Pencarian penyebab autisme adalah tugas yang menakutkan - dan peneliti menyelidiki berbagai faktor yang mungkin berperan. Beberapa penelitian telah menemukan hubungan antara polusi udara dan kejadian autisme - namun yang lain belum. Foto milik steinphoto

Jika Anda melihat angka saja, Anda mungkin berpikir tingkat autisme tidak terkendali. Tarifnya tampak cukup tinggi di 1 di 150 di 2000, saat petugas kesehatan masyarakat memulai Melacak peningkatan sindrom di Amerika Serikat. Dan pada saat perkiraan akhirnya digabung di 2012 di 1 di 68, banyak orang tua telah berpelukan. teori tidak berdasar menyalahkan vaksin untuk "epidemi" autisme, membantu bahan bakar wabah campak dan penyakit langka lainnya.

Namun, para ahli mengaitkan sebagian besar peningkatan kesadaran, akses layanan yang lebih baik, dan kriteria yang diperluas untuk mendiagnosa sindrom perkembangan saraf, yang ditandai dengan keterbatasan minat atau perilaku dan masalah dengan interaksi komunikasi dan sosial.

Autisme sangat beragam, meliputi spektrum kecacatan dan pemberian yang luas. "Jika Anda pernah bertemu dengan satu anak autis," orang tua dan dokter ingin mengatakan, "Anda pernah bertemu dengan satu anak dengan autisme." Heterogenitas itu, yang juga mencakup berbagai penyakit fisik, telah membuat pencarian penyebab autisme. tugas yang menakutkan

Data dari Pusat Jaringan Pengendalian Kecelakaan dan Pengendalian Penyakit dan Pencegahan Penyakit. Grafik oleh Sean Quinn

Sebagian besar penelitian berfokus pada gen, dan menyarankan itu Ratusan varian gen dapat meningkatkan risiko. Variasi jumlah salinan yang disebut, yang mencakup perulangan panjang DNA yang diduplikasi atau dihapus yang dapat mengubah ekspresi gen, tampak sangat umum terjadi pada autisme.

Bukti yang jelas tentang akar genetik autisme terjadi ketika sebuah studi 1977 menunjukkan bahwa kembar identik, yang memiliki genom yang sama persis, jauh lebih mungkin untuk juga berbagi diagnosis autisme dari kembar fraternal. Kita sekarang tahu bahwa adik dari seorang anak didiagnosis menderita autisme risiko yang lebih tinggi mengembangkan kondisi dibanding anak-anak lain. Tapi si kembar juga berbagi lingkungan yang sama, termasuk rahimnya. Dan lingkungan bersama itu, sebagai a Studi 2011 tentang pasangan kembar dilaporkan, tampaknya memainkan peran lebih besar dari yang sebelumnya diapresiasi.

Faktor lingkungan satu arah dapat mempengaruhi risiko autisme adalah dengan mengubah "faktor epigenetik" - protein dan molekul lain yang mempengaruhi cara gen diekspresikan tanpa mengubah urutan DNA. Seperti itu faktor, yang sangat penting untuk perkembangan otak normal, merespons beragam eksposur di lingkungan, dari pengganggu endokrin hingga asam folat dalam makanan.

Para ilmuwan berharap dengan mengidentifikasi gen atau profil genetik yang meningkatkan kerentanan terhadap paparan lingkungan tertentu, mereka dapat menemukan cara untuk mengurangi aspek penonaktifan autisme. Tapi sains "benar-benar baru mulai," kata Lisa Croen, direktur The Program Penelitian Autisme di Divisi Riset Kaiser Permanente. Apa yang menyebabkan autisme, dan bagaimana agen lingkungan berinteraksi dengan faktor genetik dan epigenetik untuk meningkatkan risiko, tetap menjadi pertanyaan terbuka.

Mengirimkan Net Wide

Beberapa faktor kemungkinan berinteraksi menyebabkan kemungkinan anak terkena autisme. Dan meskipun para ilmuwan sepakat bahwa faktor genetik dan lingkungan memainkan peran, penelitian genetika telah jauh melampaui pekerjaan pada hubungan lingkungan.

"Sampai 2007, kami hampir tidak memiliki penelitian tentang apa yang saya anggap sebagai dunia bahaya lingkungan dan autisme," kata Irva Hertz-Picciotto, yang mengarahkan Program Institut MIND dalam Epidemiologi Lingkungan Autisme dan Perkembangan Saraf di University of California, Davis. Mulai sekitar tahun 2010, dia berkata, "tiba-tiba semua orang mempelajarinya."

Bagi ilmuwan, risiko lingkungan mencakup sesuatu yang berada di luar genom. Sejauh ini mereka telah menyelidiki peran potensial untuk polusi udara, pestisida, usia orang tua, kondisi medis termasuk infeksi dan diabetes, perawatan prenatal, faktor gaya hidup seperti diet ibu, konsumsi rokok dan alkohol, dan waktu antara kehamilan. Hasil dari banyak penelitian ini telah dicampur. Bahkan ketika sebuah studi menemukan hubungan antara faktor lingkungan dan peningkatan risiko, hal itu tidak menyiratkan sebab-akibat, namun mengemukakan faktor itu mungkin meningkatkan resiko

Di sebuah review terbaru dari studi epidemiologi faktor autisme nongenetik, periset melaporkan usia parental lanjut usia dan kelahiran prematur sebagai faktor risiko yang mapan, dan interval pendek antara kehamilan dan paparan prenatal terhadap polusi udara sebagai faktor risiko potensial. Mereka menyimpulkan bahwa daftar panjang faktor lingkungan lain yang mungkin, termasuk gangguan endokrin, memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

Pengganggu endokrin telah mendapat sorotan karena bisa mengganggu jalur hormonal yang terlibat dalam perkembangan otak. Tapi studi bahan kimia yang mengganggu endokrin, termasuk penghambat api dan senyawa perfluorinated, telah menghasilkan hasil yang bertentangan.

"Belum ada basis bukti yang konsisten," kata Croen.

Bukti peningkatan risiko muncul lebih kuat untuk phthalates, bahan kimia ditemukan di beragam produk konsumen dari kosmetik hingga cincin tumbuh gigi. Namun hasil ini pun beragam. "Alasan untuk temuan yang berbeda ini berhubungan dengan rancangan studi, metodologi, bagaimana eksposur dipastikan, bagaimana orang dipelajari, seperti kasus yang dipastikan," kata Croen. "Ini agak berantakan."

Polusi udara sejauh ini mendapat sorotan paling ketat, kata Hertz-Picciotto. Dan meski polusi udara banyak mengandung dikenal neurotoksik, ada juga sedikit a efek lampu jalan: di situlah datanya. Badan federal, negara bagian dan lokal telah memantau berbagai polutan udara sejak berlakunya Clean Air Act di 1970, memberi peneliti sebuah kumpulan data berharga untuk dipetakan dimana ibu hamil tinggal dan menyimpulkan potensi eksposur.

Beberapa penelitian yang dirancang dengan baik telah menemukan hubungan antara polusi udara dan autisme, termasuk Risiko Autisme Masa Kecil dari Genetika dan Lingkungan, atau BIAYA, studi yang telah dijalankan Hertz-Picciotto sejak 2002. Tapi beberapa studi yang sama solidnya belum. "Saya pikir juri masih berada di udara karena polusi udara," kata Hertz-Picciotto.

Dalam studi CHARGE tentang paparan pestisida organofosfat selama kehamilan, tim Hertz-Picciotto menemukan bahwa wanita yang tinggal di dalam jarak 1.5 kilometer (hanya kurang dari satu mil) dari ladang pertanian yang dirawat selama kehamilan mereka. memiliki risiko 60 persen lebih tinggi memiliki anak didiagnosis dengan autisme. Pestisida chlorpyrifos dikaitkan dengan meningkatnya risiko selama trimester kedua dan ketiga.

Studi terbaru pada model tikus dikembangkan untuk mempelajari faktor risiko autisme (misalnya, di sini dan di sini) melaporkan bahwa paparan prenatal terhadap pestisida, termasuk chlorpyrifos, dapat mengganggu perilaku normal, eksploratori dan vokal hewan. Ekstrapolasi dari tikus ke manusia sangat terkenal, namun ilmuwan berharap model ini akan membantu mereka menyaring eksposur yang mengganggu gen kerentanan autisme dan mengidentifikasi interaksi gen-lingkungan yang terkait dengan peningkatan risiko. Ilmuwan dengan Badan Perlindungan Lingkungan AS direkomendasikan membatasi semua penggunaan chlorpyrifos di 2015 berdasarkan bukti bahwa pestisida neurotoksik dapat menempatkan bayi dan anak-anak yang berisiko. Administrator EPA Scott Pruitt membatalkan keputusan itu pada bulan Maret.

Karena wanita hamil yang tinggal di komunitas pertanian tidak dapat sepenuhnya menghindari eksposur pestisida, para periset telah melihat faktor-faktor yang dapat mengurangi risiko autisme terkait pestisida. Tim Hertz-Picciotto menganggap asam folat sebagai faktor mitigasi potensial berdasarkan bukti bahwa ini membantu menyangga efek racun dari kontaminan lingkungan. Dan beberapa penelitian telah melaporkan bahwa ibu yang mengonsumsi suplemen asam folat cenderung tidak memiliki anak autis daripada mereka yang tidak, meskipun studi besar ditemukan tidak ada asosiasi semacam itu

Di sebuah kertas diterbitkan Awal bulan ini, Hertz-Picciotto dan rekan-rekannya melaporkan bukti yang menunjukkan bahwa suplemen asam folat dapat mengurangi risiko autisme yang terkait dengan paparan pestisida. Bagi wanita yang terpapar pestisida sebelum hamil atau selama tiga bulan pertama kehamilan, mereka menemukan, mengkonsumsi suplemen asam folat selama bulan pertama kehamilan tampaknya mengurangi kemungkinan anak didiagnosis menderita autisme. Apakah suplemen benar-benar memodifikasi efek berbahaya dari pestisida masih harus dilihat.

Mengurai berbagai cara gen dan lingkungan berinteraksi untuk berkontribusi pada autisme terbukti menantang. Meski demikian, Hertz-Picciotto mengatakan wanita usia subur harus mengonsumsi suplemen asam folat. Bukti kuat menunjukkan bahwa mengonsumsi vitamin prenatal yang diperkaya dengan asam folat sebelum dan selama trimester pertama membantu menjaga terhadap cacat tabung saraf, malformasi otak dan sumsum tulang belakang. Dan variasi genetikYang mengganggu metabolisme folat adalah cukup umum. itu Kongres Amerika of Obstetricians dan Gynecologists dan Eunice Kennedy Shriver Institut Nasional Kesehatan Anak dan Pembangunan Manusia juga merekomendasikan agar wanita mengkonsumsi vitamin dengan asam folat sebelum dan selama kehamilan untuk membantu melindungi otak dan sistem saraf bayi mereka.

Faktor-faktor untuk Mengurangi Resiko

Untangling beberapa cara yang dapat berinteraksi dengan gen dan lingkungan terhadap autisme telah terbukti menantang. Risiko genetik atau epigenetik dapat terjadi pada anak, ibu atau mungkin ayahnya, semua berinteraksi dalam kombinasi kombinasi yang memusingkan dengan paparan faktor lingkungan. Dan interaksi ini bisa terjadi dalam dua arah: Genetika dapat menentukan apakah paparan menyebabkan efek samping, atau paparan dapat mempengaruhi bagaimana gen diekspresikan.

"Ada banyak mekanisme yang berbeda terjadi di sini, dan Anda memerlukan sampel biologis yang tepat untuk melihat semua mekanisme," kata Croen. Itulah yang sebenarnya Investigasi Longitudinal Resiko Awal Autisme, kolaborasi antara Kaiser Permanente dan tiga pusat penelitian lainnya, siap dilakukan.

EARLI bertujuan untuk mengeksplorasi mengapa autisme cenderung terjadi dalam keluarga dengan mempelajari wanita hamil yang memiliki anak autis dan kemudian mengikuti anak mereka yang baru lahir. Desain penelitian akan memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi faktor risiko potensial jika bayi baru lahir mengembangkan autisme juga. Peneliti mengumpulkan spesimen biologis dari orang tua, menilai anak-anak di klinik pada jendela perkembangan utama, dan mengunjungi rumah untuk mengumpulkan debu untuk analisis kimia. Mereka juga melakukan survei mendalam orang tua yang berfokus pada pola makan ibu, rutinitas, dan penggunaan pestisida serta produk berpotensi beracun lainnya di rumah. Di sebuah kertas 2015, proyek tersebut menghubungkan perubahan epigenetik pada sperma ayah dengan risiko autisme pada anak-anak. Para penulis mendeteksi perubahan serupa pada jaringan otak postmortem orang-orang yang didiagnosis dengan autisme, yang menurut mereka menunjukkan bahwa faktor epigenetik semacam itu mungkin sedang bekerja di otak anak.

Namun, Hertz-Picciotto tetap berharap bahwa kemajuan ada di cakrawala. Kedua EARLI dan CHARGE telah bergabung dengan prakarsa National Institutes of Health yang disebut Pengaruh Lingkungan terhadap Hasil Kesehatan Anak, atau ECHO. Inisiatif NIH telah memberikan hampir US $ 300 juta dalam bentuk hibah sejak 2015 untuk mempelajari berbagai kondisi kesehatan anak-anak, termasuk autisme. Inisiatif ini bertujuan untuk mengidentifikasi faktor lingkungan pada tahap awal pembangunan yang dapat dimodifikasi untuk memperbaiki kesehatan anak-anak.

Ahli epidemiologi berharap suatu saat sebuah terobosan teknologi akan memungkinkan mereka membaca keseluruhan riwayat eksposur lingkungan manusia dari spesimen biologis, sama seperti mereka dapat menentukan profil genetik seseorang dengan sekuens genom. Sampai saat itu, ahli epidemiologi harus puas dengan peralatan perdagangan mereka yang berantakan. Meski begitu, Hertz-Picciotto tetap berharap bahwa kemajuan ada di cakrawala.

"Saya melihat kembali hal-hal yang telah kita pelajari untuk 20, 30, 40 tahun dan, dalam beberapa kasus, belum ada kemajuan yang jauh lebih banyak daripada yang kita dapatkan di 10 sebelumnya," katanya. Hertz-Picciotto menunjuk pada periset kanker payudara yang sekarang menyadari bahwa perubahan yang menyebabkan kanker kemungkinan dimulai pada masa kanak-kanak atau pubertas. "Mereka mencoba merekonstruksi hal-hal 30 bertahun-tahun sebelumnya. Kami akan kembali beberapa tahun lagi. " 

Tentang Penulis

Liza Gross adalah seorang jurnalis independen dan editor PLOS Biology yang mengkhususkan diri pada lingkungan dan kesehatan masyarakat, ekologi dan konservasi. Karyanya telah muncul di beragam gerai, termasuk The New York Times, The Washington Post, Bangsa, Temukan dan KQED. twitter.com/liza

Buku terkait:

at Pasar InnerSelf dan Amazon