Когда в феврале 1963 года исполнительный комитет британской общественной организации Society for Autistic Children решил сделать символом организации пазл, его члены не подозревали, какими смыслами он обрастет по мере распространения информации об аутизме в обществе. В протоколе заседания от 14 февраля есть довольно прозаическое объяснение: пазл выбрали потому, что он не был похож на символы других благотворительных или коммерческих организаций, но очень быстро кусочек (или кусочки) пазла стали символизировать загадочность расстройства аутистического спектра. Тогда, в 1960-е, состояние ребенка с РАС казалось родителям и специалистам труднообъяснимым.
Парадоксально, но факт: сегодня, во второй четверти XXI века, несмотря на десятилетия исследований и широкую доступность информации о РАС, это расстройство все еще воспринимается как загадка. Что это, сила укорененного представления, или мы, действительно недалеко продвинулись в понимании этого расстройства?
Что мы знаем о мозге человека с аутизмом
Аутизм – расстройство нейробиологическое, а значит орган, в котором «что-то пошло не так» – это мозг. Уже давно на основании исследований посмертных образцов мозга аутичных людей, ученые предположили, что аутистическое поведение – а именно по его особенностям ставится диагноз – обусловлено тем, что нейронные сети при аутизме отличаются от сетей типичного мозга строением и функционированием. Но в чем это отличие?
Нейрон не соединен с соседним нейроном намертво, между ними обычно есть крошечный промежуток – синаптическая щель. Когда электрический сигнал доходит до конца одного нейрона, тот выделяет химические вещества – нейромедиаторы. Они переходят через щель и воздействуют на следующий нейрон. Так один нейрон может передавать информацию другому, тот – следующему, и так далее.
У взрослого мозга это огромная сеть соединений, но мозг ребенка строит ее не сразу. На этапе раннего развития он создает множество соединений с запасом: образуются многочисленные контакты, а затем часть из них укрепляется, а часть исчезает, благодаря синаптическому прунингу. Так называется контролируемое удаление части синаптических контактов.
Казалось бы, зачем мозгу что-то удалять? Чем больше контактов, тем лучше, разве не так?
На самом деле, нет. Принцип «чем больше, тем лучше» в данном случае не вполне применим. Нервная система должна иметь правильно организованную сеть.
Когда ребенок учится чему-то новому, одни нейронные цепи постоянно активируются, другие используются мало. В процессе развития связи, которые оказываются функционально полезными, могут стабилизироваться и укрепляться, а многие избыточные или малоиспользуемые контакты – «обрезаться». Синаптический прунинг – это часть нормального конструирования мозга. Он помогает превратить первоначально избыточную сеть в более специализированную и эффективную. В мозге при этом постоянно происходят оба процесса: образование новых контактов и удаление излишних.
Как же об этом узнали?
В 2014 году американские ученые под руководством невролога из Колумбийского университета доктора Гуомея Тана сделали то, что особенно важно для этой истории: они исследовали посмертные образцы мозга людей с аутизмом и людей без аутизма и обнаружили, что у детей как аутичных, так и нейротипичных была высокая плотность синапсов, а вот у нейротипичных взрослых она сокращалась в гораздо большей степени, чем у взрослых с аутизмом.
Именно это особенно важно и интересно: ученые получили не просто свидетельство того, что у аутистов синапсов больше, но еще один важный кусочек пазла: у аутистов нормальное возрастное сокращение синаптических контактов происходит слабее, лишние связи не обрезаются, из-за чего в сетях много шума и сигналы проходят хуже. Отсюда берутся и сложности в коммуникации, в социальной жизни, и сенсорные перегрузки, когда к «внутреннему шуму» добавляется внешний.
Но почему же лишние связи не обрезаются?
На сцену выходит mTOR
Сигнальный путь mTOR – один из главных клеточных регуляторов, своего рода молекулярный диспетчер, который помогает клетке решать, когда расти, когда синтезировать белки и как расходовать ресурсы. Уже Тан с коллегами предположили, что он играет важнейшую роль в процессе синаптического прунинга.
У людей с аутизмом из исследования Тана были признаки повышенной активности mTOR, которая приводила к нарушению аутофагии – клеточного процесса, при котором клетка разбирает и утилизирует собственные ненужные компоненты, каковыми являются также излишние синаптические структуры. Сбои в поведении этого регулятора могли мешать прунингу.
Каков же следующий шаг?
Проверка гипотезы на животных
Исследователи использовали мышей с мутацией гена Tsc2, которая приводит к постоянной активации mTOR. Их ждали удивительные находки: у мышей нарушился механизм синаптического прунинга, как и в целом механизм аутофагии (система внутриклеточной переработки поврежденных или ненужных компонентов). Что особенно поразило исследователей, мыши демонстрировали изменения в социальном поведении, напоминающие некоторые проявления аутизма.
А когда экспериментаторы подавили активность mTOR специальным препаратом, у мышей восстановился не только нормальный прунинг, но и поведение!
Получилась довольно убедительная экспериментальная цепочка: нарушение регуляции mTOR → нарушение аутофагии → нарушенный прунинг → изменения нейронной сети → изменения поведения.
Давайте сделаем важную оговорку: ученые экспериментировали с животными, у которых была вполне конкретная генетическая мутация, но этолишь один из генетических механизмов. Аутизм же интересен тем, что разные гены и их сочетания могут приводить к сходным изменениям поведения, которые образуют комплекс симптомов РАС.
И еще: с 2014 года ученые в ряде стран провели разнообразные исследования, подтверждающие роль синаптического прунинга, его регулятора mTOR и генетических мутаций, изменяющих поведение этого регулятора. Но ученые – люди во всем сомневающиеся, они употребляют очень осторожные формулировки. Вы никогда не встретите заявлений типа «Мы раскрыли причину аутизма и обнаружили механизм его развития!» Давайте и мы с вами будем осторожны: будем говорить не о «единственно верной доказанной теории», а о гипотезе, которая продолжает получать все новые свидетельства своей высокой вероятности.
А теперь представим себе ребенка
Допустим, у этого ребенка набор генетических мутаций нарушает работу нескольких процессов, важных для развития мозга. На уровне отдельных клеток это может означать, например, что одни нейроны формируют слишком много незрелых контактов, другие недостаточно быстро перестраивают свои связи, а нейронные сети оказываются менее гибкими. Если одновременно меняется работа иммунных сигналов или обмена веществ, развитие мозга еще больше отклоняется от обычной траектории. Сам ребенок при этом, конечно, не ощущает никаких «генетических поломок», он просто с самого начала развивается в несколько иной нейронной среде.
По мере развития эти клеточные различия постепенно превращаются в то, что мы можем наблюдать снаружи. Если определенные нейронные сети хуже перестраиваются под новую информацию, ребенку может быть труднее переносить изменения привычного порядка вещей; если иначе формируются системы обработки сенсорных сигналов – обычный звук, свет, прикосновение или запах могут ощущаться чрезмерно сильными либо, наоборот, недостаточно значимыми. Если по-другому созревают сети, участвующие в обработке речи и социальных сигналов, ребенку может быть труднее считывать выражение лица, интонацию или поддерживать обычный разговор. Особенности развития систем внимания могут приводить к необычно сильной концентрации на отдельных интересах. Так длинная цепочка – от генетических мутаций через работу клетки и формирование нейронной сети к поведению – постепенно становится тем набором черт, на основании которого врач поставит диагноз «расстройство аутистического спектра».
Настало время поговорить о внешнем факторе
Аутизм имеет очень сильную генетическую составляющую – это можно утверждать со всей определенностью. Он является именно нарушением развития, а не просто расстройством поведения, причем разные генетические причины ведут к общим процессам развития нейронов и синапсов.
Генетическая предрасположенность, однако, не означает предопределенности. Один и тот же генетический вариант может проявиться у одного человека и почти никак не проявиться у другого. И здесь возникает следующий вопрос: что определяет, каким именно окажется развитие мозга? Среди возможных факторов ученые исследуют и условия внутриутробного развития, в том числе работу иммунной системы матери.
Сегодня уже довольно уверенно можно сказать: фактором, повышающим вероятность нарушений нейроразвития, включая аутизм, является материнская иммунная активация во время беременности.
Есть довольно внушительные данные, говорящие в пользу этой теории. Метаанализ 36 исследований обнаружил связь материнской инфекции или лихорадки во время беременности с аутизмом у потомства. А совсем свежий систематический обзор и метаанализ 2026 года, включивший 75 исследований, установил значимую связь между материнской инфекцией во время беременности (особенно на ранних ее стадиях, когда мозг только формируется) и аутизмом у ребенка.
Разумеется, невозможно поставить эксперимент на людях, но в исследованиях на животных моделях материнская иммунная активация действительно меняла развитие мозга плода, работу микроглии (специфических иммунных клеток мозга), а в последствии – и поведение потомства.
Вызвать материнскую иммунную активацию может та или иная инфекция, ожирение у матери (оно вызывает вялотекущее воспаление) или аутоиммунное заболевание. Важно, однако, что речь идет именно о факторе риска: у большинства женщин с инфекцией или другим воспалительным состоянием во время беременности ребенок не рождается с аутизмом.
Ученые сейчас активно исследуют, как генетическая предрасположенность может взаимодействовать с условиями внутриутробного развития и изменять уязвимость развивающегося мозга.
Что еще известно о нейробиологии аутизма?
В этой статье описаны лишь базовые механизмы того, как – вероятнее всего! – аутизм возникает и развивается, но этим описанием мы не исчерпали нейробиологию аутизма. Ученые упорно исследуют, как поведенческие черты РАС – нарушение социального поведения, повторяющиеся движения и действия (ритуалы, стереотипии), сложности с коммуникацией, нарушения сенсорики (в чем-то пониженная, в чем-то повышенная чувствительность), особый тип тревожности, – как все это вырастает из особенностей строения мозга и нейронных сетей людей с аутизмом.
Сейчас уже известно об особой роли характерного для аутизма (и ряда других расстройств психики) нарушения баланса возбуждающего и тормозящего сигналов в нейронных сетях, о повышенной (по сравнению с типичным уровнем) коннективности ряда областей мозга и пониженной – между другими областями, о роли нейромедиаторов (серотонина, окситоцина, дофамина и других), от баланса которых во многом зависит поведение человека.
В рамках одной статьи мы не сможем объять необъятное, но хотелось бы затронуть еще один немаловажный аспект.
Не только мозг
С некоторых пор ученые и врачи стали обращать внимание на сопутствующие аутизму заболевания, рассматривая, в том числе, вероятность того, что мутации определенных генов затрагивают не только мозг, но и другие органы, ткани и их функции. Иногда одна и та же генетическая «поломка» может затронуть сразу несколько органов: например, исследования находят общие гены, нарушения которых связаны одновременно с развитием мозга и сердца. Вот в этом исследовании американские ученые выделили 101 ген, вошедший в общую сеть генетического риска аутизма и врожденных пороков сердца.
У значительной части детей аутизму сопутствуют нарушения желудочно-кишечного тракта. Огромный массив данных демонстрирует тот факт, что определенный состав микрофлоры связан с теми или иными паттернами поведения ребенка с аутизмом. Пока неясно, насколько эти изменения являются причиной, а насколько – следствием других особенностей аутизма, однако, как считает ряд ученых, есть пробиотики, которые снижают активность mTOR. К сожалению, из-за чрезмерного потребления антибиотиков пробиотическая флора у большого количества людей разрушается, и ее гораздо меньше, чем надо. Это не ведет к аутизму само по себе, однако теоретически может сыграть роль одного из кусочков пазла в мозаике аутизма.
Клинические исследования применения пробиотиков (полезных бактерий), и трансплантации кишечной микробиоты дают обнадеживающие результаты, в том числе в отношении отдельных поведенческих симптомов. Однако для окончательных выводов требуется больше исследований.
Есть и другие открытия, которые можно использовать в практике лечения РАС, ведь зная его природу, мы лучше понимаем мишени, в которые потенциальные терапии должны быть нацелены.
Интересный факт: гиперактивный регулятор mTOR работает и при болезни Альцгеймера, и сейчас ученые исследуют возможности перепрофилирования препаратов от этого заболевания для применения в практике лечения РАС.
Итак, все ли мы знаем и понимаем про аутизм?
Пазл еще не сложен целиком. Но теперь мы знаем, что искать: конкретные гены, клеточные процессы, способы формирования нейронных сетей, взаимодействие развивающегося мозга с иммунной системой и другими органами. И это уже совсем другой уровень знания по сравнению с тем, что было несколько десятилетий назад.
Сегодня уже неверно говорить, что аутизм – загадочная болезнь. Более того, ученые активно ищут терапии, основанные на понимании биологических механизмов аутизма, и, вполне вероятно, что в обозримом будущем мы сумеем его хотя бы частично профилактировать, и если не излечивать полностью, то по крайней мере, преодолевать те сложности, которые сегодня мешают ребенку с аутизмом расти максимально здоровым и счастливым.
Коллажи Дмитиря ПЕТРОВА
