Тежките метали, открити в бебешките зъби, могат да разкрият метаболитни проблеми, които потенциално допринасят за нарушение на хиперактивността с дефицит на вниманието (ADHD) и разстройство на аутистичния спектър, според предварително проучване.
Изследването е в много ранни етапи. Но ако децата с ADHD и / или аутизъм обработват металите по различен начин, може да се окаже, че тези метаболитни разлики частично причиняват или изострят състоянията. Разбирането как точно работи този процес може един ден да помогне на лекарите да идентифицират децата, които са изложени на риск от тези състояния, и потенциално да ги предпазят от фактори на околната среда, които влошават симптомите им, предполагат експертите.
(В момента техниката на бебешките зъби не може да се използва за диагностициране, предотвратяване или лечение на аутизъм или ADHD.)
Изследваната в проучването зъбна тъкан съдържа микроелементи - както биологично важни, като цинк, така и опасно токсични, като олово -, които заедно разкриват различия в начина, по който децата метаболизират елементите в тялото си.
В сравнение със зъбите на деца без невроразвиващи се нарушения, зъбите на деца с ADHD, аутизъм или и двете състояния показват модели на метаболизма на металите, които изглеждат по-малко сложни от метаболитните цикли при типично развиващите се деца, според новото проучване, публикувано на 25 септември в списание Translational Psychiatry.
Учените отдавна знаят, че излагането на токсични метали може да наруши развитието на мозъка, но това проучване предполага, че има повече от историята, каза д-р Ейми Марголис, медицински психолог в Медицински център на университета в Колумбия.
„Това не е само история на„ излагането води до лоши резултати “, но и на това как различните метаболитни профили могат да направят определени хора по-уязвими“, казва Марголис, който не е участвал в изследването, пред Live Science. Доказателствата сочат, че СДВХ и аутизмът могат да включват прекъсвания в едни и същи химически пътища, добави Марголис, а новото проучване подчертава тази идея и проправя пътя за по-нататъшно разследване.
В миналото изследователите откриха, че хората с ADHD имат различни концентрации в кръвта и урината на различни метали - като олово, живак, цинк и манган - от тези без разстройство, според преглед от 2013 г. и две проучвания за 2016 г. Аутизмът и неговите поведенчески симптоми също са свързани с повишени нива на токсични метали като олово и изчерпани нива на основни минерали, като цинк. Но пробите от кръв и урина могат да улавят само метали, присъстващи в системата на човек по време на събирането.
"Това, което не може да направи, е да ви каже на колко сте били изложени в миналото", казва съавторът на изследването Пол Къртин, изчислителен биолог в медицинското училище в Икан в Маунт Синай в Ню Йорк. Къртин и неговите колеги искаха да знаят как металът влияе върху развитието на СДВХ и аутизъм в утробата, така че те взеха различен подход.
Феталните зъби започват да пъпчат късно през първия триместър на бременността и се натрупват слой върху слой емайл между втория триместър и ранното детство. Слоевете образуват видими линии, не за разлика от "пръстените за растеж на дърветата", каза Куртин и тези слоеве отразяват нивата на елементи, като метали, които циркулират в кръвоносната система на развиващото се дете в различно време. Проучвайки моделите на експозиция на метали, архивирани в тъканта, „ние можем да проследим растежните пръстени в зъба и да се върнем назад във времето“, обясни Куртин.
Екипът събра изгубени бебешки зъби от 74 деца, които преди това са участвали в изследването на корените на аутизма и ADHD Twin в Швеция, кохорта, която включва една група тризнаци, 30 пълни комплекта близнаци и 11 индивида от двойки близнаци. Като се съсредоточи върху близнаците, учените имаха за цел да контролират генетичните фактори, които допринасят за аутизма и ADHD и вместо това да се съсредоточат върху маркерите на метаболизма на металите, които могат да се различават между децата. Тридесет и три (45%) от децата са имали СДВХ, аутизъм или и двете състояния, а останалите 41 деца (55%) са служили като контролна група за сравнение.
С бебешките зъби в ръка учените разгърнаха лазерите.
Екипът насочи концентрирани плазмени лъчи към емайла на всеки зъб, за да прокара през перлено бялата му повърхност до "растежните пръстени" вътре. Лазерно генерираните заредени частици в зъбната тъкан, които след това могат да бъдат открити, анализирани и подадени в компютърен алгоритъм за разкриване на различни модели на метал, вградени в зъбите. Анализите показаха, че зъбите на децата носят специфични маркери на метаболизма на металите - маркери, които в голяма степен корелират с това дали имат ADHD, аутизъм, и двете състояния, или нито едното. (Корелацията беше фина; беше необходим компютърен алгоритъм, за да се избере моделът и корелацията не беше достатъчно силна или показана в достатъчно голяма група, за да може да се диагностицира тези състояния.)
Тялото нормално разгражда металите циклично, което означава, че процесът протича многократно в последователен модел и темп, каза Куртин. Анализите на бебешките зъби предполагат, че тези цикли по някакъв начин се нарушават при деца с невроразвитие
"Ние знаем, че генетиката може да промени разликата в усвояването и метаболизма на витамини и минерали", казва д-р Евгений Арнолд, професор по въпросите на психиатрията и поведенческото здраве в Университетския център на Университета в Охайо. Арнолд, който не участва в изследването, предположи, че изследователите могат да изследват генетиката, която задвижва метаболизма на металите в животински модели на СДВХ и аутизъм. Това изследване от своя страна може да помогне на учените да разберат по-добре разстройствата при хората, каза Арнолд.
Различните мозъчни структури формират, развиват и свързват както вътрешно, така и след това в ранна детска възраст. Тъй като данните за зъбите показват модела на метаболизма на тежки метали с течение на времето, мозъчните сканирания могат да разкрият как определени метаболитни модели се свързват с обема, структурата и свързаността на различни мозъчни региони на различни етапи на развитие, каза Марголис. След това учените биха могли да проучат по-подробно как метаболизмът на метала допринася за мозъчната функция и човешкото поведение. Първо обаче, каза тя, експериментът с бебешки зъби трябва да бъде повторен в допълнителна, по-голяма проба.
Екипът, който стои зад новото проучване, използва техниката за подписване на зъби в подобно проучване за 2018 г., в което те изучаваха деца с аутизъм в Швеция, САЩ и Обединеното кралство. Независимо от тяхното местоположение или генетичен произход, децата с аутизъм показват различни модели на метаболизма на цинк и мед, които се различават от тези на децата без аутизъм от всяко място.
Повишените нива на токсични метали и изтощените нива на основни минерали са свързани с невроразвитие, но авторите предполагат, че как детето метаболизира метала може да бъде толкова важно, колкото и на кои елементи е изложено.
„Разбира се, важно е това, на което сте изложени“, каза Къртин. "Но също така е важно как да обработвате това излагане ... Метаболизмът на основните елементи е ясно необходим за нормалното невроразвитие."
