrew- lu, w którym chorob wywo"ują mutacje
"y si na póęnym okresie ciąŻy lub wcze- nych zaburzeł rozwoju [ramka na stro- kilku genów. Spraw komplikuje fakt,
52 WIAT NAUKI Maj 2000
TERESE WINSLOW
Dzia"anie talidomidu w kolejnych dniach ciąŻy
Wiek zarodka (dni) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
BRAK USZU NIEDOROZWÓJ LUB INNE ZNIEKSZTACENIA USZU
Uszkodzenie
spowodowane NIEDOROZWÓJ LUB BRAK KCIUKÓW KCIUK Z DODATKOWYM STAWEM
wskutek ekspozycji
SKAROWACIAE RAMIONA
na talidomid w
okreĘlonym czasie SKAROWACIAE NOGI
WADY WRODZONE spowodowane przez talidomid róŻnią si w zaleŻnoĘci od okresu
ciąŻy, w którym matka bra"a lek (powyŻej). W artykule opublikowanym w 1994 roku udo-
wodniono, Że u autystycznych ofiar talidomidu wystpują okreĘlone anomalie w budo-
wie ucha zewntrznego, podczas gdy ich kołczyny są rozwinite prawid"owo. Wskazy-
wa"oby to, Że lek spowodowa" powstanie zaburzeł midzy 20 a 24 dniem po zap"odnieniu,
gdy zaczyna powstawa uk"ad nerwowy zarodka (zdjcie z prawej).
Że krewni chorych na autyzm miewa- dzą, jaka kombinacja róŻnych czynników
ją czsto niepe"noobjawową jego posta. powoduje, Że jedni ludzie mają sympto-
Przypuszczalnie u tych osób wystpują my choroby, innym zaĘ udaje si jej unik-
tylko niektóre warianty genowe (allele) ną. Poszukiwanie przyczyn autyzmu
związane z autyzmem, co nie wystar- jest wic szczególnie trudne.
cza do pojawienia si wszystkich jego W pracy z 1994 roku Miller i Strm- zafascynowa"o odkrycie, Że wikszoĘ
symptomów. land uzupe"ni"y list Ęrodowiskowych autystycznych ofiar talidomidu wykazu-
Wyniki badał blięniąt, przeprowa- czynników ryzyka o jeszcze jeden wy- je anomalie w budowie ucha zewntrz-
dzonych w Wielkiej Brytanii potwier- kaza"y, Że do powstania autyzmu przy- nego, nie ma natomiast zniekszta"conych
dzają, Że autyzm ma sk"adową dzie- czynia si naraŻenie zarodka na dzia"a- kołczyn. Wynika"oby z tego, Że zarodki
dziczną, ale wskazują takŻe na rol nie talidomidu. U wszystkich uczestni- zosta"y uszkodzone w bardzo wczesnym
czynników Ęrodowiskowych. Gdyby ków ich badał obecnie doros"ych Szwe- okresie ciąŻy, 20 24 dni po zap"odnieniu,
przyczyną autyzmu by"y tylko geny, na dów urodzonych na prze"omie lat pi- gdy wiele kobiet jeszcze w ogóle nie wie
t chorob zapada"oby kaŻde z blięniąt dziesiątych i szeĘdziesiątych wystąpi- o swym stanie.
jednojajowych, mających ten sam kom- "y deformacje cia"a, charakterystyczne dla Dla embriologa najlepszym ęród"em
plet genów. JednakŻe kiedy jedno z nich ofiar tego leku: niedorozwinite kołczy- informacji o tym, co mog"o uszkodzi za-
jest chore, ryzyko wystąpienia tego ny, zniekszta"cone uszy lub kciuki albo rodek, jest stwierdzenie, kiedy nastąpi-
schorzenia u drugiego wynosi 60%, jed- ich brak, neurologiczne zaburzenia mi- "o uszkodzenie. W przypadku autyzmu
noczeĘnie prawdopodobiełstwo poja- Ęni narządu wzroku i twarzy. Wiedząc, spowodowanego talidomidem okres kry-
wienia si niektórych jego objawów si- w którym okresie ciąŻy rozwijają si kon- tyczny nastpuje znacznie wczeĘniej, niŻ
ga 86%. Owe dane wskazują na to, Że kretne organy zarodka, naukowcy mogą przypuszcza wielu badaczy. Nieliczne
muszą istnie równieŻ inne czynniki, dok"adnie okreĘli czas powstania defor- neurony powstają juŻ w czwartym tygo-
które modyfikują genetyczną predys- macji w przypadku kciuka juŻ 22 dnia dniu ciąŻy. WikszoĘ to neurony rucho-
pozycj do autyzmu. po zap"odnieniu, uszu midzy 20 a 33 we nerwów czaszkowych, które odpo-
dniem, kołczyn midzy 25 a 35. Mnie wiadają za ruchy miĘni oczu, uszu,
Embriologia autyzmu w artykule Miller i Strmland szczególnie twarzy, szczki, prze"yku i jzyka. Są one
Poznano juŻ kilka Ęrodowiskowych
czynników ryzyka. Gdy kobieta podczas
ciąŻy choruje na róŻyczk albo gdy p"ód
naraŻony jest na dzia"anie substancji
uszkadzających mózg, takich jak alkohol
etylowy i kwas walproinowy (lek prze-
ciwpadaczkowy przyp. red.), praw-
dopodobiełstwo wystąpienia autyzmu
u dziecka wzrasta. Ludzie z pewnymi
chorobami dziedzicznymi, takimi jak fe-
nyloketonuria i stwardnienie guzowate
są równieŻ bardziej zagroŻeni autyzmem.
Czynniki te pojawiają si jednak zbyt
rzadko, aby mog"y odpowiada za tak
wiele przypadków tego schorzenia. Na-
raŻenie zarodków na choroby lub szko-
dliwe substancje powinno ponadto po-
wodowa jednakowo negatywne skutki
DZIECKO AUTYSTYCZNE wygląda normalnie, przynajmniej dla laika. Choroba powo-
u obojga blięniąt. Muszą zatem istnie
duje jednak kilka charakterystycznych fizycznych anomalii. Kąciki ust są obniŻone w po-
inne, trudniejsze do uchwycenia wp"y-
równaniu ze Ęrodkową czĘcią jego górnej wargi, a wierzcho"ki ma"Żowin usznych lekko
wy Ęrodowiskowe niŻ te zidentyfikowa-
odstające (z lewej). Uszy są umiejscowione nieco niŻej niŻ u zdrowych dzieci i mają kszta"t
ne do tej pory. Badacze wciąŻ nie wie- prawie okrąg"y, a nie wyd"uŻony (z prawej).
WIAT NAUKI Maj 2000 53
JOHNNY JOHNSON
PETIT FORMAT/NESTLE/SCIENCE SOURCE
Photo Researchers, Inc.
ZA ZGODŃ SUSAN L. HYMAN
Spektrum zaburzeł autystycznych
ozpoznanie autyzmu wymaga stwierdzenia anormalnych zacho- opisywane choroby to dziecice zaburzenia dezintegracyjne (Child-
Rwał pacjenta mieszczących si w trzech kategoriach [wykaz hood Disintegrative Disorder), w której po okresie normalnego roz-
z prawej strony]. Szczególnie waŻny w diagnozie jest znaczny nie- woju we wczesnym niemowlctwie nastpuje regresja prowadzą-
dobór zachował okreĘlonych mianem interakcji spo"ecznych . Kli- ca do powaŻnego upoĘledzenia, czy teŻ zespó" Retta, postpują-
nicyĘci zidentyfikowali ponadto wiele pokrewnych schorzeł, w któ- ca choroba neurologiczna, która wystpuje tylko u kobiet.
rych wystpują pewne cechy w"aĘciwe autyzmowi, ale ich nasilenie Od dawna wiadomo, Że autyzm jest chorobą dziedziczną. Jed-
jest inne lub teŻ wystpują dodatkowe symptomy. Na przyk"ad nak ostatnie badania rodzinne przeprowadzone przez zespó"
ca"oĘciowe zaburzenie rozwoju nie okreĘlone inaczej (PDD-NOS Petera Szatmariego z McMaster University w Ontario wskazu-
Pervasive Development Disorder, Not Otherwise Specified) od- ją raczej, Że u cz"onków tych rodzin pojawiają si róŻne schorze-
nosi si do pacjentów, którzy nie spe"niają kryteriów autyzmu w jed- nia, a nie jedno. Dziecko autystyczne moŻe mie na przyk"ad
nej z trzech kategorii. Tak samo jak w przypadku autyzmu pacjen- brata z zespo"em Aspergera, a kobieta cierpiąca na autyzm bra-
ci z PDD-NOS charakteryzują si róŻnym poziomem ilorazu tanka chorego na PDD-NOS. Wyniki badał obejmujących ca"e
inteligencji, w"ącznie z normalnym, natomiast osoby z zespo"em rodziny wyraęnie Ęwiadczą o tym, Że przynajmniej trzy choroby
Aspergera mają prawid"owy iloraz inteligencji i nie wykazują upo- autyzm, PDD-NOS i zespó" Aspergera związane są z tymi sa-
Ęledzenia rozwoju mowy ani funkcji poznawczych. Znacznie rzadziej mymi uwarunkowaniami genetycznymi.
zlokalizowane w pniu mózgu, midzy stem, g"owy mają proporcjonalne do ekspresji twarzy to jeden z objawów
rdzeniem krgowym a mózgowiem. Po- cia"a lub nieco wiksze. Autorzy nie- choroby, na którego podstawie moŻna
wstają w tym samym czasie co ucho ze- licznych prac, w których zajmowano ją zdiagnozowa.
wntrzne, moŻna zatem sądzi, Że auty- si pozabehawioralnymi objawami au-
styczne ofiary talidomidu bdą równieŻ tyzmu, podają jednak, Że w wielu przy- Neurobiologia autyzmu
mia"y dysfunkcje w obrbie nerwów padkach u chorych wystpują pewne
czaszkowych. Miller i Strmland po- niewielkie anomalie fizyczne i neuro- Czy to moŻliwe, Że wszystkie symp-
twierdzi"y to przypuszczenie. Wykaza"y, logiczne takie same jak zaobserwo- tomy autyzmu są wynikiem zmian
Że u wszystkich pacjentów autystycz- wane u pacjentów autystycznych po ta- funkcjonalnych w nerwach czaszko-
nych wystąpi"y takŻe anomalie w ru- lidomidzie. Na przyk"ad nieznaczne, wych? Zapewne nie. Bardziej prawdo-
chach ga"ek ocznych albo ekspresji twa- ale dostrzegalne zniekszta"cenia ucha podobne, Że owe zmiany u pacjentów
rzy, bądę obie. zewntrznego (zw"aszcza w tylnym za- autystycznych to skutek wczesnego
Kolejne pytanie brzmia"o: czy przy- krcie), kiedy jego wierzcho"ek jest od- uszkodzenia mózgu, które nie tylko do-
padki autyzmu po talidomidzie są po- chylony do ty"u o ponad 15 stopni są tkn"o nerwy czaszkowe, ale wtórnie
dobne do tych, których przyczyn nie powszechniejsze u dzieci z autyzmem wp"yn"o na jego dalszy rozwój. Ozna-
znamy? Mimo zaburzeł w zachowaniu niŻ u rozwijających si normalnie, opóę- cza to, Że uszkodzenie pnia mózgu w ja-
chorzy na autyzm są czsto opisywani nionych w rozwoju czy u rodzełstwa kiĘ sposób uniemoŻliwia w"aĘciwy roz-
nie tylko jako w pe"ni normalni, jeĘli dzieci autystycznych. Dysfunkcje ru- wój innych rejonów tego narządu,
chodzi o wygląd zewntrzny, ale na- chów ga"ki ocznej wiązano z auty- w"ącznie z zaangaŻowanymi w funkcje
wet szczególnie atrakcyjni fizycznie. zmem, zanim jeszcze przeprowadzono wyŻszego rzdu, takie jak mowa. A mo-
Nie róŻnią si od innych ludzi wzro- badania na ofiarach talidomidu, a brak Że deformacja ucha i dysfunkcje ner-
54 WIAT NAUKI Maj 2000
ZDJóCIA: JUSTINE PARSONS; ŁRÓDO DLA KATEGORII DIAGNOSTYCZNYCH :
DIAGNOSTIC AND STATISTICAL MANUAL OF MENTAL DISORDERS (DSM-IV)
oddychaniem, pobieraniem pokarmu, w oĘrodkowy uk"ad nerwowy. Okaza"o
utrzymywaniem równowagi, koordy- si, Że w jądrze nerwu twarzowego tej
Kategorie diagnostyczne
nacją ruchową itp. Wiele zachował za- kobiety by"o zaledwie 400 neuronów,
Os"abienie wizi spo"ecznych: niemoŻnoĘ
burzonych w autyzmie, na przyk"ad podczas gdy w mózgu osoby zdrowej
nawiązania kontaktu wzrokowego, brak
mowa, planowanie i funkcjonowanie naliczono ich 9 tys.
ekspresji twarzy lub gestów regulujących
spo"eczne, jest kontrolowanych, jak si Masa mózgu chorej by"a prawid"owa,
interakcje midzyosobnicze; nieumiejt-
uwaŻa, przez wyŻsze pitra oĘrodko- a nawet troch wiksza niŻ przecitnie.
noĘ szukania pocieszenia; brak kontaktów
wego uk"adu nerwowego, takie jak ko- Postawi"am hipotez, Że w jego pniu bra-
z rówieĘnikami.
ra mózgowa i zlokalizowany w przo- kowa"o tylko neuronów w jądrze nerwu
Zaburzenia komunikacji: nieumiejtnoĘ domózgowiu hipokamp. twarzowego i jądrze górnym oliwki. Aby
pos"ugiwania si jzykiem mówionym bez
Wydaje si jednak, Że pewne objawy to sprawdzi, postanowi"am zmierzy
kompensacji w postaci gestów; os"abienie
typowe dla autyzmu brak ekspresji odleg"oĘ midzy kilkoma neuroanato-
zdolnoĘci nawiązania lub podtrzymania roz-
twarzy, nadwraŻliwoĘ dotykowa i s"u- micznymi punktami orientacyjnymi.
mowy pomimo braku zaburzeł mowy; mo-
chowa, zaburzenia snu mają korzenie Spotka"a mnie niespodzianka moja hi-
wa zaburzona (np. powtarzanie pytania za-
w tych rejonach mózgu, które są zwią- poteza by"a ca"kowicie fa"szywa. Cho-
miast udzielenia odpowiedzi).
zane z najbardziej podstawowymi funk- ciaŻ dystans midzy bocznymi koordy-
Ograniczone albo uporczywe zachowania cjami organizmu. Ponadto najczĘciej natami okaza" si rzeczywiĘcie prawid"o-
i zainteresowania: anormalnie intensywne obserwowana anomalia w mózgach wy, to odleg"oĘ przód-ty" w pniu mó-
zajmowanie si jakąĘ dzia"alnoĘ- osób autystycznych to nie zmiana zgu kobiety autystycznej by"a znacznie
cią lub jednym przedmiotem; roz-
w przodomózgowiu, ale zmniejszenie mniejsza. Wygląda"o to tak, jakby ca"e
pacz z powodu zmian; trzymanie
liczby neuronów w móŻdŻku (zlokali- pasmo tkanki zosta"o wycite, a dwa po-
si rutyny lub rytua"ów bez okre-
zowanym w ty"omózgowiu duŻym zosta"e jej fragmenty zszyte z powrotem
Ęlonego celu; uporczywe ruchy,
oĘrodku przetwarzania informacji, któ- bez Ęladu.
takie jak klaskanie w rce.
rego podstawowa rola w kontroli ru- Po raz drugi w Życiu przeŻy"am szok
chów miĘni jest znana od dawna). poznawczy. MyĘla"am, Że g"owa mi za-
Jedna z przyczyn niepewnoĘci na- raz pknie. Nie wynika"o to z nieoczeki-
TERAPIA BEHAWIORALNA mo-
ukowców co do tego, które struktury wanego odkrycia. Zda"am sobie po
Że pomóc dzieciom autystycznym
mózgu odpowiadają za autyzm, to nie- prostu spraw, Że taki obraz zmian juŻ
w prowadzeniu szczĘliwszego
Życia, gdy dorosną. Terapeuci w wystarczająca wiedza na temat regula- kiedyĘ widzia"am w publikacji z rysun-
Eden Institute starannie oceniają
cji poszczególnych funkcji w uk"adzie kami nienormalnych mysich mózgów.
objawy u kaŻdego dziecka, aby
nerwowym. Zespó" kierowany przez Kiedy wydoby"am ten artyku" ze stosu
opracowa najlepszy program za-
Erica Courchesne a z University of innych, leŻących na pod"odze w moim
j (dalej z lewej). Czsto nak"ania-
California w San Diego udowodni" na gabinecie, podobiełstwo midzy mó-
ją dzieci do stymulującej aktyw-
przyk"ad, Że pewne obszary móŻdŻku zgiem chorej na autyzm kobiety a mysi-
noĘci w formie zabawy. Instytut
prowadzi równieŻ oĘrodek dla ulegają pobudzeniu podczas wykony- mi mózgami opisanymi w artykule oka-
autystycznych doros"ych (z lewej).
wania zadał wymagających procesów za"o si wiksze, niŻ sądzi"am. W obu
37-letni mŻczyzna przedstawio-
poznawczych wyŻszego rzdu. Inny przypadkach pieł mózgu by" skurczo-
ny na zdjciu rozwija taĘmy z ka-
problem wynika z tak bardzo z"oŻonych ny, jądro nerwu twarzowego mniejsze
set video i robi z nich kurtyn za
symptomów autyzmu. Gdyby kryteria niŻ normalnie, a jądra górnego oliwki
swoim "óŻkiem; jego intensywne
diagnostyczne choroby opiera"y si na brakowa"o. Niektóre inne cechy opisa-
zainteresowanie tą dzia"alnoĘcią
jest zachowaniem charakterystycz- prostszych, bardziej jednoznacznych nych w artykule myszy teŻ budzi"y sko-
nym dla autyzmu.
w ocenie zaburzeniach w zachowaniu, jarzenia z autyzmem mia"y zniekszta"-
szansa na identyfikacj ęród"a tych za- cone uszy i nie by"o jednej ze struktur
burzeł w oĘrodkowym uk"adzie ner- mózgowych odpowiadających za ruchy
wowym by"aby zapewne wiksza [ram- ga"ek ocznych.
wów czaszkowych stanowią jedynie ka na nastpnej stronie]. Co spowodowa"o zmiany w ich mó-
efekt uboczny uszkodzenia, którego na- W 1995 roku nasz zespó" mia" mo- zgach? Nie wywo"a"a ich przecieŻ eks-
tury jeszcze nie znamy? Jakkolwiek jest ŻliwoĘ kontynuowania rozpocztych pozycja na talidomid ani inne czynniki
rzeczywiĘcie, zaburzenia wystpujące przez Miller i Strmland badał auty- Ęrodowiskowe wiązane z autyzmem,
u pacjentów dotknitych autyzmem, stycznych ofiar talido-
którego przyczyny nie odkryto, są w midu. Próbki pocho-
wikszoĘci takie same jak u autystycz- dzi"y z pnia mózgu
nych ofiar talidomidu. Nasun"a si cierpiącej na autyzm
Wiele przypadków autyzmu,
oczywista konkluzja: w wielu przypad- z nieznanej przyczyny
jeĘli nie wszystkie, ma początek
kach autyzmu, jeĘli nie wszystkich, m"odej kobiety, która
schorzenie ma początek w bardzo wcze- zmar"a w latach sie-
w bardzo wczesnym okresie
snym okresie ciąŻy. demdziesiątych. Ude-
Praca Miller i Strmland skierowa"a rzy" nas prawie ca"ko-
Życia zarodkowego.
uwag naukowców na pieł mózgu, ob- wity brak dwóch stru-
szar rzadko brany pod uwag w bada- ktur: jądra nerwu twa-
niach nad autyzmem i innymi choroba- rzowego, które kontro-
mi wynikającymi z wrodzonych wad luje ekspresj twarzy, i jądra górnego lecz eliminacja pewnego genu. To by"y
rozwojowych. Podchodząc do sprawy oliwki, bdącego stacją przekaęnikową myszy transgeniczne, tzw. nokauty, po-
z pewnym uproszczeniem, neurobiolo- informacji s"uchowej. Obie struktury po- zbawione genu Hoxa1 w celu zbadania
dzy wiąŻą pieł mózgu z najbardziej wstają z tego samego segmentu cewki jego roli we wczesnych etapach rozwo-
podstawowymi funkcjami organizmu: nerwowej, narządu, który rozwija si ju organizmu. Zada"am sobie pytanie:
WIAT NAUKI Maj 2000 55
Prostszy sposób wykrywania objawów autyzmu
aukowcy z York University i Hospital for Sick Children w To- Bryson i Landry obserwowali reakcje dwu grup dzieci w wieku od
Nronto opisali ostatnio zachowanie związane z autyzmem, na czterech do siedmiu lat, autystycznych i zdrowych, na b"yskające
podstawie którego znacznie "atwiej diagnozowa t chorob niŻ Ęwiat"o na ekranie (poniŻej). W pierwszym teĘcie kaŻde zosta"o
za pomocą zespo"u objawów tradycyjnie s"uŻących do tego posadzone przed zestawem trzech ekranów i b"ysk pojawia" si
celu. Susan Bryson i jej doktorant Reginald Landry od- na Ęrodkowym z nich (a). Dzieci patrzy"y na rozjaĘniony ekran.
kryli, Że dzieci autystyczne inaczej niŻ zdrowe wykonują za- Potem Ęrodkowy ekran gaszono, a rozĘwietlano jeden z ekranów
dania wymagające reakcji na bodęce wzrokowe. Tego rodzaju skrajnych. Dzieci z obu grup spogląda"y na niego (b). W nastpnym
aktywnoĘ umys"owa kontrolowana jest zapewne przez starszą teĘcie pozostawiano Ęwiecący Ęrodkowy ekran i w"ączano Ęwiat"o
filogenetycznie czĘ mózgu najprawdopodobniej pieł lub na innym ekranie. Dzieci zdrowe przenosi"y nał wzrok (c), natomiast
móŻdŻek, ewentualnie obie te struktury, wic odkrycie to ma autystyczne trzyma"y si kurczowo poprzedniego bodęca i nie
istotne znaczenie dla neurobiologii autyzmu. Wyniki uzyska- zwraca"y uwagi na nowy (d). KaŻde dziecko testowano w ten spo-
ne przez tych naukowców mogą równieŻ pomóc klinicystom sób wiele razy.
w opracowaniu prostszego sposobu badania dzieci z podej- Bryson i Landry odkryli takŻe, Że dzieci z innymi rodzajami
rzeniem autyzmu. uszkodzeł mózgu zachowują si zupe"nie prawid"owo, jeĘli cho-
abc
DZIECI ZDROWE DZIECI ZDROWE DZIECI
I AUTYSTYCZNE I AUTYSTYCZNE ZDROWE
CzyŻby to by" jeden z genów odpowie- cych si z wiekiem zaburzeł. Gen ak- okaza si jednym z mechanizmów wy-
dzialnych za autyzm? tywny tylko podczas rozwoju to lepszy zwalających rozwój choroby.
Literatura na ten temat przekona"a kandydat do wyjaĘnienia chorób dzie- U cz"owieka gen HOXA1* znajduje
mnie, Że jest on doskona"ym punktem dzicznych takich jak autyzm, które po si na chromosomie 7 i jest stosunkowo
wyjĘcia do badał nad tą chorobą. okresie dzieciłstwa wydają si stabilne. ma"y. Zawiera zaledwie dwa odcinki
Stwierdzono, Że odgrywa podstawową Hoxa1 jest genem, który genetycy na- kodujące bia"ka (eksony) oraz odcinki,
rol w rozwoju pnia mózgu. Zespo"y zywają ewolucyjnie konserwatyw- które regulują poziom ich produkcji al-
naukowe w Salt Lake City i Londynie nym , co oznacza, Że sekwencja nukle- bo nie pe"nią Żadnej funkcji. Zmiany se-
bada"y róŻne szczepy myszy pozbawio- otydów w jego DNA zmienia si nie- kwencji w jakimkolwiek odcinku genu
nych genu Hoxa1, zawsze z podobnymi znacznie w czasie ewolucji. Zak"ada- mogą wp"yną na jego dzia"anie, ale
rezultatami. Wykazano, Że jest on ak- my, Że to cecha charakterystyczna ge- ogromna wikszoĘ szkodliwych, po-
tywny w pniu mózgu, kiedy powstają nów podstawowych dla przeŻycia: wodujących choroby mutacji dotyczy
pierwsze neurony czyli w czasie, któ- wprawdzie tak jak inne przechodzą eksonów. Rozpoczlismy zatem poszu-
ry Miller i Strmland okreĘli"y jako kry- mutacje, ale wikszoĘ z tych mutacji kiwania alleli, skupiając si na eksonach
tyczny dla powstawania autyzmu u za- jest prawdopodobnie Ęmiertelna, a wic HOXA1. WyodrbniliĘmy DNA z pró-
rodka eksponowanego na dzia"anie rzadko są przekazywane nastpnym bek krwi chorych na autyzm i zdrowych
talidomidu. pokoleniom. Cho wiele innych genów (grupa kontrolna), po czym szukaliĘ-
wystpuje w kilku formach (nazywa si my odchyleł od normy w sekwencji
HOXA1 na celowniku je allelami), na przyk"ad kodują kolor nukleotydów.
oczu lub grup krwi, to zwykle nie od- Uda"o si nam zidentyfikowa dwa
Hoxa1 koduje syntez bia"ka zwa- nosi si to do genów ewolucyjnie kon- odmienne allele HOXA1. Pierwszy
nego czynnikiem transkrypcyjnym, któ- serwatywnych. Fakt, Że nikt nigdy nie z nich charakteryzowa" si niewielkim
re moduluje aktywnoĘ innych genów. wykry" wariantu genu Hoxa1 u Żadne- odchyleniem w sekwencji jednego z
Co wicej, przestaje by aktywny po go gatunku ssaków wskazywa"by, Że eksonów, co oznacza, Że bia"ko kodo-
okresie wczesnej embriogenezy. JeĘli zaĘ ja i moi wspó"pracownicy napotkamy wane przez ten wariant genu jest nieco
jest czynny przez ca"e Życie, jak w przy- spore trudnoĘci w znalezieniu go u cho- inne niŻ kodowane przez gen normal-
padku wikszoĘci genów, jego zmienio- rych na autyzm. JeĘli jednak wariant ta- ny. ZajliĘmy si tym nowo odkrytym
ne funkcje prowadzą zwykle do nasilają- kiego genu zostanie wykryty, to moŻe allelem bardzo szczegó"owo, badając je-
56 WIAT NAUKI Maj 2000
DANIELS & DANIELS
zaburzeł autystycznych. Allel, który ba- jąc rozwój takich genetycznie zmienio-
daliĘmy, ma ponadto zmienną ekspresj nych myszy, moŻemy ponadto uzyska
dzi o umiejtnoĘ przenoszenia uwagi
jego obecnoĘ nie oznacza, Że choroba dodatkowe informacje na temat uszko-
z jednego bodęca na drugi. Dzieci au-
na pewno si rozwinie. Zgodnie ze dzeł mózgu leŻących u podstaw auty-
tystyczne natomiast, nawet te o wyso-
wstpnymi danymi wystpuje on u oko- zmu. Z chwilą gdy naukowcy dok"adnie
kim poziomie inteligencji, nie mogą
"o 20% ludzi zdrowych i 40% chorych na okreĘlą, w jakim stopniu zmieni" si
oderwa si od pierwszego bodęca. Ba-
autyzm. MoŻna wic przyją, Że jego mózg ludzi chorych, bdzie moŻna sto-
dacze przypuszczają, Że ta umiejtnoĘ
związana jest z niŻszymi funkcjami uk"a- obecnoĘ podwaja ryzyko rozwoju cho- sowa odpowiednią farmakoterapi lub
du nerwowego, poniewaŻ pojawia si roby. Nie stwierdzono jednak tego alle- inne sposoby leczenia. Opracowanie ge-
u niemowląt juŻ w wieku 3 4 miesicy lu u oko"o 60% ludzi dotknitych auty- netycznego testu na autyzm, podobne-
i wystpuje u dzieci z niskim ilorazem
zmem, co oznacza, Że w jego powsta- go do stosowanych przy zw"óknieniu
inteligencji. RównieŻ zwierzta kierują
wanie muszą by zangaŻowane równieŻ torbielowatym, anemii sierpowatej i in-
uwag na nowe bodęce, a zatem moŻ-
inne czynniki genetyczne. nych chorobach dziedzicznych, wydaje
na uŻywa podobnego testu do zbada-
Aby je okreĘli, musimy kontynu- si znacznie trudniejsze. Nie da si do-
nia, czy manipulacje genetyczne lub eks-
owa poszukiwania innych wariantów k"adnie przewidzie, Że urodzi si dziec-
pozycja na dzia"anie toksycznych Ęrod-
HOXA1, gdyŻ wikszoĘ chorób gene- ko autystyczne, testując jeden lub dwa
ków wywo"uje u nich ten w"aĘnie objaw
tycznych powstaje w wyniku istnienia allele rodziców, poniewaŻ za powsta-
autyzmu.
róŻnych alleli tego samego genu. Wa- wanie autyzmu odpowiedzialnych jest
rianty innych genów aktywnych w pro- przypuszczalnie kilka genów. MoŻna
d
cesie wczesnego rozwoju mogą rów- jednak opracowa odpowiednie testy
nieŻ predysponowa ich nosicieli do dla braci i sióstr osób autystycznych,
autyzmu. OdkryliĘmy juŻ allel genu którzy czsto si boją, Że ich potomstwo
HOXB1 zlokalizowanego na chromo- odziedziczy t chorob. KlinicyĘci spo-
somie 17, który pochodzi z tego same- rządzaliby zestawienie dobrze udoku-
go dziedzicznego ęród"a co HOXA1 mentowanych genetycznych czynników
i pe"ni podobne funkcje w rozwoju pnia ryzyka zarówno dla chorego, jak i jego
mózgu, ale jego wp"yw na powstawa- zdrowego rodzełstwa. JeĘli osoba cho-
nie autyzmu wydaje si niewielki. Nie- ra ma kilka alleli wysokiego ryzyka, a jej
którzy badacze poddają skrupulatnej bracia i/lub siostry nie, wówczas zy-
analizie pewne obszary na chromoso- skują oni pewnoĘ, Że ich dzieci nie b-
DZIECI
AUTYSTYCZNE
mie 15 i innej czĘci chromosomu 7. Pra- dą naraŻone.
ce dotyczą przede wszystkim tych al- Nic nie u"atwi poszukiwał przyczy-
leli, które zwikszają ryzyko wystą- ny powstawania autyzmu. Ale kaŻdy
pienia autyzmu, ale zapewne istnieją zidentyfikowany czynnik ryzyka roz-
teŻ inne, które mogą je zmniejsza. Od- prasza nieco mrok tajemnicy. Co waŻ-
krycie pomog"oby w wyjaĘnieniu wie- niejsze, na podstawie nowych danych
lu tajemnic zaburzeł związanych z tym stawia si kolejne hipotezy. Badania
schorzeniem. ofiar talidomidu skupi"y uwag bada-
go rozpowszechnienie u róŻnych grup Zrozumienie genetycznego pod"oŻa czy na pniu mózgu i genie HOXA1. No-
ludzi, aby ustali, czy odgrywa on jakąĘ autyzmu nawet na podstawowym po- we wyniki z zakresu genetyki rozwojo-
rol w powstawaniu autyzmu. (Drugi ziomie bdzie mia"o ogromne znacze- wej, prac behawioralnych, technik obra-
allel znacznie trudniej zbada z powodu nie. Naukowcy wprowadzą na przyk"ad zowego badania mózgu i wielu innych
zmienionej fizycznie struktury DNA). ludzkie allele odpowiedzialne za wy- ęróde" przyniosą jak naleŻy si spo-
OdkryliĘmy, Że czstoĘ wystpowania stpowanie tej choroby do komórek my- dziewa tak oczekiwane przez bada-
interesującego nas allelu wĘród chorych sich, tworząc podatne na nią osobniki czy autyzmu nowe odkrycia. Z biegiem
na autyzm jest znacznie wiksza niŻ transgeniczne. Nastpnie poddając ta- czasu ich praca moŻe pomóc w zmniej-
u osób zdrowych, zarówno spokrew- kie myszy dzia"aniu związków chemicz- szeniu ogromnych cierpieł, spowodo-
nionych z chorymi, jak i obcych. RóŻni- nych podejrzanych o zwikszanie ryzy- wanych tą chorobą.
ce by"y duŻo wiksze, niŻ gdyby po- ka zachorowania, przeĘledzą interakcje
T"umaczy"a
wsta"y przypadkowo. czynników Ęrodowiskowych z genetycz- Jolanta Zagrodzka
Niestety, zgodnie z przewidywania- nymi i stworzą wyczerpującą list sub-
mi, HOXA1 jest tylko jednym z wielu ge- stancji, których kobiety we wczesnym
* Przyjto nazwy genów wystpujących u ludzi za-
nów odpowiedzialnych za powstawanie stadium ciąŻy powinny unika. Bada- pisywa wielkimi literami (przyp. red.).
Informacje o autorce Literatura uzupe"niająca
PATRICIA M. RODIER jest profesorem po"oŻnictwa i gine- AUTISM IN THALIDOMIDE EMBRYOPATHY: A POPULATION STUDY. K. Strmland, V. Nor-
kologii w University of Rochester. Cho zainteresowa"a si din, M. Miller, B. kerstrm i C. Gillberg, Developmental Medicine and Child
uszkodzeniami powstającymi w czasie rozwoju uk"adu ner- Neurology, vol. 36, nr 4, s. 351-356; IV/1994.
wowego, bdąc na staŻu podoktorskim z embriologii w Uni- EMBRYOLOGICAL ORIGIN FOR AUTISM: DEVELOPMENTAL ANOMALIES OF THE CRANIAL
versity of Virginia, autyzmem zaj"a si dopiero po zapo- NERVE MOTOR NUCLEI. P. M. Rodier, J. L. Ingram, B. Tisdale, S. Nelson i J. Roma-
znaniu si z wynikami badał ofiar talidomidu. Zgromadzi"a no, Journal of Comparative Neurology, vol. 370, nr 2, s. 247-261; 24 VI 1996.
naukowców reprezentujących wiele dyscyplin i aŻ szeĘ in- THINKING IN PICTURES: AND OTHER REPORTS FROM MY LIFE WITH AUTISM. Temple Gran-
stytucji, aby bada genetyczne oraz Ęrodowiskowe uwarun- din; Vintage Books, 1996.
kowania tej choroby. Twierdzi, Że wspó"praca z eksperta- Wicej informacji na temat autyzmu znajduje si na stronie National Alliance
mi z innych dziedzin nauki bardzo jej pomaga. for Autism Research pod adresem: www.naar.org
WIAT NAUKI Maj 2000 57
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
138 142 linuks dla poczatkujacychBudowa robotow dla poczatkujacych budrobPlany aktywności w rozwijaniu samodzielności osób z autyzmemWyznaczanie poczatku niepłodnosci poowulacyjnejAutyzm(1)Dla dzieci Kosciuszko Wojownik Trzech Swiatow Czv Poczatek12 poczatek rzymuwięcej podobnych podstron