Perfiles metabolómicos en niños jamaiquinos con y sin trastorno del espectro autista

Título del estudio: Metabolomic profiles in Jamaican children with and without autism spectrum disorder

Autores principales: Akram Yazdani, Maureen Samms-Vaughan, Mohammad H. Rahbar, et al.

Instituciones: The University of Texas Health Science Center at Houston, The University of the West Indies (UWI), Mona Campus, Kingston, Jamaica, Baylor College of Medicine.

Antecedentes:

El trastorno del espectro autista (TEA) es una condición compleja del neurodesarrollo con una prevalencia mundial superior al 1% y una tendencia creciente. Su diagnóstico se basa principalmente en la evaluación conductual debido al conocimiento limitado de sus mecanismos biológicos subyacentes. La metabolómica, el estudio de las firmas bioquímicas, se presenta como una herramienta valiosa para comprender las alteraciones metabólicas asociadas al TEA, lo que podría mejorar el diagnóstico temprano y proporcionar información sobre las vías biológicas alteradas.

Objetivo del estudio:

Elucidar posibles firmas metabolómicas asociadas al TEA en niños jamaiquinos e identificar metabolitos específicos que puedan servir como biomarcadores para el trastorno.

Métodos:

Se realizó un estudio de casos y controles metabolómico utilizando muestras de plasma de la segunda fase del estudio de Investigación Epidemiológica sobre Autismo en Jamaica (ERAJ-2).
La cohorte consistió en 200 niños con TEA y 200 controles con desarrollo típico (TD), emparejados por edad (±6 meses) y sexo, con edades comprendidas entre 2 y 8 años.
Los casos de TEA fueron confirmados mediante herramientas estandarizadas como ADOS, ADOS-2 y ADI-R. El estado de TD se verificó utilizando el SCQ.
Se emplearon técnicas de cromatografía líquida-espectrometría de masas de alto rendimiento (LC-MS/MS) para realizar un análisis metabolómico dirigido que abarcaba aminoácidos, lípidos, carbohidratos y otros compuestos metabólicos clave.
Los datos se sometieron a control de calidad, imputación de valores faltantes y corrección de efectos de lote.
Se llevaron a cabo análisis univariados y multivariados utilizando metabolitos normalizados, ajustando por covariables (edad, sexo, estatus socioeconómico y parroquia de nacimiento del niño).
El análisis multivariable regularizado se utilizó para analizar simultáneamente 96 metabolitos. Se estimaron intervalos de confianza empíricos del 95% mediante bootstrapping.
El análisis univariado utilizó un modelo de regresión lineal generalizado, corrigiendo los valores p para comparaciones múltiples mediante el método de tasa de descubrimiento falso (FDR < 0.05).

Resultados principales:

El análisis multivariable regularizado identificó patrones metabólicos únicos en niños con TEA en comparación con los controles TD, destacando cuatro metabolitos significativos basados en los intervalos de confianza estimados para el odds ratio ajustado (AOR).
Tres de estos metabolitos fueron ácidos grasos:Ácido miristoleico (AOR 1.96, IC 95% 1.62-3.49)
Ácido eicosatetraenoico (AOR 0.52, IC 95% 0.96-0.72)
Ácido octadecenoico (ODCA) (AOR 1.57, IC 95% 1.07-3.78)
Un metabolito fue un aminoácido:Sarcosina/alanina (AOR 1.79, IC 95% 1.34-3.35)
El análisis univariado, tras la corrección para comparaciones múltiples (FDR < 0.05), encontró que el ácido miristoleico estaba significativamente elevado entre los niños con TEA (AOR 1.41, IC 95% 1.18-1.67).

Discusión y Temas Clave:

Los hallazgos del estudio subrayan el papel de los metabolitos en la etiología del TEA.
Se identificaron alteraciones en ácidos grasos y un aminoácido (sarcosina/alanina) como asociados al TEA en esta población jamaiquina.
Ácido miristoleico: Se observaron niveles significativamente elevados en el grupo con TEA. Aunque se asocia con propiedades antiinflamatorias, esta elevación también se ha observado en estudios previos con niños japoneses con TEA. Esto «provoca una mayor investigación sobre las vías metabólicas y las posibles implicaciones del aumento del ácido miristoleico en el contexto del TEA y las condiciones del neurodesarrollo».
Sarcosina/alanina: Se observó una elevación de sarcosina asociada al TEA, lo que concuerda con estudios previos en niños chinos con TEA. La sarcosina es un aminoácido no proteogénico intermedio en la síntesis y degradación de la glicina.
Ácido eicosatetraenoico (ETA): Se asoció inversamente con el TEA en el estudio, lo que es consistente con su papel potencial en una respuesta antiinflamatoria como parte de los eicosanoides.
Ácido octadecanoico (ODCA): Otro ácido graso asociado al TEA. Es esencial para el desarrollo cerebral y «en un estudio que investigó las anomalías de los ácidos grasos y su impacto en el tratamiento del autismo, la elevación del ácido octadecanoico se relacionó con la neurotoxicidad en ratas».
Existe una creciente evidencia que apoya la implicación de los ácidos grasos en la etiología del TEA. Se han documentado anomalías en el panel lipídico en pacientes con TEA, y la magnitud de estas alteraciones puede influir en la gravedad de los síntomas.
Se ha informado una conexión entre el metabolismo lipídico y el estrés oxidativo en el TEA, que está estrechamente relacionado con la inflamación.
Los estudios de intervención con ácidos grasos, como la suplementación con omega-3, han mostrado resultados prometedores en la mejora de los síntomas del TEA.
Los niños con TEA tienden a mostrar una relación elevada de omega-6 a omega-3 en la sangre, asociada a un aumento de la inflamación. Esto podría deberse a una menor ingesta dietética o a diferencias en el metabolismo de los ácidos grasos.
Las alteraciones en los componentes lipídicos de la membrana pueden influir en vías de señalización neuronal cruciales, contribuyendo a una señalización neuronal y disfunción sináptica aberrantes observadas en personas con TEA.
El estudio encontró distinciones significativas en los patrones de consumo de ciertos alimentos entre los grupos con TEA y TD (ver Tabla S1 para detalles específicos). Sin embargo, el análisis no reveló correlaciones significativas entre los metabolitos identificados y la información de los cuestionarios de alimentos. Esta falta de correlación podría deberse al «impacto intrincado y multifacético de la dieta en los metabolitos» y a la posible incertidumbre en la fiabilidad de los puntajes de los cuestionarios.
Se señala la heterogeneidad dentro de la población con TEA como un factor importante que requiere una mayor investigación a nivel individual.
Se sugieren futuros estudios que investiguen las interacciones entre los metabolitos identificados para ampliar la comprensión de los mecanismos biológicos subyacentes al TEA.
Los hallazgos «sugieren vías potenciales para el desarrollo de intervenciones dirigidas».

Limitaciones y Futuras Direcciones:

Las muestras no se recolectaron en condiciones de ayuno, lo que impidió el análisis de muestras pareadas para evitar sesgos.
La falta de correlación significativa entre los metabolitos identificados y los datos de los cuestionarios de alimentos sugiere la necesidad de una mayor exploración de la compleja relación entre l
a dieta y los niveles de metabolitos.
La heterogeneidad de los pacientes con TEA requiere una mayor investigación a nivel individual.
Los futuros estudios deberían investigar las interacciones entre los metabolitos identificados.

Financiación:

El estudio fue financiado por varias subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (NIEHS, NICHD-FIC, NCRR, NCATS) y financiación intramural del Departamento de Medicina Interna de la UTHealth Houston McGovern Medical School.

Conflictos de Interés:

Los autores declararon no tener conflictos de interés.Final del formulario

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