¿Qué tiene que ver el medio ambiente con el autismo?

¿Qué tiene que ver el medio ambiente con el autismo?
La búsqueda de las causas del autismo es una tarea desalentadora, y los investigadores están investigando una variedad de factores que podrían desempeñar un papel. Varios estudios han encontrado una asociación entre la contaminación del aire y la incidencia del autismo, pero otros no. Foto cortesía de steinphoto

Si miras solo los números, podrías pensar que las tasas de autismo están fuera de control. Las tasas parecían lo suficientemente altas en 1 en 150 en 2000, cuando los funcionarios de salud pública comenzaron rastrear un aumento constante del síndrome en los Estados Unidos. Y para cuando las estimaciones finalmente se volvieron aplastadas en 2012 en 1 en 68, muchos padres se habían abrazado teorías infundadas culpar a las vacunas por una "epidemia" de autismo, ayudando a alimentar los brotes de sarampión y otras enfermedades una vez raras.

Los expertos, sin embargo, atribuyen la mayor parte del aumento a una mayor conciencia, un mejor acceso a los servicios y criterios ampliados para diagnosticar el síndrome del neurodesarrollo, que se caracteriza por intereses o conductas restringidas y problemas con la comunicación y las interacciones sociales.

El autismo es notablemente diverso y abarca un amplio espectro de discapacidades y obsequios. "Si conoció a un niño con autismo", a los padres y médicos les gusta decir: "han conocido a un niño con autismo". Esa heterogeneidad, que también incluye una variedad de dolencias físicas, ha hecho que la búsqueda de las causas del autismo tarea desalentadora.

Gráfico de Sean Quinn
Datos de la Red de Monitoreo de Autismo y Discapacidades del Desarrollo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Gráfico de Sean Quinn

La mayoría de los estudios se han centrado en los genes, y sugieren que cientos de variantes de genes pueden aumentar el riesgo. Las llamadas variaciones del número de copias, que incluyen tramos largos de ADN duplicado o eliminado que pueden alterar la expresión génica, parecen ser especialmente comunes en el autismo.

La evidencia clara de las raíces genéticas del autismo llegó cuando un estudio 1977 mostró que gemelos idénticos, que comparten exactamente el mismo genoma, eran mucho más probables también compartir un diagnóstico de autismo que gemelos fraternos. Ahora sabemos que un hermano menor de un niño diagnosticado con autismo enfrenta una riesgo mayor de desarrollar la condición que otros niños. Pero los gemelos también comparten el mismo entorno, incluido el útero. Y ese entorno compartido, como un Estudio 2011 de pares de gemelos reportados, parece jugar un papel más importante de lo que previamente se apreciaba.

Una forma en que los factores ambientales pueden influir en el riesgo de autismo es cambiando los "factores epigenéticos": proteínas y otras moléculas que afectan la forma en que se expresan los genes sin cambiar la secuencia de ADN. Tal Factores, que son fundamentales para el desarrollo normal del cerebro, responden a diversas exposiciones en el medio ambiente, desde disruptores endocrinos hasta ácido fólico en la dieta.

Los científicos esperan que al identificar genes o perfiles genéticos que aumenten la susceptibilidad a exposiciones ambientales específicas, puedan encontrar formas de aliviar los aspectos discapacitantes del autismo. Pero la ciencia está "realmente comenzando", dice Lisa Croen, directora del Programa de investigación de autismo en la División de Investigación de Kaiser Permanente. Lo que causa el autismo y cómo los agentes ambientales interactúan con factores genéticos y epigenéticos para aumentar el riesgo, sigue siendo una pregunta abierta.

Lanzar una red amplia

Múltiples factores probablemente interactúen para causar la probabilidad de que un niño desarrolle autismo. Y aunque los científicos están de acuerdo en que los factores genéticos y ambientales juegan un papel importante, la investigación genética ha superado con creces el trabajo sobre los vínculos ambientales.

"Hasta 2007, prácticamente no teníamos investigación sobre lo que considero el mundo de los peligros ambientales y el autismo", dice. Irva Hertz-Picciotto, quien dirige el Programa del Instituto MIND en Epidemiología Ambiental del Autismo y Neurodesarrollo en la Universidad de California, Davis. Comenzando por 2010, dice, "de repente todo el mundo lo estudiaba".

Para los científicos, los riesgos ambientales incluyen cualquier cosa más allá del genoma. Hasta ahora han investigado el papel potencial de la contaminación del aire, los pesticidas, la edad de los padres, las afecciones médicas como la infección y la diabetes, la atención prenatal, los factores del estilo de vida como la dieta de la madre, el consumo de tabaco y alcohol y el tiempo entre embarazos. Los resultados de muchos de estos estudios han sido mixtos. Incluso cuando un estudio encuentra una asociación entre un factor ambiental y un mayor riesgo, no implica causalidad, pero sugiere que ese factor podría aumentar el riesgo

En un revisión reciente de los estudios epidemiológicos de factores de autismo no genéticos, los investigadores informaron la edad avanzada de los padres y el nacimiento prematuro como factores de riesgo establecidos, y los intervalos cortos entre el embarazo y la exposición prenatal a la contaminación del aire como posibles factores de riesgo. Llegaron a la conclusión de que una larga lista de otros posibles factores ambientales, incluida la alteración endocrina, justifica una mayor investigación.

ftalatos
Disruptores endocrinos han estado bajo escrutinio porque pueden interferir con las vías hormonales involucradas en el desarrollo del cerebro. Pero estudios de sustancias químicas que alteran el sistema endocrino, incluidos retardantes de llama y compuestos perfluorados, han producido resultados contradictorios.

"Todavía no hay una base de evidencia consistente", dice Croen.

La evidencia de mayor riesgo aparece más fuerte para los ftalatos, productos químicos que se encuentran en diversos productos de consumo, desde cosméticos hasta anillos para la dentición. Sin embargo, incluso estos resultados varían. "Las razones de estos diferentes hallazgos se relacionan con el diseño del estudio, la metodología, cómo se determinan las exposiciones, la forma en que se estudia a las personas, la forma en que se determinan los casos", dice Croen. "Es un poco desordenado".

Según Hertz-Picciotto, la contaminación del aire ha sido la que más ha sido objeto de escrutinio. Y aunque la contaminación del aire contiene muchos neurotóxicos conocidos, también hay un poco de efecto de luz de la calle: ahí es donde están los datos. Las agencias federales, estatales y locales han monitoreado una variedad de contaminantes del aire desde la aprobación de la Ley de Aire Limpio en 1970, brindando a los investigadores un tesoro de datos para mapear dónde viven las mujeres embarazadas e inferir exposiciones potenciales.

Varios estudios bien diseñados han encontrado una asociación entre la contaminación del aire y el autismo, incluidos los riesgos del autismo infantil de la genética y el medio ambiente, o CARGO, estudio, que Hertz-Picciotto ha ejecutado desde 2002. Pero algunos estudios igualmente sólidos no tienen. "Creo que el jurado todavía está fuera de la contaminación del aire", dice Hertz-Picciotto.

En un estudio de CHARGE sobre la exposición a plaguicidas organofosforados durante el embarazo, el equipo de Hertz-Picciotto descubrió que las mujeres que vivían dentro de 1.5 kilómetros (apenas menos de una milla) de campos agrícolas tratados durante su embarazo tenía un 60 porcentaje de riesgo más alto de tener un niño diagnosticado con autismo. El pesticida clorpirifos se asoció con un mayor riesgo durante el segundo y tercer trimestre.

Estudios recientes en modelos de ratones desarrollados para estudiar factores de riesgo de autismo (p. Ej., aquí y aquí) informaron que la exposición prenatal a los pesticidas, incluido el clorpirifos, puede interferir con las conductas sociales, exploratorias y vocales normales de los animales. La extrapolación de ratones a humanos es notoriamente tensa, pero los científicos esperan que los modelos los ayuden a detectar exposiciones que alteren los genes de susceptibilidad al autismo e identifiquen las interacciones genético-ambientales relacionadas con un mayor riesgo. Científicos de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. restricción recomendada todos los usos de clorpirifos en 2015 basados ​​en la evidencia de que el plaguicida neurotóxico podría poner a los bebés y niños en riesgo. El administrador de EPA Scott Pruitt revocó esa decisión en marzo.

Debido a que las mujeres embarazadas que viven en comunidades agrícolas no pueden evitar por completo la exposición a plaguicidas, los investigadores han analizado los factores que podrían reducir los riesgos de autismo asociado a los pesticidas. El equipo de Hertz-Picciotto consideró el ácido fólico como un posible factor mitigante basado en la evidencia de que ayuda a amortiguar los efectos tóxicos de los contaminantes ambientales. Y varios estudios han informado que las madres que tomaron suplementos de ácido fólico tenían menos probabilidades de tener hijos con autismo que las que no lo hicieron, aunque una estudio grande encontrado no hay tal asociación.

En un papel publicado a principios de este mes, Hertz-Picciotto y sus colegas informaron evidencia que sugiere que los suplementos de ácido fólico pueden de hecho reducir el riesgo de autismo asociado con la exposición a pesticidas. Para las mujeres expuestas a los pesticidas antes de la concepción o durante los primeros tres meses de embarazo, descubrieron que tomar suplementos de ácido fólico durante el primer mes de embarazo parecía reducir la probabilidad de tener un niño diagnosticado con autismo. Ya sea que los suplementos realmente modifiquen los efectos nocivos de los pesticidas permanece a la vista.

Desenredar las múltiples formas en que los genes y el medio ambiente podrían interactuar para contribuir al autismo ha demostrado ser un desafío. Aún así, Hertz-Picciotto dice que las mujeres en edad reproductiva deben tomar suplementos de ácido fólico. La evidencia sólida muestra que tomar vitaminas prenatales fortificadas con ácido fólico antes y durante el primer trimestre ayuda a protegerse contra los defectos del tubo neural, malformaciones del cerebro y la médula espinal. Y variación genéticas que alteran el metabolismo del folato son muy común. El Congreso Americano de Obstetras y Ginecólogos y Eunice Kennedy Shriver Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano También recomendamos que las mujeres tomen vitaminas con ácido fólico antes y durante el embarazo para ayudar a proteger el cerebro y el sistema nervioso en desarrollo de sus bebés.

Factores para reducir el riesgo

Desenredar las múltiples formas en que los genes y el medio ambiente podrían interactuar para contribuir al autismo ha demostrado ser un desafío. Los riesgos genéticos o epigenéticos podrían recaer en el niño, la madre o posiblemente el padre, todos interactuando en una vertiginosa serie de combinaciones con la exposición a factores ambientales. Y estas interacciones podrían ir en dos direcciones: la genética podría determinar si una exposición causa efectos adversos, o una exposición podría influir en cómo se expresan los genes.

"Aquí están sucediendo muchos mecanismos diferentes, y se necesitan las muestras biológicas correctas para analizar todos los mecanismos", dice Croen. Eso es exactamente lo que Investigación Longitudinal del Riesgo de Autismo Temprano, una colaboración entre Kaiser Permanente y otros tres centros de investigación, se propuso hacer.

EARLI tiene como objetivo explorar por qué el autismo tiende a ser hereditario en las familias mediante el estudio de las mujeres embarazadas que tienen un hijo con autismo y luego seguir a sus hijos recién nacidos. El diseño del estudio les permitirá identificar posibles factores de riesgo si el nuevo bebé también desarrolla autismo. Los investigadores recolectaron especímenes biológicos de los padres, evaluaron a los niños en la clínica en las ventanas clave del desarrollo y visitaron las casas para recolectar el polvo para el análisis químico. También llevaron a cabo encuestas a profundidad de los padres que se centraron en la dieta de la madre, las rutinas y el uso de pesticidas y otros productos potencialmente tóxicos en el hogar. En un papel 2015, el proyecto relacionó los cambios epigenéticos en el esperma del padre con el riesgo de autismo en los niños. Los autores detectaron cambios similares en el tejido cerebral postmortem de las personas diagnosticadas con autismo, que según ellos sugieren que tales factores epigenéticos pueden estar presentes en el cerebro del niño.

Aún así, Hertz-Picciotto sigue con la esperanza de que el progreso está en el horizonte. Tanto EARLI como CHARGE se han unido a una iniciativa de los Institutos Nacionales de Salud llamada Influencias ambientales en los resultados de salud infantil, o ECHO. La iniciativa NIH ha otorgado casi US $ 300 millones en subvenciones desde 2015 para estudiar una amplia gama de condiciones de salud de los niños, incluido el autismo. Esta iniciativa tiene como objetivo identificar los factores ambientales en las primeras etapas de desarrollo que podrían modificarse para mejorar la salud de los niños.

Los epidemiólogos esperan que algún día un avance tecnológico les permita leer la historia completa de exposición ambiental de una persona a partir de muestras biológicas, del mismo modo que pueden determinar el perfil genético de una persona mediante la secuenciación del genoma. Hasta entonces, los epidemiólogos deben conformarse con las desordenadas herramientas de su oficio. Aún así, Hertz-Picciotto sigue esperando que el progreso esté en el horizonte.

"Miro hacia atrás a las cosas que hemos estado estudiando para 20, 30, 40 años y, en algunos casos, no ha habido mucho más progreso que en el pasado 10", dice. Hertz-Picciotto señala investigadores de cáncer de mama que ahora reconocen que los cambios que conducen al cáncer probablemente comiencen en la infancia o la pubertad. "Están tratando de reconstruir cosas 30 años antes. Recién volvemos hace unos años ". Ver la página principal de Ensia

Sobre el Autor

Liza Gross es una periodista independiente y editora de Biología PLOS que se especializa en medioambiente y salud pública, ecología y conservación. Su trabajo ha aparecido en diversos medios, incluidos The New York Times, The Washington Post, The Nation, Discover y KQED. twitter.com/liza

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