Logam berat yang terdapat dalam gigi bayi boleh mendedahkan masalah metabolik yang berpotensi menyumbang kepada gangguan hiperaktif kekurangan perhatian (ADHD) dan gangguan spektrum autisme, menurut kajian baru awal.
Penyelidikan berada di peringkat awal. Tetapi jika kanak-kanak dengan ADHD dan / atau logam proses autisme berbeza, mungkin perbezaan metabolik ini sebahagiannya menyebabkan atau memburukkan lagi keadaan. Memahami dengan tepat bagaimana proses itu berfungsi boleh membantu doktor mengenal pasti kanak-kanak yang berisiko untuk keadaan ini dan berpotensi melindungi mereka dari faktor persekitaran yang memburukkan gejala mereka, kata pakar.
(Pada masa ini, teknik gigi bayi tidak boleh digunakan untuk membantu mendiagnosis, mencegah atau merawat autisme atau ADHD.)
Tisu gigi yang diperiksa dalam kajian ini mengandungi logam jejak - kedua-duanya penting secara biologi, seperti zink, dan bahaya yang beracun, seperti timbal - yang bersama-sama mendedahkan perbezaan bagaimana anak-anak memetabolisme unsur-unsur dalam badan mereka.
Berbanding dengan gigi dari kanak-kanak tanpa gangguan neurodevelopmental, gigi kanak-kanak dengan ADHD, autisme atau kedua-dua keadaan menunjukkan corak metabolisme logam yang kelihatan kurang kompleks daripada kitaran metabolik dalam kanak-kanak yang biasanya berkembang, menurut kajian baru yang diterbitkan pada 25 September di jurnal Psychiatry Translational.
Para saintis telah lama mengetahui bahawa pendedahan kepada logam toksik dapat mengganggu perkembangan otak, tetapi kajian ini menunjukkan terdapat lebih banyak cerita, kata Dr. Amy Margolis, psikologi perubatan di Pusat Perubatan Columbia University.
"Ini bukan sekadar cerita tentang 'pendedahan yang membawa kepada hasil yang buruk' - ia juga merupakan kisah tentang bagaimana profil metabolik yang berbeza boleh membuat orang-orang tertentu lebih mudah terjejas," Margolis, yang tidak terlibat dalam kajian itu, memberitahu Live Science. Bukti menunjukkan bahawa ADHD dan autisme mungkin melibatkan gangguan di laluan kimia yang sama, tambah Margolis, dan kajian baru menggariskan idea ini dan membuka jalan untuk penyiasatan lanjut.
Pada masa lalu, para penyelidik mendapati bahawa orang yang mempunyai ADHD mempunyai kepekatan darah dan air kencing yang berlainan pelbagai jenis logam - seperti plumbum, raksa, zink dan mangan - daripada yang tanpa gangguan, menurut tinjauan 2013 dan dua kajian pada tahun 2016. Autisme dan gejala perilakunya juga dikaitkan dengan peningkatan tahap logam toksik, seperti plumbum, dan tahap mineral yang rendah, seperti zink. Tetapi sampel darah dan air kencing hanya dapat menangkap logam yang ada dalam sistem seseorang pada masa pengumpulan.
"Apa yang tidak boleh dilakukan ialah memberitahu anda berapa banyak anda terdedah pada masa lalu," kata pengarang bersama Paul Curtin, ahli biologi pengkomputeran di Sekolah Perubatan Icahn di Gunung Sinai di New York. Curtin dan rakan-rakannya ingin tahu bagaimana logam mempengaruhi perkembangan ADHD dan autisme dalam rahim, sehingga mereka mengambil pendekatan yang berbeza.
Gigi janin mula tumbuh pada awal trimester pertama kehamilan dan mengumpul lapisan pada lapisan enamel antara trimester kedua dan awal kanak-kanak. Lapisan ini membentuk garis-garis yang kelihatan tidak seperti "cincin pertumbuhan di atas pokok," kata Curtin, dan lapisan ini mencerminkan tahap unsur-unsur, seperti logam, yang beredar di aliran darah kanak-kanak berkembang pada masa yang berlainan. Dengan mengkaji pola pendedahan logam yang diarkibkan di dalam tisu, "kita dapat mengikuti cincin pertumbuhan gigi dan kembali ke masa," jelas Curtin.
Pasukan itu mengumpul gigi bayi yang hilang dari 74 kanak-kanak yang sebelum ini mengambil bahagian dalam Roots of Autism dan Kajian Kembar ADHD di Sweden, kohort yang termasuk satu kumpulan tiga kembar, 30 kembar lengkap kembar, dan 11 orang dari pasangan berkembar. Dengan memberi tumpuan kepada kembar, para saintis berhasrat untuk mengawal faktor-faktor genetik yang menyumbang kepada autisme dan ADHD dan sebaliknya memberi tumpuan kepada penanda metabolisme logam yang mungkin berbeza antara kanak-kanak. Tiga puluh tiga (45%) kanak-kanak mempunyai ADHD, autisme atau kedua-dua keadaan, dan 41 kanak-kanak lain (55%) berkhidmat sebagai kumpulan kawalan untuk perbandingan.
Dengan gigi bayi di tangan, saintis melancarkan laser.
Pasukan ini bertujuan rasuk plasma pekat pada setiap enamel gigi untuk zap melalui permukaan putih mutiara ke "cincin pertumbuhan" dalam. Laser dihasilkan zarah-zarah yang dikenakan dalam tisu pergigian yang kemudiannya dapat dikesan, dianalisis dan dimasukkan ke dalam algoritma komputer untuk mendedahkan corak logam yang tersembunyi dalam gigi. Analisis menunjukkan bahawa gigi kanak-kanak mempunyai penanda spesifik metabolisme logam - penanda yang berkaitan dengan sama ada mereka mempunyai ADHD, autisme, kedua-dua keadaan atau tidak. (Korelasi adalah halus, ia mengambil algoritma komputer untuk memilih corak, dan korelasi itu tidak cukup kuat, atau ditunjukkan dalam kumpulan yang cukup besar, bahawa ia boleh digunakan untuk mendiagnosis syarat-syarat ini.)
Tubuh biasanya memecah logam secara kitaran, yang bermaksud proses berlaku berulang kali dalam corak dan laju yang konsisten, kata Curtin. Analisis gigi bayi mencadangkan bahawa kitaran ini entah bagaimana terganggu pada kanak-kanak yang mengalami gangguan neurodevelopmental
"Kami tahu bahawa genetik boleh membuat perbezaan penyerapan dan metabolisme vitamin dan mineral," kata Dr. Eugene Arnold, profesor emeritus psikiatri dan kesihatan tingkah laku di The Ohio State University Wexner Medical Centre. Arnold, yang tidak terlibat dalam kajian itu, mencadangkan penyelidik dapat menyiasat genetik yang mendorong metabolisme logam dalam model haiwan ADHD dan autisme. Penyelidikan itu, pada gilirannya, dapat membantu saintis lebih memahami gangguan pada manusia, kata Arnold.
Struktur otak yang berbeza membentuk, mengembangkan dan menghubungkan kedua-dua uterus, dan kemudian ke peringkat awal. Oleh kerana data gigi menunjukkan corak metabolisme berat logam dari masa ke masa, imbasan otak kemudiannya dapat mendedahkan bagaimana corak metabolik tertentu berkaitan dengan volum, struktur dan penyambungan kawasan otak yang berbeza pada peringkat pembangunan yang berbeza, kata Margolis. Para saintis boleh meneliti secara terperinci bagaimana metabolisme logam menyumbang kepada fungsi otak dan kelakuan manusia. Pertama, katanya, percubaan gigi bayi harus direplikasi dalam sampel tambahan yang lebih besar.
Pasukan di belakang kajian baru itu menggunakan teknik gigi tandatangan mereka dalam kajian 2018 yang sama, di mana mereka mengkaji kanak-kanak dengan autisme di Sweden, Amerika Syarikat dan United Kingdom. Terlepas dari lokasi atau latar belakang genetik mereka, kanak-kanak dengan autisme menunjukkan corak metabolisme zink dan tembaga yang berbeza yang berbeza daripada kanak-kanak tanpa autisme dari setiap tempat.
Tahap tinggi logam toksik dan tahap kekurangan mineral penting telah dikaitkan dengan gangguan perkembangan neuroderma, tetapi penulis mencadangkan bahawa bagaimana seorang kanak-kanak metabolizes logam mungkin sama pentingnya unsur-unsur yang mereka terdedah.
"Sudah tentu, ia penting bagi apa yang anda dedahkan," kata Curtin. "Tetapi ia juga penting bagaimana anda memproses pendedahan itu ... Metabolisme elemen penting diperlukan dengan jelas untuk pembangunan neuron biasa."
