La recherche des causes de l'autisme est une tâche ardue - et les chercheurs étudient une variété de facteurs qui pourraient jouer un rôle. Plusieurs études ont trouvé une association entre la pollution de l'air et l'incidence de l'autisme - mais d'autres ne l'ont pas fait. Photo gracieuseté de steinphoto

Si vous regardez seulement les chiffres, vous pourriez penser que les taux d'autisme sont hors de contrôle. Les taux semblaient assez élevés à 1 dans 150 dans 2000, lorsque les responsables de la santé publique ont commencé suivi d'une augmentation constante du syndrome aux États-Unis. Et au moment où les estimations ont finalement été mises au point dans 2012 à 1 dans 68, de nombreux parents avaient embrassé théories non fondées blâmer les vaccins pour une «épidémie» d'autisme, contribuant à alimenter épidémies de la rougeole et d'autres maladies autrefois rares.

Les experts attribuent toutefois la plus grande partie de la recrudescence à une sensibilisation accrue, à un meilleur accès aux services et à des critères élargis pour diagnostiquer le syndrome neurodéveloppemental caractérisé par des intérêts ou des comportements restreints et des problèmes de communication et d'interactions sociales.

L'autisme est remarquablement diversifié, englobant un large éventail de handicaps et de cadeaux. «Si vous avez rencontré un enfant atteint d'autisme», se plaisent à dire les parents et les cliniciens, «vous avez rencontré un enfant autiste.» Cette hétérogénéité, qui comprend également une gamme de maladies physiques, a fait de la recherche des causes de l'autisme tâche ardue.

Données provenant du Réseau de surveillance de l'autisme et des troubles du développement des Centres de contrôle et de prévention des maladies. Graphique par Sean Quinn

La plupart des études ont porté sur les gènes et suggèrent que des centaines de variantes de gènes peuvent augmenter le risque. Les variations dites de nombre de copies, qui incluent de longues étendues d'ADN dupliqué ou effacé qui peuvent altérer l'expression des gènes, apparaissent particulièrement courantes chez les autistes.

Une preuve claire des racines génétiques de l'autisme est venue quand une étude 1977 a montré que des jumeaux identiques, qui partagent exactement le même génome, étaient beaucoup plus susceptibles partager aussi un diagnostic d'autisme que les jumeaux fraternels. Nous savons maintenant qu'un jeune frère d'un enfant atteint d'autisme fait face à un risque plus élevé de développer la condition que les autres enfants. Mais les jumeaux partagent également le même environnement, y compris l'utérus. Et cet environnement partagé, en tant que Étude 2011 des paires de jumeaux signalées, semble jouer un plus grand rôle que précédemment apprécié.

Les facteurs environnementaux à sens unique pourraient influencer le risque d'autisme en changeant des «facteurs épigénétiques» - des protéines et d'autres molécules qui affectent la façon dont les gènes sont exprimés sans changer la séquence d'ADN. Tel facteurs, qui sont critiques pour le développement normal du cerveau, répondent à diverses expositions dans l'environnement, des perturbateurs endocriniens à l'acide folique dans l'alimentation.

Les scientifiques espèrent qu'en identifiant des gènes ou des profils génétiques qui augmentent la susceptibilité à des expositions environnementales spécifiques, ils seront en mesure de trouver des moyens d'atténuer les aspects invalidants de l'autisme. Mais la science "ne fait que commencer", dit Lisa Croen, directrice du Programme de recherche sur l'autisme à la division de recherche Kaiser Permanente. Quelles sont les causes de l'autisme, et comment les agents environnementaux interagissent avec les facteurs génétiques et épigénétiques pour augmenter le risque, reste une question ouverte.

Lancer un large filet

De multiples facteurs interagissent probablement pour causer la probabilité qu'un enfant développe l'autisme. Et bien que les scientifiques s'accordent à dire que les facteurs génétiques et environnementaux jouent tous deux un rôle, la recherche en génétique a largement dépassé le travail sur les liens environnementaux.

"Jusqu'à 2007, nous n'avions pratiquement aucune recherche sur ce que je considère comme le monde des risques environnementaux et de l'autisme", dit-il. Irva Hertz-Picciotto, qui dirige le programme MIND Institute en épidémiologie environnementale de l'autisme et du neurodéveloppement à l'Université de Californie à Davis. À partir de 2010, dit-elle, «tout à coup, tout le monde l'étudie».

Pour les scientifiques, les risques environnementaux comprennent tout ce qui dépasse le génome. Jusqu'à présent, ils ont étudié le rôle potentiel de la pollution atmosphérique, des pesticides, de l'âge des parents, des maladies, notamment des infections et du diabète, des soins prénatals, du régime alimentaire de la mère, du tabagisme et de la consommation d'alcool. Les résultats de plusieurs de ces études ont été mitigés. Même lorsqu'une étude établit une association entre un facteur environnemental et un risque accru, elle n'implique pas de lien de causalité, mais suggère que ce facteur pourrait augmenter le risque.

Dans un étude récente Dans le cadre d'études épidémiologiques sur les facteurs autistes non génétiques, les chercheurs ont déclaré que l'âge parental avancé et la prématurité constituaient des facteurs de risque établis et que de courts intervalles entre la grossesse et l'exposition prénatale à la pollution atmosphérique étaient des facteurs de risque potentiels. Ils ont conclu qu'une longue liste d'autres facteurs environnementaux possibles, y compris la perturbation endocrinienne, justifie une enquête plus approfondie.

Perturbateurs endocriniens ont été examinés parce qu'ils peuvent interférer avec les voies hormonales impliquées dans le développement du cerveau. Mais et le cannabis des produits chimiques perturbateurs du système endocrinien, y compris les ignifugeants et les composés perfluorés, ont donné des résultats contradictoires.

"Il n'y a pas encore de base de preuves cohérente", dit Croen.

La preuve d'un risque accru apparaît plus fort pour les phtalates, produits chimiques présents dans divers produits de consommation, des cosmétiques aux anneaux de dentition. Pourtant, même ces résultats varient. "Les raisons de ces différents résultats concernent la conception de l'étude, la méthodologie, la manière dont les expositions sont déterminées, la façon dont les gens sont étudiés, la façon dont les cas sont constatés", dit Croen. "C'est plutôt désordonné."

Selon Hertz-Picciotto, la pollution de l'air a jusqu'ici reçu le plus d'attention. Et bien que la pollution de l'air neurotoxiques connus, il y a aussi un peu de effet de réverbère: c'est là que se trouvent les données. Depuis l'adoption de la Clean Air Act dans 1970, des organismes fédéraux, étatiques et locaux ont surveillé une série de polluants atmosphériques, fournissant aux chercheurs un trésor de données pour déterminer où vivent les femmes enceintes et en déduire les expositions potentielles.

Plusieurs études bien conçues ont trouvé une association entre la pollution de l'air et l'autisme, y compris les risques de l'autisme infantile de la génétique et de l'environnement, ou CHARGE, étude, que Hertz-Picciotto a couru depuis 2002. Mais quelques études tout aussi solides n'ont pas. "Je pense que le jury est toujours sur la pollution de l'air", dit Hertz-Picciotto.

Dans une étude CHARGE sur l'exposition aux pesticides organophosphorés pendant la grossesse, l'équipe de Hertz-Picciotto a découvert que les femmes qui vivaient dans les kilomètres 1.5 (un peu moins d'un mille) des champs agricoles traités pendant leur grossesse eu un 60 pourcentage de risque plus élevé d'avoir un enfant diagnostiqué avec l'autisme. Le pesticide chlorpyrifos était associé à un risque accru au cours des deuxième et troisième trimestres.

Des études récentes dans des modèles murins développés pour étudier les facteurs de risque de l'autisme (par exemple, ici et ici) a signalé que l'exposition prénatale aux pesticides, y compris le chlorpyrifos, peut interférer avec les comportements sociaux, exploratoires et vocaux normaux des animaux. L'extrapolation des souris aux humains est notoirement difficile, mais les scientifiques espèrent que les modèles les aideront à dépister les expositions qui perturbent les gènes de susceptibilité à l'autisme et à identifier les interactions gène-environnement liées à un risque accru. Scientifiques avec l'Environmental Protection Agency des États-Unis restriction recommandée toutes les utilisations de chlorpyrifos dans 2015 en fonction des preuves que le pesticide neurotoxique pourrait mettre en danger les nourrissons et les enfants. Scott Pruitt, administrateur de l'EPA renversé cette décision en Mars.

Parce que les femmes enceintes vivant dans les communautés agricoles ne peuvent pas complètement éviter l'exposition aux pesticides, les chercheurs ont examiné les facteurs qui pourraient réduire les risques d'autisme associés aux pesticides. L'équipe de Hertz-Picciotto a considéré l'acide folique comme un facteur d'atténuation potentiel en se fondant sur des preuves démontrant qu'il contribue à atténuer les effets toxiques des contaminants environnementaux. Et plusieurs études ont rapporté que les mères qui prenaient des suppléments d'acide folique étaient moins susceptibles d'avoir des enfants autistes que celles qui n'en avaient pas, bien qu'un grande étude trouvée pas une telle association.

Dans un papier publié plus tôt ce mois-ci, Hertz-Picciotto et ses collègues ont rapporté des preuves suggérant que les suppléments d'acide folique pourraient effectivement réduire le risque d'autisme associé à l'exposition aux pesticides. Pour les femmes exposées aux pesticides avant la conception ou pendant les trois premiers mois de la grossesse, elles ont constaté que la prise de suppléments d'acide folique au cours du premier mois de grossesse semblait réduire la probabilité d'avoir un enfant autiste. Si les suppléments modifient vraiment les effets nocifs des pesticides reste à voir.

Démêler les multiples façons dont les gènes et l'environnement pourraient interagir pour contribuer à l'autisme s'est avéré difficile. Pourtant, Hertz-Picciotto dit que les femmes en âge de procréer devraient prendre des suppléments d'acide folique. Des preuves solides montrent que la prise de vitamines prénatales enrichies en acide folique avant et pendant le premier trimestre aide à se prémunir contre les défauts du tube neural, malformations du cerveau et de la moelle épinière. Et variation génétiques qui perturbent le métabolisme des folates sont couranteL’ Le Congrès américain des obstétriciens et gynécologues et Eunice Kennedy Shriver Institut national de la santé infantile et du développement humain recommande également aux femmes de prendre des vitamines avec de l'acide folique avant et pendant la grossesse pour aider à protéger le cerveau et le système nerveux en développement de leur bébé.

Facteurs de réduction des risques

Démêler les multiples façons dont les gènes et l'environnement pourraient interagir pour contribuer à l'autisme s'est avéré difficile. Les risques génétiques ou épigénétiques pourraient être liés à l'enfant, à la mère ou, éventuellement, au père, qui interagissent dans un éventail vertigineux de combinaisons avec l'exposition à des facteurs environnementaux. Et ces interactions pourraient aller dans deux directions: La génétique pourrait déterminer si une exposition provoque des effets indésirables, ou une exposition pourrait influencer la façon dont les gènes sont exprimés.

"Il y a beaucoup de mécanismes différents qui se passent ici, et vous avez besoin des bons échantillons biologiques pour examiner tous les mécanismes", dit Croen. C'est exactement ce que Enquête longitudinale sur le risque précoce d'autisme, une collaboration entre Kaiser Permanente et trois autres centres de recherche, a entrepris de faire.

EARLI vise à explorer pourquoi l'autisme a tendance à courir dans les familles en étudiant les femmes enceintes qui ont un enfant autiste et en suivant leurs nouveau-nés. La conception de l'étude leur permettra d'identifier les facteurs de risque potentiels si le nouveau bébé développe également l'autisme. Les chercheurs ont collecté des échantillons biologiques auprès des parents, évalué les enfants à la clinique à des fenêtres clés du développement et visité des maisons pour collecter la poussière à des fins d'analyse chimique. Ils ont également mené des enquêtes parentales approfondies axées sur le régime alimentaire de la mère, les habitudes et l'utilisation de pesticides et d'autres produits potentiellement toxiques à la maison. Dans un papier 2015, le projet a lié les changements épigénétiques dans le sperme du père avec le risque d'autisme chez les enfants. Les auteurs ont détecté des changements similaires dans le tissu cérébral post-mortem des personnes diagnostiquées avec l'autisme, qui, selon eux, suggère que de tels facteurs épigénétiques peuvent être à l'œuvre dans le cerveau de l'enfant.

Pourtant, Hertz-Picciotto reste optimiste que les progrès sont à l'horizon. Tant EARLI et CHARGE ont rejoint une initiative des National Institutes of Health appelée Influences environnementales sur les résultats en matière de santé infantileou ECHO. L'initiative des NIH a accordé près de 300 millions de dollars en subventions depuis 2015 pour étudier un large éventail de problèmes de santé chez les enfants, y compris l'autisme. Cette initiative vise à identifier les facteurs environnementaux aux premiers stades de développement qui pourraient être modifiés pour améliorer la santé des enfants.

Les épidémiologistes espèrent qu'un jour, une percée technologique leur permettra de lire toute l'histoire de l'exposition environnementale d'une personne à partir de spécimens biologiques, tout comme elle peut déterminer le profil génétique d'une personne par séquençage du génome. Jusque-là, les épidémiologistes doivent se contenter des outils désordonnés de leur métier. Pourtant, Hertz-Picciotto reste optimiste sur le fait que des progrès sont à l'horizon.

«Je reviens sur des choses que nous avons étudiées pour 20, 30, 40 années et, dans certains cas, il n'y a pas eu beaucoup plus de progrès que nous avons eu dans le passé 10», dit-elle. Hertz-Picciotto souligne les chercheurs sur le cancer du sein qui reconnaissent maintenant que les changements menant au cancer commencent probablement dans l'enfance ou la puberté. "Ils essaient de reconstruire les choses 30 des années plus tôt. Nous revenons juste quelques années en arrière. " 

A propos de l'auteur

Liza Gross est une journaliste indépendante et rédactrice de PLOS Biology spécialisée dans la santé environnementale et publique, l'écologie et la conservation. Son travail est apparu dans divers points de vente, y compris Le New York Times, Le Washington Post, La Nation, Découvrir et KQED. twitter.com/liza

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