Oamenii de știință au demonstrat o ”asociere de necontestat” între autism și flora intestinală / Teoria e veche de 30 de ani, dar nu existau suficiente dovezi

Într-un amplu studiu de reevaluare, oamenii de știință au descoperit o „asociere definitivă” între bacteriile intestinale și tulburarea de spectru autist, scrie Euronews. Relația dintre microbiomul intestinal și tulburarea de spectru autist a scăpat celor mai strălucite minți timp de peste 20 de ani. Dar noua tehnologie oferă o rază de speranță.

Într-un studiu revoluționar publicat în revista științifică Nature Neuroscience, oamenii de știință susțin că au realizat o „asociere de necontestat” între modificările temporale în compoziția microbiomului intestinal și trăsăturile și simptomele observabile ale persoanelor cu autism.

Utilizând un algoritm nou, cercetătorii au cercetat decenii de cercetări și au confirmat o relație complexă între microbiomul intestinal și autism, deschizând calea pentru viitoarele progrese în terapie și tratament.

Autismul este o afecțiune complexă de neurodezvoltare caracterizată printr-o gamă largă de deficiențe cognitive, comportamentale și de comunicare. Este o tulburare de spectru, ceea ce înseamnă că simptomele și gravitatea variază foarte mult de la o persoană la alta.

Microbiomul intestinal este comunitatea de microorganisme – bacterii „bune” și „rele” – care rezidă în tractul nostru digestiv. Echilibrul sănătos al acestor bacterii joacă un rol vital în digestie, metabolism, funcția imunitară și sănătatea generală.

Teoria a apărut în anii 90

Potențiala legătură dintre autism și microbiom a apărut pentru prima dată în anii 1990, când părinții au început să raporteze schimbări în comportamentul copiilor lor autiști atunci când aceștia luau antibiotice, medicamente care ucid unele bacterii intestinale.

Observațiile anecdotice au declanșat un val enorm de investigații științifice, ducând la zeci de studii care au sugerat variații relevante – dar inconsistente – în compoziția microbiană intestinală a persoanelor cu autism.

Obosită să finanțeze alte studii care nu ar fi mișcat acul și care ar fi putut adăuga la confuzie, Simons Foundation Autism Research Initiative (SFARI) – un program de cercetare dedicat dezvăluirii cauzelor și mecanismelor tulburărilor din spectrul autist – a decis să acționeze. Aceștia l-au angajat pe Dr. Gaspar Taroncher-Oldenburg, la acea vreme un om de știință independent, pentru a „ajuta la a oferi sens la toate acestea” și „a face analiza peisajului lucrărilor care existau în prezent cu privire la microbiom și autism”, a declarat John Spiro, vicepreședinte senior și om de știință senior la SFARI.

Taroncher-Oldenburg – în prezent director al Therapeutics Alliances la Universitatea din New York – a făcut echipă cu Dr. Jamie Morton, un biolog computațional și informatician care, la acea vreme, era postdoctorand la Flatiron Institute – o ramură a Fundației Simons – pentru a avansa cercetarea prin metode computaționale.

O nouă abordare a puzzle-ului autism-microbiom

Majoritatea studiilor care au fost realizate în trecut în jurul autismului și microbiomului „au arătat puține suprapuneri între ele”, spune Taroncher-Oldenburg, și „nimeni nu a putut indica cu adevărat un mecanism specific”. „Toți cei cu care am vorbit spuneau: poate că este vorba de sistemul imunitar, poate că este vorba de dietă, iar toate acestea sunt canalizate prin intestin”, spune Taroncher pentru Euronews Next.

De asemenea, există o ipoteză larg răspândită potrivit căreia sistemul imunitar joacă un rol semnificativ în dezvoltarea autismului. „Așa că am spus, bine, avem 10, 15, 20 de ani de date. Nimic nu pare să aibă un sens real, dar există ceva acolo. Ce anume? Hai să facem un pas înapoi și să privim totul dintr-o perspectivă nouă”, își amintește el.

O echipă diversă de 43 de experți din întreaga lume a fost reunită pentru a reanaliza 25 de seturi de date publicate anterior care conțin informații despre microbiom și alte informații „omice” – cum ar fi dieta, răspunsul sistemului imunitar, markerii inflamației și profilurile de expresie genetică din creierul uman.

Dar când a fost vorba de analiza tuturor acestor seturi de date, a existat „o listă lungă de provocări care au trebuit depășite”, spune Morton, cum ar fi agregarea diferitelor date din cele 25 de studii pentru a face comparații directe.

Oamenii de știință „au analizat cu siguranță mai mult de 25 de studii”. Cu toate acestea, ei au dedicat aproape un an accesării, curățării și conservării datelor, ceea ce a determinat alegerea finală.

Important este că, cu fiecare set de date și cu ajutorul unor algoritmi noi și sofisticați, echipa a identificat cele mai potrivite perechi de persoane autiste și neurotipice (persoane fără autism) – în ceea ce privește vârsta și sexul, deoarece acestea sunt „cei doi factori de confuzie majori” în studiul microbiomului și, respectiv, al autismului. „Microbiomul unui copil de patru ani este foarte diferit de cel al unui copil de șapte ani de cel al unui copil de 10 ani. Și apoi, în ceea ce privește autismul, există o dihotomie în ceea ce privește incidența între fete și băieți sau între băieți și fete. ”

Cercetările sugerează că autismul este de aproximativ 4,2 ori mai răspândit la băieți decât la fete. Amestecarea rezultatelor de la fete și băieți ar dilua rezultatele. Utilizând această abordare, cercetătorii au reușit să „crească în mod dramatic” numărul de puncte de date pe care le-au putut analiza. „Și astfel, în loc să luăm medii pe studiu, am avut o tonă de perechi de copii, iar apoi am agregat aceste perechi în toate studiile, iar acolo a strălucit cu adevărat semnalul”, a spus Morton.

A determinat studiul o relație între microbiom și autism?

Studiul a dezvăluit „o legătură între microbiom și diverse gene imunitare”, precum și „conexiuni cu microbiomul și dieta”, multe dintre acestea fiind „legate de căi neurologice și neurotransmițători putativi, care sunt esențiale pentru semnalizarea creierului”, a declarat Morton pentru Euronews Next. „Și asta a fost partea care m-a cam șocat”. Cu alte cuvinte, „asocierea este reală – aceasta este concluzia studiului nostru. Mecanismele acesteia încă trebuie să fie elaborate”, a spus Taroncher-Oldenburg.

A existat, de asemenea, „o suprapunere uriașă care a fost foarte, foarte neașteptată” între microbii asociați cu autismul și cei identificați într-un studiu recent pe termen lung de transplant de microbiotă fecală (FMT) care a sugerat beneficii pe termen lung asupra simptomelor de autism și a microbiotei intestinale prin terapia de transfer de microbiotă, spune Taroncher-Oldenburg.

„Studiul FMT original a arătat într-adevăr o îmbunătățire a simptomelor la acești copii autiști. Iar apoi studiul nostru a oferit mai multe dovezi despre motivul pentru care ar putea fi așa”, notează el.

Noul studiu de evaluare „nu demonstrează că microbiomul cauzează autismul sau ceva de genul acesta”, a adăugat Spiro, „ci demonstrează o corelație statistică între microbiomul alterat și autism”. Dar direcția cauzalității nu este încă clară”.

„De asemenea, nu spunem că avem o listă de microbi și, de fapt, acesta este un lucru pe care l-am evitat foarte mult și cu vehemență”, spune Taroncher-Oldenburg, deoarece „poate că nu microbii sunt importanți, ci genele pe care le conțin și funcțiile pe care le îndeplinesc”.

S-ar putea totuși ca dereglarea microbiomului să se datoreze, de exemplu, preferințelor alimentare ale persoanelor din spectrul autist, care au tendința de a fi „foarte pretențioase în materie de alimentație”, a spus Morton.

O nouă disciplină: Deschiderea drumului pentru o nouă eră

Mergând mai departe, reevaluarea lui Taroncher-Oldenburg și Morton va pune bazele „unui mod foarte puternic și analitic de a pune aceste întrebări și de a încerca să decidă care este cea mai potrivită abordare computațională pentru a analiza aceste seturi de date cu adevărat complexe”, spune Spiro.

„Acest studiu a necesitat o putere de calcul de >100 de ori mai mare în comparație cu majoritatea studiilor de microbiom”, spune Morton.

„Nu este ceva ce se poate face cu o foaie de calcul de pe desktop”, a adăugat Taroncher-Oldenburg.

Cu toate acestea, viitorul cercetării necesită mai mult decât o informatică avansată.

„Este nevoie de o nouă disciplină, deoarece numai știința informatică nu este suficientă, spune Morton. „Aceste sisteme sunt atât de complexe încât ai nevoie de inteligență artificială cuplată cu statistică, cuplată cu biologie, pentru a pava o nouă infrastructură și a distila complexitatea acesteia.”

Dar comunitatea trece, în sfârșit, prin „o acceptare” a faptului că microbiomul „ar putea influența în foarte mare măsură cine suntem și că ar putea fi la fel de important ca propriile noastre gene”, notează Taroncher-Oldenburg.