Onderzoekers onderzoeken mogelijk verband tussen
carnitine-tekort en autisme
BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE
Onderzoekers zoeken altijd nieuwe aanwijzingen voor de oorzaken
van autisme, met de nadruk op preventie of behandeling. In de Baylor
College of Medicine heeft Dr. Arthur Beaudet klinische en genetische
aanwijzingen gevolgd bij patiënten met autisme spectrum stoornissen
en experimentele resultaten in diermodellen die hem hebben geleid om
voor te stellen dat het ontbreken van carnitine, een voedingsmiddel
dat nodig is voor de normale ontwikkeling en werking van de
hersenen, de lever, het hart en andere spieren, betrokken kan zijn
bij het stimuleren van lichte vormen van autisme.
In een publicatie in het tijdschrift BioEssays, Beaudet, the Henry
en Emma Meyer Chair en Professor of Molecular and Human Genetics,
benadrukt dat meer onderzoek nodig is om dit idee te bevestigen en
speculeert dat, indien bevestigd, het kan leiden tot het voorkomen
van 10 tot 20 procent van de gevallen van autisme door carnitine bij
zuigelingen aan te vullen.
In het Beaudet lab ontdekte de afgestudeerde student Patricia
Celestino-Soper in 2009 dat ongeveer 1 op 350 mannen in de bevolking
hun eigen carnitine niet kan synthetiseren; Ze hebben een inactieve
kopie van het TMLHE-gen, dat zich bevindt op het X-chromosoom.
"Van de bijna 460.000 mannen in de Verenigde Staten die TMLHE-gen
deficiëntie hebben, ontwikkelt slechts ongeveer 3 procent autisme.
De overige 97 procent worden gezonde volwassenen", zei Beaudet.
"Soms is er gedragsregressie."
De regressie van vaardigheden kan zo subtiel zijn als eerst een
sociale glimlach en speelsheid van 6 tot 8 maanden oud hebben en dan
deze vaardigheden verliezen. Soms komt de regressie van vaardigheden
later voor en is het dramatischer. Hoewel TMLHE-deficiëntie in
slechts ongeveer 1 procent van de autismevallen aanwezig is, stelt
Beaudet voor dat carnitine-deficiëntie in de hersenen een veel
grotere fractie autisme kan veroorzaken.
"We speculeren dat de individuen met een resultaat van normaal
lichamelijk onderzoek en normale hersenbeeldvorming in studies, die
10 tot 20 procent van alle gevallen van autismespectrumstoornissen
vertegenwoordigen, een mechanisme gemeen kunnen hebben dat leidt tot
een zachte vorm van autisme. Dit mechanisme zou kunnen leiden tot
een tekort aan hersencarnitine", aldus Beaudet.
In de zoektocht naar meer bewijsmateriaal om het verband tussen
carnitine-tekort en lichte vormen van autisme te ondersteunen die
mannen beïnvloeden, zochten Beaudet en collega's naar andere genen
op het X-chromosoom die bij carnitine betrokken zouden kunnen zijn.
Zij identificeerden het SLC6A14 gen dat gekoppeld is aan het
transport van carnitine door de bloed-hersenbarrière en wordt deze
komt anders tot uitdrukking bij vrouwen. Er is geen mutatie in het
gen, maar gezonde vrouwen zullen meer van deze activiteit uitdrukken
en misschien meer transport in de hersenen hebben dan gezonde
mannen.
"De voorgestelde betrokkenheid van SLC6A14 kan in diermodellen
worden getest door het transport van carnitine door de
hersenbarrière van het bloed te toetsen en te testen op
abnormaliteiten die voortvloeien uit de hersencarnitine-tekort",
aldus Beaudet.
Hoe zou carnitine-deficiëntie leiden tot een vorm van autisme bij
een gezonde baby?
De onderzoekers geloven dat de meeste zuigelingen geboren zijn met
voldoende carnitine omdat "carnitine gewoonlijk door de placenta
wordt geleverd, en de meeste zuigelingen worden geboren met
voldoende carnitine voorraad," aldus Beaudet.
Bovendien is carnitine overvloedig in moedermelk, zuigelingenvoeding
en koemelk aanwezig, zodat zuigelingen worden beschermd tegen een
tekort, zolang ze deze producten krijgen.
"In veel culturen, wanneer het kind wordt ingevoerd voor nieuwe
voedingsmiddelen tussen de 4 en 8 maanden, zijn de eerste niet-melk
voedingsmiddelen fruit, sappen, granen en groenten, die allemaal
bijna geen carnitine bevatten en vlees wordt pas later
geïntroduceerd", zei Beaudet.
"Eieren, zuivel en vlees hebben allemaal meer carnitine. Rood
vlees is bijzonder rijk: 1 oz rundvlees bevat 2.000 keer meer
carnitine dan 1 oz witte rijst. Wanneer laag-carnitine
voedingsmiddelen aan het dieet worden toegevoegd, wordt de inname
van carnitine laag in verhouding tot de vermindering van de
melkinname.
Deze vermindering van carnitine kan leiden tot de
carnitine-deficiëntie van de hersenen en autisme. Veel ouders van
kinderen met autisme spectrum stoornis geven aan dat ze kieskeurig
eten en dit kan ook de hoeveelheid vlees in het dieet verminderen."
Beaudet en collega's speculeren dat zowel de genetische opmaak van
het individu als het milieu kan bijdragen aan deze vorm van autisme.
De onderzoekers veronderstellen dat, hoewel er tientallen genen zijn
die de stofwisseling van carnitine in het lichaam beïnvloeden, elk
gen een klein effect kan hebben, maar geen gen heeft een ernstig
storend effect, zoals vaak voorkomt bij de ernstiger vormen van
autisme. Het dieet is een even belangrijke factor in deze hypothese.
Daarnaast stellen de onderzoekers, ook andere factoren aan, zoals
bepaalde medicijnen, kleine ziekten (vooral gastro-intestinale
aandoeningen) en misschien veranderingen in de microbiome die
carnitine uit het lichaam kunnen afbreken.
Sommige bewijzen ondersteunen deze hypothese niet. Hoewel carnitine
tekort is gerapporteerd in autisme, "wordt het niet zo vaak
gerapporteerd als deze hypothese zou kunnen doen voorstellen," zegt
Beaudet.
Een manier om deze hypothese direct te testen, kan zijn door te
werken met gezinnen die al een kind hebben met een mildere vorm van
autisme. In deze families is het risico op een ander kind met
autisme spectrum stoornis hoog, vooral als het kind een man is.
"Gezinnen zoals deze zouden kunnen worden ingeschreven in een studie
om te bepalen of aanvulling met carnitine de frequentie van autisme
in de nieuwe broers en zussen zal verminderen. Dit zou een zeer
directe en krachtige test van de hypothese zijn," aldus Beaudet.
Beaudet wijst erop dat de mogelijkheid dat carnitine-deficiëntie bij
milde vormen van autisme betrokken kan zijn, de vraag stelt of er
een aanbevolen dagelijkse toewijzing (RDA) voor carnitine bij
normale baby-diëten moet zijn. In de jaren tachtig verklaarden
deskundigen dat een RDA voor carnitine niet nodig was omdat het
menselijk lichaam het zelf kan maken.
"We weten nu dat 1 op 350 mannen inderdaad carnitine niet kan
synthetiseren. De behoefte aan een RDA voor carnitine zou wellicht
moeten worden beoordeeld," aldus Beaudet.
Beaudet is ook professor in moleculaire en cellulaire biologie en
kindergeneeskunde in Baylor.
Vertaling: Gea Weel