Zum ersten Mal haben Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen der Gehirngröße und -beschaffenheit eines Kindes und einer zukünftigen Autismusdiagnose entdeckt.
Forscher der medizinischen Fakultät der University of North Carolina stellten fest, dass Säuglinge mit einer familiären Vorgeschichte von Autismus und einem ungewöhnlich großen Teil ihres Gehirns ein 2,2-mal höheres Risiko hatten, an Autismus zu erkranken, verglichen mit Säuglingen mit der gleichen genetischen Veranlagung, aber normal großen Gehirnen.
Durch das gesamte Gehirn wandert die Liquor cerebrospinalis (CSF) durch kleine, mit Flüssigkeit gefüllte Kanäle, die perivaskulären Räume (PVS) genannt werden.
Perivaskuläre Räume regulieren die Flüssigkeitsbewegung im Zentralnervensystem und dessen Abfluss.
CSF ist eine Körperflüssigkeit im Gewebe, das das Gehirn und das Rückenmark umgibt. Die farblose Flüssigkeit unterstützt das Gehirn, indem sie Schutz, Ernährung und Abfallbeseitigung bietet und Neuroinflammationen und andere neurologische Abfallstoffe ausspült.
Eine Störung dieses Schlüsselprozesses kann zu neurologischen Funktionsstörungen, kognitivem Verfall oder Entwicklungsverzögerungen führen.
Die in JAMA Network Open veröffentlichte Studie ergab, dass Kinder mit vergrößerten perivaskulären Räumen im Alter von zwei Jahren ein höheres Risiko hatten, an Autismus zu erkranken.
Dr. Dea Garic, Mitautorin der Studie und Professorin für Psychiatrie, sagte: „Diese Ergebnisse legen nahe, dass perivaskuläre Räume als früher Marker für Autismus dienen könnten.“
Die obige Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen vergrößerten perivaskulären Räumen und einer zukünftigen Diagnose von Autismus. Eine hohe Wahrscheinlichkeit, an Autismus zu erkranken, wird definiert, wenn die Störung in der Familie vorkommt, und eine niedrige Wahrscheinlichkeit, wenn keine Veranlagung für Autismus vorliegt
Das Obige zeigt einen Scan des Gehirns eines 24 Monate alten Probanden mit markierter Liquor cerebrospinalis (blau) und perivaskulärem Raum (grün).
Die Forschung zeigte auch, dass vergrößerte Räume im Säuglingsalter sieben bis zehn Jahre nach der Diagnose mit Schlafproblemen verbunden waren.
Für die Studie analysierten und scannten die Forscher die Gehirne von 311 Säuglingen, darunter Kinder, bei denen aufgrund eines älteren Geschwisters mit der Störung ein erhöhtes Risiko für Autismus bestand, und solche, bei denen kein familiäres Risiko bestand.
Sie begleiteten Teilnehmer im Alter von sechs bis 24 Monaten, bevor bei ihnen die Diagnose Autismus gestellt wurde. Um Veränderungen im Laufe der Zeit zu beobachten, wurden Gehirnbilder im Alter von sechs, zwölf und 24 Monaten aufgenommen.
Im Verlauf der Studie hatten 30 Prozent der Säuglinge, die später Autismus entwickelten, im Alter von 12 Monaten vergrößerte perivaskuläre Räume.
Im Alter von 24 Monaten hatten fast die Hälfte der Säuglinge, bei denen die Störung diagnostiziert wurde, vergrößerte Zwischenräume.
Es wurde auch festgestellt, dass ein übermäßiges Liquorvolumen bei Kindern im Alter von sechs Monaten mit einem vergrößerten PVS im Alter von zwei Jahren zusammenhängt.
Die Wissenschaftler untersuchten auch, ob PVS und Liquorvolumen einen Einfluss auf Schlafprobleme im späteren Kindesalter hatten.
Alle sechs Stunden sendet das Gehirn CSF an das PVS, um schädliche Proteine zu entfernen – zu denen auch die mit der Alzheimer-Krankheit verbundenen Amyloidproteine gehören können.
Der CSF-Reinigungsprozess ist während des Schlafens besonders effizient, wobei ein Großteil der Zirkulation und Clearance beim geschlossenen Auge stattfindet. Schlafstörungen verringern jedoch die Liquor-Clearance aus PVS, wodurch die Räume vergrößert oder verzerrt werden.
Die Schlafanalyse ergab, dass Kinder, deren PVS im Alter von zwei Jahren vergrößert war, im Alter zwischen sieben und zwölf Jahren häufiger an Schlafstörungen litten.
Während dies bereits an Tieren untersucht wurde, ist diese Studie die erste, die den Zusammenhang bei Kindern untersucht.
Dr. Garic fügte hinzu: „Da Autismus so stark mit Schlafproblemen verbunden ist, waren wir in der einzigartigen Lage, die Liquordynamik und den Schlaf zu untersuchen.“
„Es war wirklich verblüffend, eine so starke Assoziation zu beobachten, die über einen so langen Zeitraum in der Kindheit verläuft. Aber es zeigt wirklich, dass perivaskuläre Räume nicht nur früh im Leben Auswirkungen haben, sondern auch langfristige Auswirkungen haben können.“
Autismus ist bekanntermaßen schwer zu erkennen, da das durchschnittliche Diagnosealter in den USA bei etwa fünf Jahren liegt. Der Prozess umfasst in der Regel Dutzende Besuche bei mehreren Ärzten und eine Reihe von Tests, was für Kinder und Familien stressig sein kann.
Die Störung betrifft eines von 36 Kindern, was bedeutet, dass in den USA jedes Jahr mehr als 90.000 Kinder mit der Entwicklungsstörung geboren werden.
Autismus ist gekennzeichnet durch Probleme mit der sozialen Kommunikation und Interaktion, Schwierigkeiten, sich auszudrücken sowie sich wiederholende Verhaltensweisen und Interessen.
Der leitende Autor der Studie, Dr. Mark Shen, sagte: „Unsere Forschung hat insgesamt gezeigt, dass Liquoranomalien im ersten Lebensjahr nachgelagerte Auswirkungen auf eine Vielzahl von Folgen haben können, darunter spätere Autismusdiagnose, Schlafprobleme, Neuroinflammation und möglicherweise andere Entwicklungsstörungen.“ Behinderungen.’
Und Dr. Garic fügte hinzu: „Unsere Ergebnisse waren verblüffend, wenn man bedenkt, dass Neuroradiologen bei Erwachsenen typischerweise vergrößerte perivaskuläre Räume als Zeichen einer Neurodegeneration ansehen, diese Studie jedoch bei Kleinkindern berichtete.“
„Dies ist ein wichtiger Aspekt der Gehirnentwicklung in den ersten Lebensjahren, der überwacht werden sollte.“