Дефектные сперматозоиды: что приводит к аутизму

По мутациям отцовской спермы можно предсказать вероятность развития аутизма у ребенка, выяснили специалисты Калифорнийского университета в Сан-Диего. Исследование было опубликовано в журнале Nature Medicine.

Расстройства аутистического спектра включают в себя ряд состояний, при которых ухудшается социальное взаимодействие, сужается круг интересов, может проявляться умственная отсталость. Чаще они наблюдаются у мальчиков. Симптомы варьируются в зависимости от конкретного расстройства — некоторые люди с аутизмом испытывают минимальные трудности, в то время как другие не в состоянии обходиться без специальной помощи.

Заподозрить аутистические расстройства можно, когда ребенок не устанавливает зрительный контакт, не реагирует на свое имя, совершает повторяющиеся движения. Чем раньше будет поставлен диагноз, тем выше вероятность того, что при помощи специалистов ребенок в будущем успешно социализируется и сможет вести полноценную жизнь.

Данные о высокой вероятности развития аутизма у ребенка позволяют вовремя заподозрить расстройство.

Мутация de novo — это не унаследованное, а впервые возникшее изменение в геноме. Существует предположение, что именно de novo мутации вызывают значительную часть генетически обусловленных случаев аутизма. Такая гипотеза объясняет и то, почему риск развития аутистических расстройств возрастает с возрастом отца. Дело в том, что точечные мутации, возникающие при каждом делении клеток, в большей степени накапливаются с возрастом у мужчин (чьи половые клетки постоянно делятся в течение жизни), чем у женщин (чьи половые клетки не делятся, а пребывают в состоянии покоя вплоть до овуляции). Это значит, что у отцов в позднем репродуктивном возрасте выше вероятность передать потомству возникшие de novo точечные мутации.

Современные методы оценки риска развития аутизма основаны не на индивидуальных особенностях членов семьи, а на общих статистических данных, отмечают исследователи. Таким образом, если у кого-то из родителей возникают мутации, способные привести к тем или иным отклонениям у потомства, предсказать вероятность повторения этой мутации у детей пока нельзя.

В среднем, распространенность расстройств аутистического спектра оценивается в 1-3%.

Последние исследования дают основания полагать, что мутации de novo отвечают за 10-30% случаев аутистических расстройств.

«Расстройства аутистического спектра встречаются у 1 из 59 детей, и мы знаем, что значительная часть из них вызвана мутациями ДНК de novo, — говорит ведущий автор работы профессор Джонатан Себат. — Но мы все еще не знаем, когда и где эти мутации появляются. Результаты нашего нового исследования позволяют обнаружить некоторые из этих мутаций у отцов и оценить риск повторения этих же мутаций у будущих детей».

Авторы работы проанализировали сперму восьми отцов, у детей которых был диагностирован аутизм. Оказалось, что до 15% сперматозоидов обладают мозаицизмом — мутацией, при которой в клетках присутствует генетически различный материал. Также исследователи выяснили, какие из этих мутаций повторяются у детей.

«В учебниках пишут, что каждая клетка в организме имеет идентичную копию ДНК, но это в корне неверно, — говорит ведущий автор исследования доктор Мартин Бреус. — Мутации происходят каждый раз, когда клетка делится, поэтому в организме нет двух генетически идентичных клеток».

Если такая мутация появляется на ранних этапах развития, то она распространится на множество клеток, что может привести к различным отклонениям.

Когда мозаицизм возникает лишь в сперматозоидах, он никак не влияет на здоровье мужчины, однако ставит под угрозу благополучие его потомства.

«Моя лаборатория давно интересуется истоками неврологических заболеваний у детей и пониманием того, как мутации способствуют их появлению, — говорит профессор неврологии Джозеф Глисон. — Ранее мы уже показали, что мозаицизм у ребенка может привести к таким заболеваниям, как эпилепсия. Так что мозиацизм даже у одного из родителей — повод проконсультироваться у генетика».

Авторы работы отмечают, что полученные результаты можно использовать для разработки клинических тестов. Мужчины, которые планируют детей или уже обзавелись ими, смогут оценить риск развития у тех расстройства аутистического спектра и вовремя принять необходимые меры.