Disfungsi Tenaga Sel yang dilihat pada Autisme

Autisme pada kanak-kanak sangat berkaitan dengan kecacatan mitokondria, pengeluar tenaga sel, menurut kajian UC Davis. Para penyelidik percaya bahawa kerosakan dan tekanan oksidatif pada mitokondria dapat menyebabkan perkembangan autisme dan juga keparahan gangguan tersebut.

Kedua hanya untuk jantung, otak adalah pengguna tenaga terbesar dalam badan. Mitokondria mempunyai set petunjuk genetik mereka sendiri, yang disebut DNA mitokondria (mtDNA), yang melakukan pernafasan aerobik. Oleh itu, para penyelidik mencadangkan bahawa apabila neuron otak tidak menerima cukup bahan bakar, hasilnya mungkin termasuk gejala kognitif negatif yang berkaitan dengan autisme.

Disfungsi mitokondria juga dikaitkan dengan beberapa keadaan neurologi lain, seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, skizofrenia dan gangguan bipolar.

"Kanak-kanak dengan penyakit mitokondria mungkin mengalami intoleransi, kejang dan penurunan kognitif, antara lain. Sebahagiannya akan menampakkan gejala penyakit dan ada yang muncul sebagai kes sporadis, ”kata Cecilia Giulivi, profesor di Jabatan Biosains Molekul di Sekolah Perubatan Veterinar di UC Davis dan penulis utama kajian.

"Banyak ciri ini dikongsi oleh kanak-kanak dengan autisme."

Walaupun penyelidikan sebelumnya telah menunjukkan kemungkinan adanya hubungan antara autisme dan disfungsi mitokondria, hasilnya dianggap spekulatif atau termasuk tisu yang tidak begitu mewakili metabolisme saraf.

"Sangat luar biasa bahawa bukti disfungsi mitokondria dan perubahan DNA mitokondria dikesan dalam darah anak-anak kecil dengan autisme," kata Geraldine Dawson, ketua pegawai sains Autism Speaks, yang memberikan dana untuk kajian ini.

"Salah satu tantangannya adalah sulit untuk mendiagnosis disfungsi mitokondria kerana biasanya memerlukan biopsi otot. Sekiranya kita dapat memeriksa masalah metabolisme ini dengan ujian darah, itu akan menjadi langkah besar ke depan. "

Untuk kajian ini, 10 kanak-kanak autistik (berumur 2 hingga 5) direkrut untuk mengambil bahagian bersama dengan 10 kanak-kanak yang sesuai dengan usia yang kerap mengembangkan dari latar belakang yang serupa. Sampel darah diambil dari setiap anak sehingga para peneliti dapat menganalisis jalur metabolik mitokondria dalam sel-sel imun, yang disebut limfosit. Limfosit ini sangat bergantung pada pernafasan aerobik yang dilakukan oleh mitokondria.

Kajian itu menunjukkan bahawa mitokondria pada kanak-kanak autistik menggunakan oksigen lebih sedikit (tanda aktiviti mitokondria yang lebih rendah) daripada kumpulan kawalan. Sebagai contoh, penggunaan oksigen satu kompleks enzim mitokondria penting, NADH oksidase, pada kanak-kanak autistik hanya sepertiga daripada yang terdapat dalam kumpulan kawalan.

"Penurunan 66 peratus adalah signifikan," kata Giulivi. "Apabila tahap ini lebih rendah, anda tidak mempunyai kemampuan untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat) untuk membayar kerja selular. Walaupun penurunan ini dianggap sederhana, defisit dalam output tenaga mitokondria tidak harus diketepikan, kerana penurunan ini dapat diperburuk atau dibuktikan dalam tempoh perinatal tetapi muncul subklinis pada tahun-tahun dewasa. "

Secara keseluruhan, banyak kelainan, kekurangan dan tahap kerusakan yang terdapat pada mitokondria kanak-kanak autistik menunjukkan bahawa tekanan oksidatif pada organel ini dapat mempengaruhi permulaan autisme.

"Pelbagai disfungsi yang kami ukur mungkin lebih ekstrem dalam sel-sel otak, yang bergantung sepenuhnya pada mitokondria untuk tenaga," kata Isaac Pessah, Ph.D., pengarah Pusat Pencegahan Kesihatan dan Penyakit Alam Sekitar Kanak-kanak, Institut MIND UC Davis penyelidik dan profesor biologi sains molekul di UC Davis School of Veterinary Medicine.

Giulivi mencatat, bagaimanapun, bahawa penemuan ini masih belum membuktikan penyebab autisme.

"Kami mengambil gambar disfungsi mitokondria ketika anak-anak berusia 2 hingga 5 tahun. Sama ada ini berlaku sebelum mereka dilahirkan atau selepasnya, kajian ini tidak dapat memberitahu kita, "katanya.

"Namun, penelitian ini meningkatkan pemahaman tentang autisme di beberapa bidang dan dapat, jika ditiru, digunakan untuk membantu dokter mendiagnosis masalahnya lebih awal."

"Pediatrik perlu menyedari masalah ini sehingga mereka dapat mengajukan pertanyaan yang tepat untuk menentukan sama ada kanak-kanak dengan autisme mempunyai masalah penglihatan atau pendengaran atau miopati," kata Giulivi.

Kajian ini diterbitkan dalam Journal of the American Medical Association (JAMA).

Sumber: Universiti California