بیومارکرها
بیومارکر یا نشانگر های زیستی یعنی یک متغییر بیولوژیکی که مرتبط با بیماری است و بطور مستقیم قابل اندازه‌گیری است.
شناخت بیومارکرهایی که در تشخیص اوتیسم کاربرد دارند به شدت مورد نیاز است. چراکه با تکیه بر آنها می‌توان تشخیص دقیق، به موقع و نیز درمان‌های بهتر و موثرتری برای مبتلایان فراهم آورد.
نشانگرهای زیستی مرتبط با بیماری موردنظر، اطلاعاتی از اثرات احتمالی درمان روی بیماری (نشانگرهای زیستی پیش‌بینی کننده)، وجود بیماری (نشانگرهای زیستی تشخیصی)، چگونگی توسعه یک بیماری صرف نظر از نوع بیماری (نشانگرهای زیستی پیش آگاه کننده) را در اختیار قرار می‌دهند.
سروتونین
ساختارشیمیایی سروتونین
اولین بیومارکر شناخته شده در اوتیسم، افزایش سطح خونی سروتونین (۵-HT) می‌باشد.
ارتباط بین افزایش سطح خونی سروتونین و اوتیسم و نیز نقش سروتونین در تکامل نورونی باعث شده است که سطح خونی آن به‌عنوان یک بیومارکر بالقوه و اولیه جهت تشخیص اوتیسم به حساب بیاید .
بیشتر مطالعات، افزایش بارز سطح خونی سروتونین را در تقریبا ۳۰ درصد افراد اوتیستیک گزارش کرده‌اند. سروتونین نقش مهمی در بدن ایفا می‌کند، چون به‌عنوان یک نوروترانسمیتر در مغز است. و موجب تنظیم عملکردهای اوتونومیک، شناختی و رفتاری می‌شود. و نیز به‌عنوان یک فاکتور رشد در تکامل نورونی قبل از تولد می‌باشد.
سطح خونی سروتونین به‌عنوان بیومارکر اولیه و بالقوه‌ی اوتیسم شناخته شده است و اهمیت زیادی در تشخیص اوتیسم دارد.
بیومارکرهای استرس اکسیداتیو
یکی دیگر از بیومارکرهای سودمند در اوتیسم، بیومارکرهای استرس اکسیداتیو هستند.
این بیومارکرها مانند سطح ادراری HEL و TAOC اطلاعات مهمی درباره‌ی آسیب مغز ناشی از استرس اکسیداتیو فراهم می‌آورند.
مشخص شده است که کاهش سطح ادراری TAOC در افراد اوتیستیک نشانگر نقص در سیستم آنتی‌اکسیدانی می‌باشد. هم‌چنین مشخص شده است که کاهش TAOC و افزایش HEL در ادرار افراد ASD وجود دارد، اما سطح ادراری TAOC دارای اثرات قابل توجهی نسبت به سطح ادراری HEL در افراد اوتیستیک می‌باشد.
بیومارکرهای متابولیکی
اثبات شده است که تغییر در متابولیسم فسفواینوزیتاید فسفات به‌عنوان یک بیومارکر در اوتیسم می‌تواند کاربرد داشته باشد.
نقص در عملکرد و یا بیان فسفولیپیدکینازها و فسفاتازها باعث تغییر میزان فسفولیپیدها در همه‌ی سلول‌ها می‌شود.
چندین مطالعه نشان داده‌اند که مقدار، تولید و فعالیت فسفواینوزیتاید فسفات در سلول‌های محیطی افراد اوتیستیک (مانند لنفوبلاست‌ها) تغییر می‌کند.
بیومارکرهای ساختاری
بیومارکرهای نوروآناتومیک در تشخیص اوتیسم کاربرد دارند که ناهنجاری‌های ساختمانی مغز را برای ما روشن می‌سازند.
بیومارکرهای MRI در ASD شامل: افزایش حجم کلی مغز، افزایش حجم ماده‌ی سفید و خاکستری در فرونتال، تمپورال و سینگولیت، افزایش مایع extra-axial مغز، بزرگ‌شدگی آمیگدال، نازک‌شدگی کورتیکال در فرونتال و لوب‌های تمپورال هستند.
طبق نتایج حاصل از MRI، افزایش رشد کلی کورتیکال در بچه‌های اوتیستیک در اوایل زندگی دیده می‌شود. هم‌چنین یافته‌های مشابهی در نواحی ساب‌کورتیکال مغز (آمیگدال و هیپوکمپ) و نیز مخچه دیده می‌شود.
نکته‌ی جالب این است که در افراد اوتیستیک بزرگسال چنین یافته‌ای وجود ندارد، حال‌آنکه کاهش حجم مغز در افراد اوتیستیک بزرگسال دیده می‌شود .
بیومارکرهای التهابی
نتایج یک مطالعه نشان داد که TNF-α, visfatin, resistin بیومارکرهای بسیار خوبی نیز برای تشخیص اوتیسم می‌باشند.
افزایش سطح سرمی TNF-α, visfatin, resistin نقش مهمی در پاتوفیزیولوژی اوتیسم دارد. سیستم ایمنی منجر به تولید و آزادسازی فاکتورهای التهابی و ایمنی-التهابی گوناگون و متنوعی مانند آدیپوکاین‌ها و کموکاین‌ها می‌شود.
از آدیپوکاین‌ها می‌توان به visfatin, resistin اشاره کرد که به‌عنوان میانجی‌های فعالیت متابولیکی هستند و از کموکاین‌ها می‌توان TNF-α را نام برد که به‌عنوان فاکتور التهابی مهم می‌باشد.
مشخص شده است که در شرایط ASD، بیان سایتوکاین‌ها در نمونه‌های سرم، پلاسما، مغز، CSF، مایع آمنیون، PBMC ( Peripheral Blood Mononuclear Cell) افزایش می‌یابد.
بیومارکرهای ژنتیکی
نوعی از بیومارکرهای مهم اوتیسم، بیومارکرهای ژنتیکی هستند. مطالعات گسترده‌ی اخیر نشانگر ارتباط بارزی بین سن پدر، تنوع بیان ژن و خطر بروز اوتیسم در فرزندان بوده‌اند. ژن‌های مشخصی عرضه‌کننده‌ی بیومارکرهایی در ASD هستند. افزایش بیان ژن Slit1 و کاهش بیان ژن‌های ABL1 و Cdc42 در افراد اوتیستیک به اثبات رسیده است .
Cdc42 متعلق به اعضای خانواده‌ی بزرگ Rho هستند. پروتئین‌های Rho تنظیم‌کننده‌های کلیدی اسکلت سلولی هستند و ABLکینازها در فعال‌سازی Cdc42 حیاتی هستند. بنابراین احتمالا ارتباط مهمی بین تغییرات نورون زایی در مغز و بیومارکرهای خون محیطی وجود دارد.
نتیجه این‌که بیان ABL1 tyrosine kinase و پروتئین Cdc42، ابزارهای تشخیصی بالقوه‌ای هستند. که به‌عنوان بیومارکرهایی برای بیماران اوتیستیک کاربرد دارند.
اتوآنتی‌بادی‌ها
اتوآنتی‌بادی یک آنتی بادی است که توسط سیستم ایمنی ساخته شده و علیه یکی یا چند مورد از پروتئین‌های خودی هدف‌گیری شده است. اوتوآنتی‌بادی‌ها می‌توانند از سد خونی‌مغزی عبور کرده و با آنتی‌ژن‌های بافت مغز ترکیب شوند و منجر به تشکیل کمپلکس‌های ایمنی شوند که در آسیب نورولوژیکی بافت مغز دخیل هستند.
اوتوآنتی‌بادی‌ها به‌عنوان پاتوژن برای مغز جنین عمل می‌کنند. واکنش اوتوآنتی‌بادی‌های مغز با برخی نواحی مغز ممکن است منجر به اختلال عملکرد در ناحیه‌ی موردنظر شوند. آنتی‌بادی‌های پدری ممکن است در تکامل مغز نوزاد با دخالت در پیام رسانی سلولی در مغز در حال تکامل، هم‌چنین بهم زدن الگوهای سازمان‌دهی سیستم عصبی مرکزی و فرآیندهای تکامل نورونی در اوتیسم شرکت داشته باشند.
تحت شرایط نرمال، مولکول‌های بزرگ مثل ایمونوگلوبولین G و دیگر اجزاء ایمنی نمی‌توانند از سد خونی‌مغزی رد شوند و وارد مغز شوند. اما عفونت و فاکتورهای محیطی می‌توانند باعث افزایش نفوذپذیری سد خونی‌مغزی شوند. بنابراین این آنتی‌بادی‌ها ممکن است از سد خونی‌مغزی رد شوند. و با آنتی‌ژن‌های بافت مغز ترکیب شوند. و کمپلکس‌های ایمنی را تشکیل دهند که می‌توانند منجر به آسیب نورول وژیکی بافت مغز و در نهایت تغییرات رفتاری و نواقص شناختی که از مشخصات بارز اوتیسم هستند شوند.
سایر بیومارکرها
از دیگر بیومارکرهایی که در اوتیسم کاربرد دارند می‌توان به نسبت روی (Zinc) پلاسمایی به مس سرم اشاره کرد. مشخص شده است که کمبود روی و توکسیسیتی مس و یا به بیانی دیگر، کاهش نسبت روی به مس در اوتیسم دخیل است.
روی نقش مهمی در عملکرد سیستم ایمنی دارد و کمبود آن موجب افزایش استعداد ابتلا به پاتوژن‌های گوناگون می‌گردد. کمبود شدید روی موجب سرکوب عملکرد ایمنی، عفونت و اختلالات عاطفی و نیز نواقص نوروبیولوژیکی در بچه‌ها می‌شود.
مشخص شده است که سطوح بالای جیوه در نمونه‌های خون، دندان و ادرار بچه‌های اوتیستیک یافت شده است. اثبات شده است که آلودگی هوا در سن‌فرانسیسکو و تگزاس به شدت با شیوع اوتیسم در ارتباط است، چراکه هوای آلوده حاوی جیوه می‌باشد.
گلوتامات و گلوتامین
ساختار شیمیایی گلوتامات
یکی دیگر از بیومارکرهای اوتیسم، سطح گلوتامات پلاسما می‌باشد. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که بیشتر بچه‌های اوتیستیک از نقص در متابولیسم آمینواسیدها رنج می‌برند. همه‌ی تحقیقات حاکی از این است که سطوح بالای گلوتامات پلاسما در اوتیسم وجود دارد. علاوه بر این، سطح پایین گلوتامین نیز گزارش شده است. وضعیت هایپرگلوتاماترژیک منجر به تخریب عصبی و تحریک‌پذیری بیش از حد در اوتیسم می‌شود.
ساختار شیمیایی گلوتامین
گلوتامات یکی از فراوان‌ترین اسید آمینه های موجود در بدن انسان و فراوان‌ترین انتقال دهنده عصبی (پیامرسان های شیمیایی که به ارتباط سلول ها کمک می کنند) در مغز است.
گلوتامات و گلوتامین اسیدهای آمینه غیر ضروری هستند، به این معنی که بدن قادر به تولید میزان کافی از آنها است. و یا با مصرف غذاهای مختلف می تواند دریافت کند.
