O que o meio ambiente tem a ver com o autismo?

O que o meio ambiente tem a ver com o autismo?
A busca por causas do autismo é uma tarefa assustadora - e os pesquisadores estão investigando uma variedade de fatores que podem desempenhar um papel. Vários estudos descobriram uma associação entre poluição do ar e incidência de autismo - mas outros não. Foto cedida por steinphoto

Se você olhar apenas para os números, você pode pensar que as taxas de autismo estão fora de controle. As taxas pareciam altas o suficiente no 1 em 150 em 2000, quando autoridades de saúde pública começaram rastreamento de um aumento constante da síndrome nos Estados Unidos. E quando as estimativas finalmente foram resumidas no 2012 no 1 em 68, muitos pais adotaram teorias infundadas culpando vacinas por uma “epidemia” do autismo, ajudando a surtos de sarampo e outras doenças outrora raras.

Especialistas, no entanto, atribuem a maior parte do aumento à conscientização, melhor acesso aos serviços e critérios expandidos para diagnosticar a síndrome do neurodesenvolvimento, que é caracterizada por interesses ou comportamentos restritos e problemas com comunicação e interações sociais.

O autismo é notavelmente diverso, abrangendo um amplo espectro de deficiências e presentes. "Se você conheceu uma criança com autismo", pais e médicos gostam de dizer, "você conheceu uma criança com autismo." Essa heterogeneidade, que também inclui uma série de doenças físicas, fez com que a busca por causas do autismo tarefa difícil.

Gráfico de Sean Quinn
Dados da Rede de Monitoramento de Incapacidades do Autismo e das Deficiências do Centro de Controle e Prevenção de Doenças. Gráfico de Sean Quinn

A maioria dos estudos se concentrou em genes e sugere que centenas de variantes genéticas podem aumentar o risco. As chamadas variações no número de cópias, que incluem longos trechos de DNA duplicado ou deletado que podem alterar a expressão gênica, parecem especialmente comuns no autismo.

Evidência clara das raízes genéticas do autismo ocorreu quando um estudo 1977 mostrou que gêmeos idênticos, que compartilham exatamente o mesmo genoma, eram muito mais prováveis também compartilhar um diagnóstico de autismo que gêmeos fraternos. Agora sabemos que um irmão mais novo de uma criança diagnosticada com autismo enfrenta maior risco de desenvolver a condição do que outras crianças. Mas os gêmeos também compartilham o mesmo ambiente, incluindo o útero. E esse ambiente compartilhado, como um Estudo 2011 de pares de gêmeos relatados, parece desempenhar um papel maior do que o anteriormente apreciado.

Uma das maneiras pelas quais os fatores ambientais podem influenciar o risco de autismo é mudando “fatores epigenéticos” - proteínas e outras moléculas que afetam a maneira como os genes são expressos sem alterar a seqüência do DNA. Tal Fatores que são críticos para o desenvolvimento normal do cérebro, respondem a diversas exposições no ambiente, de desreguladores endócrinos a ácido fólico na dieta.

Os cientistas esperam que, ao identificar genes ou perfis genéticos que aumentem a suscetibilidade a exposições ambientais específicas, eles possam encontrar maneiras de aliviar os aspectos incapacitantes do autismo. Mas a ciência está "realmente apenas começando", diz Lisa Croen, diretora do Programa de Pesquisa em Autismo na Kaiser Permanente Division of Research. O que causa o autismo e como agentes ambientais interagem com fatores genéticos e epigenéticos para aumentar o risco, permanece uma questão em aberto.

Lançando uma ampla rede

Múltiplos fatores provavelmente interagem para causar a probabilidade de qualquer criança desenvolver autismo. E, embora os cientistas concordem que fatores genéticos e ambientais desempenham um papel importante, a pesquisa genética ultrapassou em muito o trabalho sobre os elos ambientais.

“Até a 2007, praticamente não tínhamos pesquisas sobre o que eu considero como o mundo dos perigos ambientais e do autismo”, diz Irva Hertz-Picciotto, que dirige o Programa MIND Institute em Epidemiologia Ambiental do Autismo e Neurodesenvolvimento na Universidade da Califórnia, em Davis. Começando em torno de 2010, ela diz, "de repente todo mundo estava estudando isso."

Para os cientistas, os riscos ambientais incluem qualquer coisa além do genoma. Até agora eles investigaram um possível papel da poluição do ar, pesticidas, idade dos pais, condições médicas, incluindo infecção e diabetes, cuidados pré-natais, fatores do estilo de vida como a dieta da mãe, tabagismo e consumo de álcool e tempo entre gestações. Os resultados de muitos desses estudos foram misturados. Mesmo quando um estudo encontra uma associação entre um fator ambiental e um risco aumentado, isso não implica causalidade, mas sugere que o fator poder aumentar o risco.

Em um revisão recente de estudos epidemiológicos de fatores não autenéticos de autismo, os pesquisadores relataram idade avançada dos pais e nascimento prematuro como fatores de risco estabelecidos, e intervalos curtos entre a gravidez e a exposição pré-natal à poluição do ar como potenciais fatores de risco. Eles concluíram que uma longa lista de outros possíveis fatores ambientais, incluindo desregulação endócrina, justifica uma investigação mais aprofundada.

ftalatos
Desreguladores endócrinos tem estado sob escrutínio porque eles podem interferir com as vias hormonais envolvidas no desenvolvimento do cérebro. Mas estudos de produtos químicos desreguladores endócrinos, incluindo retardadores de chama e compostos perfluorados, produziram resultados conflitantes.

"Não há uma base consistente de evidências ainda", diz Croen.

Evidência de risco aumentado aparece mais forte para os ftalatos, produtos químicos encontrados em diversos produtos de consumo, de cosméticos a anéis de dentição. No entanto, mesmo esses resultados variam. “As razões para essas diferentes descobertas estão relacionadas ao desenho do estudo, metodologia, como as exposições são averiguadas, o modo como as pessoas são estudadas, a maneira como os casos são averiguados”, diz Croen. "É meio bagunçado."

A poluição do ar até agora recebeu o maior escrutínio, diz Hertz-Picciotto. E embora a poluição do ar contenha muitos neurotóxicos conhecidos, também tem um pouco de efeito de iluminação: é aí que estão os dados. Órgãos federais, estaduais e municipais monitoraram vários poluentes do ar desde a aprovação da Lei do Ar Limpo no 1970, dando aos pesquisadores um tesouro de dados para mapear onde as mulheres grávidas vivem e inferir possíveis exposições.

Vários estudos bem desenhados encontraram uma associação entre a poluição do ar e o autismo, incluindo os Riscos da Autismo Infantil da Genética e do Ambiente, ou CARREGAR, estudo, que Hertz-Picciotto tem executado desde 2002. Mas alguns estudos igualmente sólidos não têm. "Acho que o júri ainda está preocupado com a poluição do ar", diz Hertz-Picciotto.

Em um estudo CHARGE sobre a exposição a pesticidas organofosforados durante a gravidez, a equipe de Hertz-Picciotto descobriu que as mulheres que viviam em quilômetros 1.5 (pouco menos de um quilômetro) de campos agrícolas tratados durante a gravidez tinha um risco percentual 60 mais alto de ter um filho diagnosticado com autismo. O pesticida clorpirifós foi associado a um risco elevado durante o segundo e terceiro trimestres.

Estudos recentes em modelos de ratos desenvolvidos para estudar os fatores de risco do autismo (por exemplo, aqui e aquirelataram que a exposição pré-natal a pesticidas, incluindo o clorpirifos, pode interferir nos comportamentos sociais, exploratórios e vocais normais dos animais. A extrapolação de ratos para humanos é notoriamente carregada, mas os cientistas esperam que os modelos os ajudem a detectar exposições que interrompam os genes de susceptibilidade ao autismo e identifiquem as interações gene-ambiente ligadas ao aumento do risco. Cientistas da Agência de Proteção Ambiental dos EUA restrição recomendada todos os usos de clorpirifos em 2015 com base na evidência de que o pesticida neurotóxico poderia colocar bebês e crianças em risco. Administrador da EPA Scott Pruitt anulou essa decisão em março.

Como as mulheres grávidas que vivem em comunidades agrícolas não podem evitar totalmente as exposições a pesticidas, os pesquisadores analisaram os fatores que poderiam reduzir os riscos de autismo associados aos pesticidas. A equipe de Hertz-Picciotto considerou o ácido fólico como um potencial fator de mitigação baseado em evidências de que ele ajuda a tamponar os efeitos tóxicos dos contaminantes ambientais. E vários estudos relataram que mães que tomavam suplementos de ácido fólico eram menos propensas a ter crianças com autismo do que aquelas que não tomavam, embora grande estudo encontrado nenhuma tal associação.

Em um artigo publicado No início deste mês, Hertz-Picciotto e seus colegas relataram evidências sugerindo que os suplementos de ácido fólico podem de fato reduzir o risco de autismo associado à exposição a pesticidas. Para as mulheres expostas a pesticidas antes da concepção ou durante os primeiros três meses de gravidez, eles descobriram, tomar suplementos de ácido fólico durante o primeiro mês de gravidez parece reduzir a probabilidade de ter um filho diagnosticado com autismo. Se os suplementos realmente modificam os efeitos nocivos dos pesticidas, ainda não se sabe.

Desvendar as múltiplas maneiras pelas quais os genes e o ambiente podem interagir para contribuir para o autismo tem se mostrado um desafio. Ainda assim, Hertz-Picciotto diz que as mulheres em idade reprodutiva devem tomar suplementos de ácido fólico. Evidências sólidas mostram que tomar vitaminas pré-natal fortificadas com ácido fólico antes e durante o primeiro trimestre ajuda a proteger contra defeitos do tubo neural, malformações do cérebro e da medula espinhal. E variação genéticas que perturbam o metabolismo do folato razoavelmente comum. o Congresso Americano de Obstetras e Ginecologistas e Eunice Kennedy Shriver Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Também recomendamos que as mulheres tomem vitaminas com ácido fólico antes e durante a gravidez para ajudar a proteger o cérebro e o sistema nervoso de seus bebês.

Fatores para Reduzir o Risco

Desvendar as múltiplas maneiras pelas quais os genes e o ambiente podem interagir para contribuir para o autismo tem se mostrado um desafio. Os riscos genéticos ou epigenéticos podem estar na criança, na mãe ou possivelmente no pai, todos interagindo em uma série estonteante de combinações com a exposição a fatores ambientais. E essas interações podem ir em duas direções: a genética pode determinar se uma exposição causa efeitos adversos, ou uma exposição pode influenciar o modo como os genes são expressos.

"Há muitos mecanismos diferentes acontecendo aqui, e você precisa das amostras biológicas certas para analisar todos os mecanismos", diz Croen. Isso é exatamente o que o Investigação Longitudinal do Risco Autista Inicial, uma colaboração entre a Kaiser Permanente e três outros centros de pesquisa.

O EARLI tem como objetivo explorar por que o autismo tende a funcionar em famílias estudando mulheres grávidas que têm um filho com autismo e depois seguem seus filhos recém-nascidos. O desenho do estudo permitirá que eles identifiquem possíveis fatores de risco se o novo bebê também desenvolver autismo. Os pesquisadores coletaram espécimes biológicos dos pais, avaliaram crianças na clínica nas principais janelas de desenvolvimento e visitaram as residências para coletar poeira para análise química. Eles também realizaram pesquisas parentais com foco na dieta da mãe, rotinas e uso de pesticidas e outros produtos potencialmente tóxicos em casa. Dentro um papel 2015, o projeto relacionou as mudanças epigenéticas no esperma do pai com o risco de autismo nas crianças. Os autores detectaram mudanças similares no tecido cerebral post-mortem de pessoas diagnosticadas com autismo, que, segundo eles, sugerem que esses fatores epigenéticos podem estar atuando no cérebro da criança.

Ainda assim, Hertz-Picciotto continua esperançosa de que o progresso esteja no horizonte. Tanto o EARLI quanto o CHARGE se juntaram a uma iniciativa do National Institutes of Health chamada Influências Ambientais na Saúde da Criançaou ECHO. A iniciativa do NIH concedeu quase US $ 300 milhões em subsídios desde a 2015 para estudar uma ampla gama de condições de saúde infantil, incluindo autismo. Esta iniciativa visa identificar fatores ambientais nos primeiros estágios de desenvolvimento que poderiam ser modificados para melhorar a saúde das crianças.

Os epidemiologistas esperam que um dia um avanço tecnológico permita que eles leiam toda a história de exposição ambiental de uma pessoa a partir de espécimes biológicos, assim como eles podem determinar o perfil genético de uma pessoa por meio do sequenciamento do genoma. Até então, os epidemiologistas devem se contentar com as ferramentas confusas de seu ofício. Ainda assim, Hertz-Picciotto continua esperançoso de que o progresso esteja no horizonte.

"Eu olho para as coisas que estamos estudando para 20, 30, 40 anos e, em alguns casos, não houve muito mais progresso do que tivemos no 10 passado", diz ela. Hertz-Picciotto aponta para pesquisadores de câncer de mama que agora reconhecem que as mudanças que levam ao câncer provavelmente começam na infância ou na puberdade. “Eles estão tentando reconstruir as coisas 30 anos antes. Estamos apenas voltando alguns anos. Ver página da Ensia

Sobre o autor

Liza Gross é uma jornalista independente e editora de PLOS Biology especializada em saúde ambiental e pública, ecologia e conservação. Seu trabalho apareceu em diversos pontos de venda, incluindo O New York Times, O Washington Post, A Nação, Descobrir e KQED. twitter.com/liza

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