El riesgo de autismo aumenta cuando la variación genética y la contaminación del aire se juntan

Un nuevo análisis muestra que los individuos con altos niveles de variación genética y elevada exposición al ozono en el medio ambiente corren un riesgo aún mayor de desarrollar autismo de lo que se esperaría, al sumar los dos factores de riesgo. El estudio es el primero en analizar los efectos combinados del cambio genético en todo el genoma y los factores de riesgo ambiental para el autismo y el primero en identificar una interacción entre los genes y el medio ambiente que conduce a un aumento emergente del riesgo que no se encontraría estudiando estos factores de forma independiente. Un documento que describe la investigación aparece en línea en la revista Autism Research.

"El autismo, al igual que la mayoría de las enfermedades humanas, es complejo", dijo Scott B. Selleck, profesor de bioquímica y biología molecular en Penn State y uno de los líderes del equipo de investigación. "Probablemente hay cientos, o quizá miles de genes implicados y hasta ahora, con muy pocas excepciones, estos han sido estudiados independientemente de los contribuyentes ambientales al autismo, que son reales." Nuestro equipo de investigadores representa una fusión de personas con expertiz en genética y epidemiólogos ambientales, permitiéndonos por primera vez responder a preguntas sobre cómo interactúan los factores de riesgo genéticos y ambientales para el autismo".

El equipo examinó la variación del número de copias -borrados y duplicaciones de elementos repetidos en el genoma que conducen a la variación entre individuos en el número de elementos repetidos- como medida general de variación genética y cinco tipos de contaminación del aire -contaminación del aire relacionada con el tráfico, óxidos de nitrógeno, dos tamaños de partículas y ozono- en un gran conjunto de individuos con autismo y un conjunto bien ajustado de controles típicamente en desarrollo. Los participantes en el estudio, obtenidos a través del Estudio sobre Riesgos del Autismo Infantil de la Genética y el Medio Ambiente (CHARGE), un estudio de casos y controles basado en la población dirigido por Irva Hertz-Picciotto, profesora de epidemiología y jefa de la División de Salud Ambiental y Ocupacional de la Universidad de California Davis, y una de las líderes del equipo de investigación, incluye casos y controles que coinciden por edad, sexo y ubicación geográfica. Cada uno de los 158 casos y 147 controles fueron marcados genéticamente para deleciones genéticas, duplicaciones y cambios totales en el número de copias. Las exposiciones ambientales para cada participante se determinaron sobre la base de historiales residenciales usando datos del Sistema de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA).

"Este estudio utilizó recursos únicos", dijo Hertz-Picciotto. "Al mapear los hogares de las madres durante sus embarazos, pudimos estimar sus niveles de exposición a varios tipos de contaminantes atmosféricos que son monitoreados por la EPA de los EE.UU. Esto nos permitió examinar las diferencias entre los casos de autismo y típicamente el desarrollo de controles en tanto su exposición a contaminantes prenatales como su carga total de material genético extra o suprimido".

La evaluación de cada uno de los factores de riesgo mostró que las duplicaciones, la variación total del número de copias, y las partículas en el ambiente tenían el mayor impacto individual en el riesgo de autismo. Sin embargo, cuando los investigadores evaluaron las interacciones entre los diversos factores de riesgo, vieron un gran efecto del ozono entre los niños con duplicaciones o variación total del número de copias. El ozono por sí solo tuvo muy poco efecto sobre el riesgo de autismo, de tal forma que en los estudios que no tomaron en consideración las interacciones entre los factores de riesgo, se puede haber sido ignorado. Las interacciones entre los diversos factores, incluso aquellos con grandes efectos individuales, parecían tener muy poco efecto sobre el riesgo.

"Este estudio mostró el efecto de un contaminante no asociado previamente con el riesgo de autismo. Este estudio puede ser un ejemplo de cómo tomar en cuente la variación genómica que puede ayudarnos a identificar nuevos factores de riesgo para el autismo", dijo Heather Volk, profesor asistente en el Departamento de Salud Mental en la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg.

"Si nos fijamos en los números en bruto, antes de cualquier evaluación estadística, vemos un aumento de diez veces en el riesgo de autismo para los individuos en el 25% superior para el nivel de variación genética y en el 25% superior para la exposición al ozono en comparación con los individuos en el 25% inferior para cada una de estas medidas", dijo Selleck. "Este aumento en el riesgo es sorprendente, pero dado lo que sabemos acerca de la complejidad de enfermedades como el autismo, quizás no sorprende, demuestra lo importante que es considerar diferentes tipos de factores de riesgo para la enfermedad, incluso aquellos con efectos individuales pequeños".

Los investigadores especulan que el gran efecto de la interacción entre la exposición al ozono y la variación del número de copias podría ser el resultado del hecho de que el ozono es un agente oxidante y se sabe que produce especies reactivas del oxígeno, como los peróxidos, que causan estrés celular y pueden alterar la función celular de muchas manera . Los altos niveles de variación del número de copias pueden indicar un estado comprometido que está preparado para el tipo de daño que el ozono puede causar.