Gangguan spektrum autisme (ASD) adalah kondisi perkembangan saraf yang ditandai dengan kesulitan komunikasi dan sosial, aktivitas terbatas dan berulang, dan variasi sensitivitas sensorik. Kesulitan tidur, gangguan makan, masalah pencernaan, kecemasan, dan kejang sering terjadi bersamaan dengan ASD.
Dalam studi terbaru yang diterbitkan di Nature Medicine, para peneliti mengeksplorasi interaksi antara lipidom dan variabel lingkungan dan genetik pada autisme.
Studi: Interaksi antara lipidom dan faktor genetik dan lingkungan pada autisme. Kredit Gambar: Dzmitry Sarmont / Shutterstock.com
Tentang penelitian
Dalam penelitian ini, para peneliti menggunakan data biologis dan fenotipik untuk mengevaluasi hubungan antara lipidom plasma dan karakteristik terkait autisme.
Lipidom plasma diprofilkan pada 765 anak sesuai dengan tingkat kelas mereka dalam ontologi lipid, yang selanjutnya dikarakterisasi berdasarkan subkelas, domain, dan fitur mereka. Tiga fenotip perkembangan saraf yang penting seperti diagnosis ASD, gangguan tidur, dan skor komposit kecerdasan kecerdasan/kecerdasan perkembangan (IQ/DQ) juga dipertimbangkan. Dampak demografi, batch, makanan, dan obat-obatan pada fenotipe perkembangan saraf dan variabel dengan dampak lipidom potensial juga diperiksa.
Penilaian kemungkinan maksimum terbatas (OREML) berbasis data Omics digunakan untuk mengevaluasi korelasi keseluruhan lipidom dengan fitur antropomorfik dan perkembangan saraf dalam model aditif. Studi asosiasi lipidome-wide (LWASs) dilakukan untuk mendeteksi hubungan antara lipid individu dan variabel seperti ASD, gangguan tidur, IQ/DQ, usia, tahap Tanner, dan indeks massa tubuh (BMI) yang menunjukkan korelasi lipidom yang signifikan dalam analisis komponen varians.
Kemungkinan dampak dari variabel lingkungan pada pola lipidom terkait perkembangan saraf dieksplorasi. Analisis komponen utama (PCA) digunakan untuk menilai hubungan LWAS, sedangkan PC1 memungkinkan para peneliti untuk merangkum karakteristik lipidom suatu sifat dalam satu variabel.
Hasil
Meskipun anak-anak dengan IQ/DQ yang lebih besar cenderung lebih tua, usia sangat cocok di antara kelompok ASD, anak-anak tanpa diagnosis (UNR) yang tidak berkerabat, dan saudara kandung tanpa diagnosis (SIB).
Pengurangan konsumsi daging dikaitkan dengan diagnosis ASD dan skor IQ/DQ yang lebih buruk setelah mengontrol usia dan jenis kelamin. Diagnosis ASD juga terkait dengan attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)/obat perilaku, ansiolitik/antidepresan, antipsikotik, suplemen minyak ikan/docosahexaenoic acid (DHA), dan obat tidur.
IQ/DQ yang lebih rendah berkorelasi dengan penggunaan obat antiepilepsi, obat tidur, dan suplemen minyak ikan/DHA. Selain itu, gangguan tidur dikaitkan dengan obat ADHD/perilaku dan obat tidur.
Diagnosis ASD dikaitkan dengan kadar kolesterol yang lebih rendah yang tidak terkait dengan kolesterol makanan, obat-obatan ADHD/perilaku, antipsikotik, atau konsumsi minyak ikan/DHA. Tidak ada hubungan antara IQ/DQ atau kesulitan tidur dan kesimpulan trigliserida atau kolesterol total yang diamati. BMI terkait dengan kolesterol makanan yang lebih tinggi, trigliserida, dan kolesterol lipidom yang disimpulkan.
Setelah menghilangkan outlier penyimpanan, hubungan lipidom dengan fitur perkembangan saraf seperti IQ/DQ, masalah tidur, dan diagnosis ASD menjadi lebih sederhana. Meskipun ukuran sampel kecil, ada hubungan yang signifikan dengan skor domain motor adaptif dari Skala Perilaku Adaptif Vineland (VABS-II). Khususnya, lipidom tidak berhubungan dengan konsistensi feses.
Para peneliti juga menemukan spesies lipid yang secara signifikan terkait dengan diagnosis ASD, gangguan tidur, dan IQ/DQ. Beberapa hubungan tingkat spesies dengan usia, BMI, tahap Tanner, dan jenis kelamin yang sesuai dengan asosiasi yang terlihat dalam analisis komponen varians juga diamati.
Beberapa interaksi tiga arah juga diamati antara diagnosis ASD, profil lipidom ASD, dan pengurangan konsumsi daging pada kelompok ASD. Ini menyiratkan bahwa profil lipidom ASD mungkin sebagian dianggap berasal dari penurunan konsumsi daging pada kelompok ASD.
Variasi dalam profil lipidomik ASD dikaitkan dengan karakteristik mikrobioma feses tertentu seperti kecenderungan genetik untuk mengurangi sintesis asetat mikroba usus dan meningkatkan penyelamatan ribonukleosida pirimidin.
Seiring dengan korelasi positif dengan gangguan tidur, profil lipidomik terkait dengan peningkatan potensi metabolisme mikrobioma tinja untuk penyelamatan nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) dan penyelamatan piridoksal 5′-fosfat, serta penurunan potensi metabolisme untuk fermentasi piruvat menjadi butanoat, dan Clostridium fermentasi asidogenik acetobutylicum. Terapi ADHD/perilaku dan suplemen minyak ikan/DHA berbanding terbalik dengan profil lipidom dari gangguan tidur.
Kesimpulan
Studi saat ini melaporkan hubungan rumit antara perkembangan saraf, genetika, kesehatan fisik, dan lingkungan. Temuan ini menunjukkan bahwa konvergensi metabolik untuk masalah tidur dan pola makan yang buruk pada anak autis memiliki dampak jangka panjang untuk kesejahteraan dan kualitas hidup mereka.
Penelitian di masa depan dengan desain studi longitudinal dan pendaftaran dari populasi umum diperlukan untuk mendapatkan pengetahuan penting tentang lipidom perkembangan saraf.
Referensi jurnal:
- Yap, CX, Henders, AK, Alvares, GA, dkk. (2023). Interaksi antara lipidom dan faktor genetik dan lingkungan pada autisme. Pengobatan Alam 29(4); 936-949. doi:10.1038/s41591-023-02271-1