البحث عن أسباب التوحد هو مهمة شاقة - ويقوم الباحثون بالتحري عن مجموعة متنوعة من العوامل التي قد تلعب دوراً. وقد وجدت العديد من الدراسات وجود علاقة بين تلوث الهواء وحدوث حالات التوحد - ولكن هناك دراسات أخرى لم تفعل ذلك. الصورة مجاملة من steinphoto

إذا نظرت فقط إلى الأرقام ، قد تعتقد أن معدلات التوحد تتصاعد خارج نطاق السيطرة. بدت المعدلات عالية بما فيه الكفاية في 1 في 150 في 2000 ، عندما بدأ مسؤولو الصحة العامة تتبع ارتفاع مطرد في متلازمة في الولايات المتحدة. وبحلول التقديرات الزمنية التي تم وضعها في النهاية في 2012 في 1 في 68 ، احتضن العديد من أولياء الأمور نظريات لا أساس لها إلقاء اللوم على اللقاحات في "وباء" التوحد ، مما يساعد على توفير الوقود تفشي من الحصبة وغيرها من الأمراض النادرة.

ومع ذلك ، يعزو الخبراء معظم هذه الزيادة إلى زيادة الوعي ، وتحسين الوصول إلى الخدمات ، ومعايير موسعة لتشخيص متلازمة النمو العصبي ، والتي تتميز بمصالح محدودة أو سلوكيات ومشاكل في التواصل والتفاعلات الاجتماعية.

التوحد هو متنوع بشكل ملحوظ ، يشمل مجموعة واسعة من الإعاقات والهدايا. "إذا قابلت طفلاً مصاباً بالتوحد" ، يحب الآباء والأمهات أن يقولوا "لقد قابلت طفلاً مصاباً بالتوحد". وقد أدى هذا التباين ، الذي يشمل أيضًا مجموعة من الأمراض الجسدية ، إلى البحث عن أسباب التوحد مهمة شاقة.

بيانات من مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية من مرض التوحد وشبكة رصد العجز النمائي. الرسم البياني عن طريق شين كوين

ركزت معظم الدراسات على الجينات ، واقتراح ذلك المئات من المتغيرات الجينية قد تزيد من المخاطر. ما يسمى الاختلافات في عدد النسخ ، والتي تشمل امتدادات طويلة من الحمض النووي المكررة أو المحذوفة التي يمكن أن تغير التعبير الجيني ، تبدو شائعة خاصة في التوحد.

ظهرت أدلة واضحة على الجذور الوراثية لمرض التوحد عندما أظهرت دراسة 1977 توأمان متطابقان ، يشتركان في نفس الجينوم نفسه ، كانوا أكثر احتمالا بكثير لتشارك أيضا تشخيص التوحد من التوائم الأخوية. نحن نعلم الآن أن الأخ الأصغر من طفل مصاب بالتوحد يواجه مخاطر أعلى من تطوير الحالة من الأطفال الآخرين. لكن التوائم تتشارك أيضًا في نفس البيئة ، بما في ذلك الرحم. وتلك البيئة المشتركة ، باعتبارها ذكرت دراسة 2011 من أزواج التوأم، يبدو للعب دور أكبر مما كان مقدرا في السابق.

إن إحدى الطرق التي قد تؤثر بها العوامل البيئية على خطر التوحد هي عن طريق تغيير "العوامل الوراثية اللاجينية" - وهي بروتينات وجزيئات أخرى تؤثر على طريقة التعبير عن الجينات دون تغيير تسلسل الحمض النووي. هذه العوامل، التي تعتبر حاسمة لنمو الدماغ الطبيعي ، والاستجابة لمخاطر متنوعة في البيئة ، من اختلال الغدد الصماء إلى حمض الفوليك في النظام الغذائي.

يأمل العلماء أن يكون من خلال تحديد الجينات أو الملامح الجينية التي تزيد من التعرض لمخاطر بيئية محددة ، القدرة على إيجاد طرق للتخفيف من جوانب تعطيل التوحد. لكن العلم هو "في الحقيقة مجرد بداية" ، ويقول ليزا كروين ، مدير برنامج البحث عن التوحد في قسم كايزر بيرماندي للبحوث. ما الذي يسبب التوحد ، وكيف يتفاعل العوامل البيئية مع العوامل الوراثية والجينية لزيادة المخاطر ، يبقى سؤالًا مفتوحًا.

صب شبكة واسعة

من المحتمل أن تتفاعل عدة عوامل لتسبب احتمالية إصابة طفل واحد بالتوحد. وعلى الرغم من أن العلماء يوافقون على أن العوامل الوراثية والبيئية تلعب دوراً ، إلا أن أبحاث الوراثة تجاوزت كثيراً العمل على الروابط البيئية.

"حتى 2007 ، لم يكن لدينا أي بحث تقريبًا حول ما أفكر به كعالم من المخاطر البيئية والتوحد" ، يقول Irva Hertz-Picciotto، الذي يدير برنامج معهد MIND في علم الأوبئة البيئية للتوحد والتطور العصبي في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس. بدءًا من عام 2010 تقريبًا ، كما تقول ، "فجأة كان الجميع يدرسها".

بالنسبة للعلماء ، تتضمن المخاطر البيئية أي شيء يتجاوز الجينوم. حتى الآن قاموا بالتحقيق في دور محتمل لتلوث الهواء والمبيدات الحشرية والعمر الوالدي والظروف الطبية بما في ذلك العدوى والسكري والرعاية قبل الولادة وعوامل نمط الحياة مثل النظام الغذائي للأم والتدخين واستهلاك الكحول والوقت بين حالات الحمل. النتائج من العديد من هذه الدراسات كانت مختلطة. حتى عندما تعثر إحدى الدراسات على وجود علاقة بين عامل بيئي وبين زيادة المخاطر ، فإنها لا تعني وجود علاقة سببية ، ولكنها تشير إلى هذا العامل ربما زيادة المخاطر.

في باقة الاستعراض الأخير من الدراسات الوبائية لعوامل التوحد غير الطبيعي ، ذكر الباحثون أن عمر الوالدين المتقدم والولادة قبل الأوان هما عوامل خطر معروفة ، وفترات قصيرة بين الحمل والتعرض لما قبل الولادة لتلوث الهواء كعوامل خطر محتملة. وخلصوا إلى أن قائمة طويلة من العوامل البيئية المحتملة الأخرى ، بما في ذلك تعطيل الغدد الصماء ، تستدعي المزيد من البحث.

اختلال الغدد الصماء لقد خضعوا للفحص لأنها يمكن أن تتداخل مع المسارات الهرمونية المشاركة في تطوير الدماغ. لكن دراسات من المواد الكيميائية المسببة لاضطرابات الغدد الصماء ، بما في ذلك مثبطات اللهب والمركبات المشبعة بالفلور ، أنتجت نتائج متضاربة.

"ليس هناك قاعدة أدلة ثابتة حتى الآن" ، يقول كروين.

تظهر أدلة على زيادة المخاطر أقوى بالنسبة للفثالات والمواد الكيميائية الموجودة في المنتجات الاستهلاكية المتنوعة من مستحضرات التجميل إلى حلقات التسنين. حتى هذه النتائج تختلف. "الأسباب وراء هذه النتائج المختلفة تتعلق بتصميم الدراسة ، المنهجية ، كيفية التحقق من التعرض ، الطريقة التي يدرس بها الناس ، الطريقة التي يتم التأكد من الحالات بها" ، يقول كروين. "إنه نوع من الفوضى."

تلقت تلوث الهواء حتى الآن أكثر تدقيقا ، يقول هيرتز - Picciotto. وعلى الرغم من أن تلوث الهواء يحتوي على الكثير السموم العصبية المعروفة، وهناك أيضا قليلا من تأثير ضوء الشارع: هذا هو المكان الذي توجد فيه البيانات. قامت الوكالات الفيدرالية والولائية والمحلية بمراقبة مجموعة من ملوثات الهواء منذ إصدار قانون الهواء النظيف في 1970 ، مما منح الباحثين كنزًا من البيانات لتخمينها حيث تعيش النساء الحوامل ويستنتجن التعرض المحتمل.

وقد وجدت العديد من الدراسات المصممة جيدا وجود علاقة بين تلوث الهواء والتوحد ، بما في ذلك مخاطر التوحد في الطفولة من علم الوراثة والبيئة ، أو الشحنة، الدراسة ، التي شغلتها Hertz-Picciotto منذ 2002. لكن القليل من الدراسات المتساوية على حد سواء لم تفعل ذلك. تقول هيرتز-بيكيوتو: "أعتقد أن هيئة المحلفين لا تزال تلوث الهواء".

في دراسة CHARGE عن التعرض لمبيدات الآفات الفوسفاتية العضوية أثناء الحمل ، وجد فريق هيرتز - بيسيوتو أن النساء اللاتي يعشن ضمن 1.5 كيلومترات (أقل من ميل) من الحقول الزراعية المعالجة أثناء الحمل كان لديهم خطر أعلى بنسبة 60 في المئة من تشخيص طفل مصاب بالتوحد. وارتبط الكلوربيريفوس بمبيدات الآفات مع زيادة المخاطر خلال الثلث الثاني والثالث من الحمل.

الدراسات الحديثة في نماذج الماوس المتقدمة لدراسة عوامل خطر التوحد (على سبيل المثال ، هنا و  هناأشارت إلى أن التعرض لما قبل الولادة لمبيدات الآفات ، بما في ذلك الكلوربيريفوس ، يمكن أن يتداخل مع السلوكيات الاجتماعية والاستكشافية والصوتية الطبيعية للحيوانات. الاستقراء من الفئران للبشر مشحون بشكل كبير ، لكن العلماء يأملون أن تساعدهم النماذج على فحص حالات التعرض التي تعطل الجينات القابلية للتوحد وتحديد التفاعلات الجينية-البيئية المرتبطة بزيادة المخاطر. العلماء مع وكالة حماية البيئة الأمريكية أوصت تقييد جميع استخدامات الكلوربيريفوس في 2015 استناداً إلى دليل على أن مبيد الآفات السمي العصبي قد يعرض الرضع والأطفال للخطر. مسؤول وكالة حماية البيئة سكوت برويت قلب هذا القرار في مارس اذار.

ولأن النساء الحوامل اللواتي يعشن في مجتمعات زراعية لا يمكنهن تجنب التعرض للمبيدات ، فقد بحث الباحثون عن عوامل قد تقلل من مخاطر التوحد المرتبطة بمبيدات الآفات. اعتبر فريق هيرتز-بيسيوتو حمض الفوليك كعامل مخفف محتمل يستند إلى دليل على أنه يساعد على منع التأثيرات السامة للملوثات البيئية. وقد أفادت العديد من الدراسات أن الأمهات اللواتي تناولن مكملات حمض الفوليك كانوا أقل عرضة لإنجاب الأطفال المصابين بالتوحد من أولئك الذين لم يفعلوا ذلك ، وجدت دراسة كبيرة لا يوجد مثل هذا الارتباط.

في باقة ورقة نشرت في وقت سابق من هذا الشهر ، أفادت هيرتز-بيكيوتو وزملاؤها عن أدلة تشير إلى أن مكملات حمض الفوليك قد تقلل بالفعل من خطر التوحد المرتبط بالتعرض للمبيدات. وبالنسبة للنساء اللواتي تعرضن لمبيدات الحشرات قبل الحمل أو خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل ، وجد الباحثون أن تناول مكملات حمض الفوليك خلال الشهر الأول من الحمل يقلل من احتمال تشخيص طفل مصاب بالتوحد. ما إذا كانت المكملات الغذائية التي تعدل بالفعل التأثيرات الضارة للمبيدات الحشرية ستبقى معروضة.

ثبت أن حل الطرق المتعددة التي قد تتفاعل بها الجينات والبيئة للمساهمة في التوحد أمر صعب. ومع ذلك ، تقول Hertz-Picciotto إن النساء في سن الإنجاب يجب أن يتناولن مكملات حمض الفوليك. تظهر الأدلة الصلبة أن تناول فيتامينات ما قبل الولادة المدعمة بحمض الفوليك قبل وأثناء الأشهر الثلاثة الأولى يساعد على الوقاية من عيوب الأنبوب العصبيتشوهات الدماغ والحبل الشوكي. و التباين الوراثيs التي تعطل استقلاب الفولات شائع إلى حد ما. المؤتمر الأمريكي لأطباء النساء والتوليد و  معهد يونيس كينيدي شرايفر الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية كما توصي النساء بتناول الفيتامينات بحمض الفوليك قبل وأثناء الحمل للمساعدة في حماية الدماغ والنمو في الجهاز العصبي لدى أطفالهن.

عوامل لتقليل المخاطر

لقد ثبت أن تحدي الطرق المتعددة التي قد تتفاعل بها الجينات والبيئة للمساهمة في التوحد أمر صعب. يمكن أن تقع المخاطر الوراثية أو الوراثية مع الطفل ، الأم أو الأب ، وكلها تتفاعل في مجموعة مذهلة من التوليفات مع التعرض للعوامل البيئية. ويمكن لهذه التفاعلات أن تسير في اتجاهين: يمكن للوراثة أن تحدد ما إذا كان التعرض يسبب تأثيرات ضائرة ، أو أن التعرض قد يؤثر على كيفية التعبير عن الجينات.

"هناك الكثير من الآليات المختلفة التي تحدث هنا ، وتحتاج إلى عينات بيولوجية مناسبة للنظر في جميع الآليات" ، يقول كروين. هذا بالضبط ما التحريض الطولي المبكر لمخاطر التوحد، وهو تعاون بين Kaiser Permanente وثلاثة مراكز أبحاث أخرى ، تم القيام به.

يهدف EARLI إلى استكشاف سبب ميل التوحد إلى الانتشار في العائلات من خلال دراسة النساء الحوامل اللواتي لديهن طفل مصاب بالتوحد ثم متابعة أطفالهن حديثي الولادة. سيسمح لهم تصميم الدراسة بتحديد عوامل الخطر المحتملة إذا أصيب الطفل الجديد بالتوحد أيضًا. جمع الباحثون عينات بيولوجية من الوالدين ، وقاموا بتقييم الأطفال في العيادة عند نوافذ النمو الرئيسية ، وزاروا المنازل لجمع الغبار من أجل التحليل الكيميائي. كما أجروا مسوحات أبوية متعمقة تركز على النظام الغذائي للأم ، والروتين ، واستخدام المبيدات الحشرية وغيرها من المنتجات السامة في المنزل. في ورقة 2015ارتبط المشروع بالتغيرات اللاجينية في الحيوانات المنوية لدى الأب مع خطر التوحد لدى الأطفال. وقد اكتشف الباحثون تغيرات مشابهة في نسيج دماغي بعد الوفاة من الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بالتوحد ، والتي يقولون إنها تشير إلى أن عوامل جينية مثل هذه قد تكون في عمل دماغ الطفل.

ومع ذلك ، لا يزال Hertz-Picciotto يحدوهم الأمل في إحراز تقدم في الأفق.وقد انضم EARLI و CHARGE إلى مبادرة المعاهد الوطنية للصحة المسماة التأثيرات البيئية على نتائج صحة الطفلأو ECHO. وقد منحت مبادرة المعاهد الوطنية للصحة ما يقرب من مليون دولار أمريكي في منح منذ 300 لدراسة مجموعة واسعة من الظروف الصحية للأطفال ، بما في ذلك مرض التوحد. تهدف هذه المبادرة إلى تحديد العوامل البيئية في المراحل الأولى من التطوير التي يمكن تعديلها لتحسين صحة الأطفال.

يأمل علماء الوبائيات أن يسمح لهم اختراق تكنولوجي في يوم ما بقراءة التاريخ الكامل للشخص من التعرض البيئي من العينات البيولوجية ، تماماً كما يمكن أن يحددوا المظهر الجيني للشخص من خلال تسلسل الجينوم. حتى ذلك الحين ، يجب على علماء الأوبئة أن يستقروا على الأدوات الفوضوية في تجارتهم. ومع ذلك ، لا يزال هيرتز - Picciotto يأمل أن التقدم في الأفق.

وتقول: "إنني أنظر إلى الأمور التي كنا ندرسها منذ سنوات 20 ، و 30 ، و 40 ، وفي بعض الحالات ، لم يكن هناك تقدم أكبر بكثير مما كنا عليه في الماضي 10". تشير Hertz-Picciotto إلى الباحثين في سرطان الثدي الذين يدركون الآن أن التغيرات التي تؤدي إلى السرطان من المرجح أن تبدأ في مرحلة الطفولة أو البلوغ. "إنهم يحاولون إعادة بناء الأشياء 30 سنوات في وقت سابق. نحن فقط في العودة بضع سنوات ". 

نبذة عن الكاتب

ليزا غروس هي صحفية مستقلة ومحررة PLOS Biology ومتخصصة في مجال البيئة والصحة العامة والبيئة والحفظ. وقد ظهر عملها في منافذ متنوعة ، بما في ذلك نيويورك تايمز ، واشنطن بوست ، الأمة ، اكتشف و KQED. twitter.com/liza

كتب ذات صلة:

at سوق InnerSelf و Amazon