Международная группа ученых не исключает, что ей удалось впервые выявить потенциально излечимую форму аутизма. Благодаря секвенированию части генома шести детей, страдающих очень редко встречающейся разновидностью заболевания, у всех была найдена мутация, из-за которой в организме очень низок уровень содержания нескольких незаменимых аминокислот, дефицит которых можно возместить специальной диетой. Работа опубликована 6 сентября в журнале Science.
Объектом изучения группы, в которую входили специалисты ряда американских университетов, а также представители научных центров Турции, Египта, Ливии и Катара, стали дети из трех ближневосточных семей, в каждой из которых родители приходятся друг другу двоюродными братьями и сестрами. Все дети страдают редко встречающейся формой аутизма, сопровождающейся эпилепсией и слабоумием.
Секвенирование их экзомов — части генетического набора, отвечающей за кодирование белков — выявило мутацию в гене BCKDK, которая инактивирует фермент BCKD-киназу. Благодаря этому ферменту в организме поддерживается нормальный уровень трех аминокислот с разветвленной цепью – валина, лейцина и изолейцина — необходимых для синтеза ряда белков и других биологически важных компонентов. В отличие от других аминокислот, они не синтезируются организмом, а поступают с пищей. Тестирование показало, что у всех исследуемых детей после еды в крови очень низкий уровень аминокислот с разветвленной цепью.
Природа связи между дефицитом этого вида аминокислот в крови и тканях организма и симптомами аутизма пока до конца не ясна, однако авторы работы предполагают, что здесь может идти речь о аминокислотном дисбалансе в головном мозге. Аминокислоты с разветвленной цепью, также, как и другие виды аминокислот, преодолевают гемоэнцефалический барьер с помощью белков-транспортеров. В случае дефицита валина, лейцина и изолейцина, траспортеры начинают переносить в мозг более крупные молекулы других аминокислот, которые в итоге занимают их место.
В частности, в тканях головного мозга специально выведенной линии мышей с отсутствующим геном BCKDK, был обнаружен дефицит аминокислот с разветвленной цепью при высоком уровне содержания других видов
аминокислот. Такой химический дисбаланс нарушал синаптические связи в мозге мышей, что вело к появлению неврологических симптомов, схожих с проявлениями аутизма у изучаемой группы детей, включая тремор и эпилептические припадки. Однако эти симптомы полностью исчезли менее чем за неделю, после того, как мышей начали кормить продуктами, богатыми аминокислотами с разветвленной цепью.
После того, как диета больных детей была аналогичным образом изменена, уровень аминокислот с разветвленной цепью в их крови нормализовался, однако научно подтвержденного улучшения состояния их здоровья пока получено не было. Авторы планируют провести клинические испытания диетического метода терапии этой формы аутизма, а также продолжить поиски пациентов с мутацией в гене BCKD-киназы.
Валин содержится в зерновых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе. К пищевым источникам лейцина относятся бурый рис, бобы, мясо, орехи, соевая и пшеничная мука, изолейцина — миндаль, кешью, мясо, курятина, яйца, рыба, чечевица, печень, рожь, большинство семян, соевые белки.
