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 wi�kszoĘ� 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, wi�c trudno jest im rozpoczą� lub pod-
trzyma� rozmow�. Cz�sto 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 wi�kszoĘci 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� bał
k� 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 kr�gowym pniu
mózgu (z lewej). Jest on krótszy niŻ normalnie (po-
niŻej), wi�c 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
podj�zykowego 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
CIA�O
CZWOROBOCZNE
CIA�O
JŃDRO NERWU
CZWOROBOCZNE
TWARZOWEGO
JŃDRO
GÓRNE OLIWKI
JŃDRO NERWU
TWARZOWEGO
ODLEG�O��
JŃDRO NERWU 0.2 mm
ODLEG�O��
MÓ�D�EK RDZEĄ
PODJóZYKOWEGO
1.1 mm
PRZED�U�ONY
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 post�py 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
Ęwi�conej zaburzeniom rozwoju. Dwie gają wczesnych tygodni ciąŻy, kiedy zidentyfikowa� podstawowe czynniki ry-
okulistki dzieci�ce, Marilyn T. Miller mózg zarodka i pozosta"e cz�Ęci jego zyka i znaleę� nowe metody leczenia.
z University of Illinois w Chicago Badania nad dziedziczeniem au-
i Kerstin Str�mland z G�teborgs tyzmu wykaza"y, Że przypadki te-
Universitet w Szwecji opisa"y za- go schorzenia cz�sto powtarzają si�
skakujące wyniki badał
nad za- w danej rodzinie. Prawdopodo-
Co najmniej 16 na 10 tys.
burzeniami ruchów ga"ek ocznych bieł
stwo 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 ci�Żarnych, który w latach wi�cej niŻ 0.16% zachorował
w po-
szeĘ�dziesiątych 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 Str�mland 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 Str�m- 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 wi�cej 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 rozpocz�cia 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 ZNIEKSZTA�CENIA USZU
Uszkodzenie
spowodowane NIEDOROZWÓJ LUB BRAK KCIUKÓW KCIUK Z DODATKOWYM STAWEM
wskutek ekspozycji
SKAR�OWACIA�E RAMIONA
na talidomid w
okreĘlonym czasie SKAR�OWACIA�E 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 wyst�pują okreĘlone anomalie w budo-
wie ucha zewn�trznego, podczas gdy ich koł
czyny są rozwini�te prawid"owo. Wskazy-
wa"oby to, Że lek spowodowa" powstanie zaburzeł
mi�dzy 20 a 24 dniem po zap"odnieniu,
gdy zaczyna powstawa� uk"ad nerwowy zarodka (zdj�cie z prawej).
Że krewni chorych na autyzm miewa- dzą, jaka kombinacja róŻnych czynników
ją cz�sto niepe"noobjawową jego posta�. powoduje, Że jedni ludzie mają sympto-
Przypuszczalnie u tych osób wyst�pują my choroby, innym zaĘ udaje si� jej unik-
tylko niektóre warianty genowe (allele) ną�. Poszukiwanie przyczyn autyzmu
związane z autyzmem, co nie wystar- jest wi�c szczególnie trudne.
cza do pojawienia si� wszystkich jego W pracy z 1994 roku Miller i Str�m- zafascynowa"o odkrycie, Że wi�kszoĘ�
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 zewn�trz-
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- koł
czyn. 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 szeĘ�dziesiątych  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: niedorozwini�te koł
czy- 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 prawdopodobieł
stwo 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 nast�puje 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. Wi�kszoĘ� to neurony rucho-
pozycj� do autyzmu. po zap"odnieniu, uszu mi�dzy 20 a 33 we nerwów czaszkowych, które odpo-
dniem, koł
czyn mi�dzy 25 a 35. Mnie wiadają za ruchy mi�Ęni oczu, uszu,
Embriologia autyzmu w artykule Miller i Str�mland szczególnie twarzy, szcz�ki, prze"yku i j�zyka. 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-
dopodobieł
stwo 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 cz�Ęcią 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 dzieci�ce 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 niemowl�ctwie nast�puje regresja prowadzą-
dobór zachował
okreĘlonych mianem  interakcji spo"ecznych . Kli- ca do powaŻnego upoĘledzenia, czy teŻ zespó" Retta, post�pują-
nicyĘci zidentyfikowali ponadto wiele pokrewnych schorzeł
, w któ- ca choroba neurologiczna, która wyst�puje tylko u kobiet.
rych wyst�pują pewne cechy w"aĘciwe autyzmowi, ale ich nasilenie Od dawna wiadomo, Że autyzm jest chorobą dziedziczną. Jed-
jest inne lub teŻ wyst�pują 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, mi�dzy stem, g"owy mają proporcjonalne do ekspresji twarzy to jeden z objawów
rdzeniem kr�gowym a mózgowiem. Po- cia"a lub nieco wi�ksze. Autorzy nie- choroby, na którego podstawie moŻna
wstają w tym samym czasie co ucho ze- licznych prac, w których zajmowano ją zdiagnozowa�.
wn�trzne, moŻna zatem sądzi�, Że auty- si� pozabehawioralnymi objawami au-
styczne ofiary talidomidu b�dą równieŻ tyzmu, podają jednak, Że w wielu przy- Neurobiologia autyzmu
mia"y dysfunkcje w obr�bie nerwów padkach u chorych wyst�pują pewne
czaszkowych. Miller i Str�mland 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. zewn�trznego (zw"aszcza w tylnym za- autystycznych to skutek wczesnego
Kolejne pytanie brzmia"o: czy przy- kr�cie), 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 cz�sto opisywani nionych w rozwoju czy u rodzeł
stwa 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 zewn�trzny, ale na- chów ga"ki ocznej wiązano z auty- w"ącznie z zaangaŻowanymi w funkcje
wet szczególnie atrakcyjni fizycznie. zmem, zanim jeszcze przeprowadzono wyŻszego rz�du, 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; ŁRÓD�O 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 wi�zi 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 mi�dzyosobnicze; nieumiej�t-
uwaŻa, przez wyŻsze pi�tra oĘrodko- a nawet troch� wi�ksza niŻ przeci�tnie.
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: nieumiej�tnoĘ� domózgowiu hipokamp. twarzowego i jądrze górnym oliwki. Aby
pos"ugiwania si� j�zykiem 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"o� mi�dzy 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 mi�dzy bocznymi koordy-
Ograniczone albo uporczywe zachowania cjami organizmu. Ponadto najcz�Ęciej 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 wyci�te, 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 r�ce.
rego podstawowa rola w kontroli ru- Po raz drugi w Życiu przeŻy"am szok
chów mi�Ęni jest znana od dawna). poznawczy. MyĘla"am, Że g"owa mi za-
Jedna z przyczyn niepewnoĘci na- raz p�knie. 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 szcz�Ęliwszego
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). Cz�sto nak"ania-
California w San Diego udowodni" na gabinecie, podobieł
stwo mi�dzy 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� wi�ksze, niŻ sądzi"am. W obu
37-letni m�Żczyzna przedstawio-
poznawczych wyŻszego rz�du. Inny przypadkach pieł
mózgu by" skurczo-
ny na zdj�ciu 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 wi�ksza [ram- ga"ek ocznych.
wów czaszkowych stanowią jedynie ka na nast�pnej 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 rozpocz�tych pozycja na talidomid ani inne czynniki
rzeczywiĘcie, zaburzenia wyst�pujące przez Miller i Str�mland badał
auty- Ęrodowiskowe wiązane z autyzmem,
u pacjentów dotkni�tych autyzmem, stycznych ofiar talido-
którego przyczyny nie odkryto, są w midu. Próbki pocho-
wi�kszoĘci 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 Str�mland 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, b�dącego 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 nast�pnym
aktywnoĘ� umys"owa kontrolowana jest zapewne przez starszą teĘcie pozostawiano Ęwiecący Ęrodkowy ekran i w"ączano Ęwiat"o
filogenetycznie cz�Ę� mózgu  najprawdopodobniej pieł
lub na innym ekranie. Dzieci zdrowe przenosi"y nał
wzrok (c), natomiast
móŻdŻek, ewentualnie obie te struktury, wi�c 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 dziecił
stwa 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 wi�kszoĘ� 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. Rozpocz�lismy zatem poszu-
ry Miller i Str�mland okreĘli"y jako kry- mutacje, ale wi�kszoĘ� z tych mutacji kiwania alleli, skupiając si� na eksonach
tyczny dla powstawania autyzmu u za- jest prawdopodobnie Ęmiertelna, a wi�c HOXA1. Wyodr�bniliĘmy DNA z pró-
rodka eksponowanego na dzia"anie rzadko są przekazywane nast�pnym bek krwi chorych na autyzm i zdrowych
talidomidu. pokoleniom. Cho� wiele innych genów (grupa kontrolna), po czym szukaliĘ-
wyst�puje 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 wi�cej, 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 wi�kszoĘci genów, jego zmienio- rych na autyzm. JeĘli jednak wariant ta- ny. Zaj�liĘmy 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 umiej�tno� 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-
wst�pnymi danymi wyst�puje 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 wi�c przyją�, Że jego mózg ludzi chorych, b�dzie moŻna sto-
dacze przypuszczają, Że ta umiej�tnoĘ�
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 miesi�cy lu u oko"o 60% ludzi dotkni�tych auty- netycznego testu na autyzm, podobne-
i wyst�puje u dzieci z niskim ilorazem
zmem, co oznacza, Że w jego powsta- go do stosowanych przy zw"óknieniu
inteligencji. RównieŻ zwierz�ta 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 wi�kszoĘ� 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 cz�sto 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 rodzeł
stwa. 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 cz�Ęci chromosomu 7. Pra- dą naraŻone.
ce dotyczą przede wszystkim tych al- Nic nie u"atwi poszukiwał
przyczy-
leli, które zwi�kszają 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 b�dzie 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 cz�stoĘ� wyst�powania st�powanie 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 wi�ksza niŻ transgeniczne. Nast�pnie 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 zwi�kszanie ryzy- wanych tą chorobą.
ce by"y duŻo wi�ksze, 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
* Przyj�to nazwy genów wyst�pujących 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. Str�mland, V. Nor-
kologii w University of Rochester. Cho� zainteresowa"a si� din, M. Miller, B. kerstr�m 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, b�dąc 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- Wi�cej 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