. Uma reconstrução 3-D mostrando um patch interrompido do córtex (azul e área vermelha) Image: Stoner et al.NEJM
Ninguém sabe o que causa o autismo, uma condição que varia muito em gravidade que algumas pessoas no espectro alcançar invejável fama e sucesso, enquanto outros necessitam de assistência ao longo da vida devido a graves problemas com comunicação, cognição e comportamento. Os cientistas descobriram inúmeras pistas, mas até agora eles não chegam a somar. A genética é complicada. A neurociência é conflituosa.
Agora, um novo estudo acrescenta uma intrigante, inesperado, e com certeza-a-ser descoberta controversa à mistura: Ele sugere que os cérebros de crianças com autismo conter pequenas manchas em que o arranjo normalmente ordenada de neurônios no córtex cerebral é interrompido."Nós encontramos locais onde parece haver uma falha do desenvolvimento normal", disse Eric Courchesne, neurocientista da Universidade da Califórnia, San Diego e um dos autores do estudo, que aparece hoje no New England Journal of Medicine .
"Esses tipos de mudanças na arquitetura celular que aconteceria durante o desenvolvimento do cérebro, provavelmente por volta da primeira parte do segundo trimestre."
"Tem sido muito difícil identificar uma lesão ou qualquer coisa no cérebro que é específico e de diagnóstico de autismo", disse Thomas Insel, diretor do Instituto Nacional de Saúde Mental, uma das várias agências que financiaram o projeto. O novo estudo é notável porque se aplica métodos de rotulagem moleculares sofisticadas para post-mortem de tecidos de pessoas com autismo que morreram quando crianças, o que é incrivelmente difícil de encontrar, diz Insel.
"Se é real, se é replicado e é um achado consistente, é mais uma evidência de que o autismo começa antes do nascimento e só se manifesta quando as crianças começam a ter problemas com a linguagem ou comportamento social em torno de dois ou três anos", disse Insel. "Esses tipos de mudanças na arquitetura celular que aconteceria durante o desenvolvimento do cérebro, provavelmente por volta da primeira parte do segundo trimestre."
O córtex é a folha fina de tecido na superfície do cérebro. Nós seres humanos temos tanto dele que ele está dobrado para caber dentro de nossos crânios, dando o nosso cérebro sua aparência enrugada. O córtex desempenha um papel importante em tudo, desde funções básicas como planejar movimentos e dar sentido à informação de nossos olhos e ouvidos, material para mais avançados, como a linguagem eo pensamento abstrato.
Se você cortar uma secção transversal através do córtex e olhou para ele sob um microscópio, veria que ele tem uma arquitetura celular consistente, com seis camadas distintas, cada uma habitada por certos tipos de neurônios com um certo padrão de conexões com outros neurônios. Esta organização uniforme, muitos neurocientistas pensam, é o que faz com que o córtex de um computador tão poderoso e flexível.
Estes desenhos anatômicos clássicos de Santiago Ramon y Cajal mostrar as camadas em diferentes partes do córtex.Imagem: Wikicommons
Mas essa organização parece estar confuso em alguns pontos em muitas crianças com autismo, de acordo com o novo estudo.
Courchesne e colegas examinaram o tecido cerebral post-mortem das 22 crianças que morreram entre as idades de 2 e 15 - metade tinha autismo, metade não. Os sintomas de quem tinha que variou de leve a grave. Com a ajuda de Ed Lein e outros cientistas do Instituto do Cérebro Allen, a equipe aplicou marcadores genéticos que rotulam tipos específicos de células e camadas específicas do córtex.
Em 10 de 11 dos cérebros de autistas, eles encontraram pedaços de córtex que não seguem as regras normais. As manchas foram alguns milímetros em todo (cerca de um quarto a meia polegada). Em alguns remendos, uma camada específica estava faltando. Em outros casos, algumas células não estavam lá. Os detalhes variavam de caso para caso.
Os pesquisadores descobriram essas anormalidades no córtex temporal e pré-frontal, áreas com papéis em linguagem e cognição que são - em uma espécie muito amplo e mão wavey de forma - relevantes para os sintomas do autismo. Eles não vê-los no córtex occipital, uma região associada principalmente com a visão, o que normalmente não é interrompido no autismo. Nem vê-los nos cérebros de 10 das 11 crianças sem autismo. (A uma criança neste grupo sem autismo que tinham manchas de córtex mexidos também tinha um histórico de convulsões graves, que não explica exatamente esta conclusão, mas pode ser relevante, Courchesne diz).
"É intrigante encontrar algo consistente como este", disse Helen Barbas, neurocientista da Universidade de Boston, que não esteve envolvido no novo estudo. Mas ela é menos certo sobre o que isso significa.
Uma hipótese popular é que os resultados do autismo de conexões alteradas dentro ou entre as regiões do córtex. "O córtex é um grande sistema de comunicação", disse Barbas. "Se você tem uma anormalidade na estrutura do córtex, que vai afetar a conectividade." Neste momento, porém, não é possível conectar os pontos entre os bits mexidos do córtex descritos no novo estudo eo tipo de conectividade alterado Barbas e outros têm encontrado anteriormente. "Isso levanta uma série de perguntas, e isso é bom."
Fitas coloridas indicam as camadas do córtex, e uma ruptura anormal, em que uma pessoa com autismo. Imagem: Stoner et ai. NEJM
Courchesne reconhece o novo estudo é apenas um começo. Os pesquisadores só tiveram acesso a pequenos pedaços de tecido do cérebro, de modo que não posso dizer quão disseminado as manchas eram desordenadas em qualquer pessoa, muito menos como eles são em geral comum no cérebro de pessoas com autismo (ou sem ele, para que importa). Pela mesma razão, ainda não está claro se há alguma relação entre a gravidade - ou o tipo - de sintomas do autismo e do número ou localização de manchas mexidos do córtex.
O que poderia causar essas anormalidades não é clara, mas Courchesne pensa genética e ambiente tanto poderia desempenhar um papel. O gatilho pode ser alguma coisa relativamente comum (mas actualmente desconhecida) encontrada por mulheres grávidas, Courchesne sugere, mas os indivíduos diferentes podem variar na sua susceptibilidade genética para isso - e em seu potencial genético para compensar isso.
Os resultados também podem ser consistentes com as mutações genéticas espontâneas, que têm sido implicados por várias equipes de pesquisadores do autismo nos últimos anos, diz Robert Hevner, um neuropatologista e neurocientista da Universidade de Washington. Ao contrário das mutações genéticas hereditárias transmitidas de pais para filhos, mutações espontâneas ocorrem mais tarde, durante o desenvolvimento.
"À medida que milhares de milhões de células do nosso corpo e cérebro estão se dividindo, os erros são feitos", disse Hevner. Porque esses erros afetam algumas células e não em outras, eles podem criar um padrão de mosaico de anormalidades. "Se há mutações que ocorrem em pequena escala durante o desenvolvimento do cérebro, podemos ver algumas mudanças que eles estão mostrando aqui."
Ainda assim, Hevner vê várias razões para ser cético sobre as descobertas. O principal deles é que os pesquisadores não mostraram diretamente que o cérebro de pessoas com autismo têm anormalidades celulares - eles se inferir que a partir de sua rotulagem molecular, que tem como alvo RNA. Isso pode ser problemático em tecido post-mortem, diz Hevner. "O cérebro após a morte é apenas sentado ali estufar em seus próprios sucos e RNA é uma molécula altamente instável que é facilmente degradado."
Uma interpretação alternativa para as novas descobertas, Hevner diz, é que os adesivos com marcadores moleculares que faltam apenas correspondem a áreas onde o RNA degradado mais rapidamente do que no tecido circundante. Courchesne e colegas fizeram experimentos para tentar descartar isso, mas Hevner diz que ainda não está convencido. "Eu desenvolvi um hábito de ser cautelosos", disse ele.
Quando se trata de pesquisa do autismo, isso é provavelmente um hábito saudável para todos.
Greg é um escritor de ciência em WIRED interessado em biologia e comportamento. Ele também gosta muito de mapas.
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