Тяжелые инфекции увеличивают риск аутизма у некоторых детей

Тяжелые инфекционные заболевания в раннем детстве связаны с аутизмом, по крайней мере это верно для некоторых мальчиков. Это подтвердило новое исследование, проведенное среди людей и в лабораторных условиях на мышах. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.

Исследователи проанализировали медицинские карты миллионов детей в США. Они обнаружили, что мальчики, у которых был диагностирован аутизм, с большой вероятностью, чем неаутичные мальчики, перенесли серьезное инфекционное заболевание в возрасте от 1,5 до 4 лет.

Исследование также показало, что если спровоцировать сильный иммунный ответ у новорожденных мышей с одной копией TSC2 (связанного с аутизмом гена), то это приводит к проблемам с социальной памятью у взрослых самцов мышей. У людей мутации в TSC2 — это причина туберозного склероза, заболевания, связанного с доброкачественными опухолями и новообразованиями на коже. Примерно у половины людей с туберозным склерозом также есть аутизм.

«Если бы одной мутации в TSC2 было достаточно для аутизма, то у всех людей с этой мутацией был бы аутизм, но это не так», — говорит старший исследователь Альсино Сильва (Alcino Silva), директор Интегративного центра обучения и памяти при Калифорнийском университете Лос-Анджелеса, США.

Ранее исследования показали, что вероятность аутизма увеличивается, если ребенок или его мать во время беременности перенесли тяжелую инфекцию. Тем не менее у большинства детей, перенесших тяжелые инфекционные заболевания, нет аутизма.

Новое исследование впервые попыталось установить связи между иммунной активацией и отдельными генетическими вариациями, которые связаны с аутизмом, говорит Сильва. Эти данные говорят о том, что сочетание генетических особенностей и тяжелых инфекций может стать «двойным ударом», который приводит к развитию аутизма.

Мануэль Лопес Аранда (Manuel López Aranda), научный сотрудник лаборатории Сильвы, говорит, что результаты исследования подчеркивают, как важна вакцинация детей. «Если серьезные инфекции действительно повышают уязвимость детей перед нейропсихиатрическими расстройствами, то лучший способ избежать серьезных инфекций у детей — это вакцинировать их», — считает он.

Сильва, Лопес Аранда и их коллеги вводили новорожденным мышам вещество, которое симулирует вирусную инфекцию в организме. При изоляции от матерей эти детеныши издавали более короткий и простой писк, чем детеныши из контрольной группы. Эта очень упрощенная модель напоминает развитие ранней социальной коммуникации у людей с аутизмом.

У взрослых мышей самцы с TSC2 с большим трудом узнавали и запоминали других мышей. Они не уделяли большего внимания незнакомым мышам, но они уделяли больше внимания новым, а не знакомым предметам.

Анализ генетической экспрессии в трех областях мозга, связанных с социальным поведением, предполагает, что по сравнению с контрольной группой самцы с TSC2, которым вводили препарат для симуляции инфекции, имели повышенный уровень интерферона — вещества, которое иммунные клетки выделяют в ответ на вирусы. Препарат также вызвал активацию микроглии — иммунных клеток мозга, которые производят интерферон и играют важную роль в формировании нейронных связей.

Количество и функции микроглии зависят от пола, и это может объяснить, почему иммунная активация вызвала проблемы с социальной памятью только у самцов, поясняет Лопес Аранда. Эти результаты соответствуют данным о том, что аутизм в четыре раза чаще встречается у мальчиков по сравнению с девочками.

Уменьшение микроглии или удаление рецепторов интерферона предотвращало проблемы с социальной памятью у животных. Если мышам давали препарат рапамицин, который сейчас проходит испытания для лечения туберозного склероза, то это уменьшало иммунную активацию и также уменьшало проблемы с социальной памятью. Рапамицин подавляет сигнальные пути, которые реагируют на вирусные инфекции и чрезмерно активны при туберозном склерозе.

Для того чтобы проверить, может ли иммунная активация в раннем детстве быть связана с социальными и другими поведенческими трудностями, характерными для аутизма, исследователи проанализировали заявки на медицинскую страховку для более чем 3,5 млн детей из США. Из них у 4 417 девочек и 18 232 мальчиков был диагностирован аутизм. При этом у аутичных мальчиков на 40% чаще были инфекции, требовавшие медицинского лечения в возрасте от 1,5 до 4 лет.

Многие ученых исследовали либо генетические факторы, либо факторы окружающей среды, которые связаны с аутизмом. Это новое исследование впервые оценило взаимосвязь между обоими типами факторов, что является глотком свежего воздуха, считает Мауро Коста-Маттиоли (Mauro Costa-Mattioli), профессор исследований мозга в Медицинском колледже Бейлора в Хьюстоне, США, который не участвовал в этом исследовании.

Результаты исследований на животных предлагают возможный механизм того, как иммунные реакции на вирусные инфекции могут привести к некоторым симптомам аутизма, говорит Коста-Маттиоли. Тем не менее он предупреждает, что анализ медицинских записей показал лишь корреляцию между тяжелыми инфекциями и диагнозом «аутизм». Это еще не доказывает, что вирусные инфекции были причиной поведенческих отличий.

Также вполне возможно, что мальчики, которые перенесли серьезную инфекцию и у которых диагностировали аутизм, имели генетические мутации, связанные с аутизмом, говорит Эрик Кланн (Eric Klann), директор Центра нейробиологии при Университете Нью-Йорка, США, который не участвовал в этом исследовании. Это поддерживает гипотезу «двойного удара», согласно которой аутизм является результатом взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды.

Исследование также указывает на то, что рапамицин потенциально может уменьшать последствия сильной иммунной активации для развития социальных навыков, считает Сильва. «Конечно, это нужно протестировать и доказать на людях, — говорит он. — Но наша работа предполагает, что это возможно».