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O CÉREBRO DO AUTISTA 1 Sumário O CÉREBRO NO TRANSTORNO DO ESPECTRO DO AUTISMO (TEA) ............. 2 REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 9 2 O CÉREBRO NO TRANSTORNO DO ESPECTRO DO AUTISMO (TEA) O que denominamos atualmente como TEA corresponde, na verdade, a um padrão atípico de desenvolvimento caracterizado por alterações nos domínios do comportamento, da interação social e da linguagem presentes em graus variáveis de severidade e que se iniciam nas fases mais precoces do desenvolvimento. Precisamos levar em conta que não se trata de condição única, mas de quadros clínicos variados com causas, curso clínico e desfechos muito diversos. Sendo assim, não é de estranhar que, ao buscarmos evidências de comprometimento em várias estruturas do sistema nervoso central (SNC), não encontraremos alterações idên- ticas em todos os casos, mas sim comprometimento de diversas es- truturas cerebrais que variam de caso a caso. Ao discutirmos os aspectos neurobiológicos, vamos tratar de todo o grupo em conjunto, deixando claro, quando necessário, que determinado aspecto se refere exclusiva ou principalmente a um dos TEA em particular. Cabe uma observação inicial, qual seja a de que a presença de anormalidades neurobiológicas em boa parte dos casos do TEA não significa que tenhamos encontrado "a causa" do autismo, mas indica que, pela frequência com que esses marcadores estão pre- sentes, deva haver alguma relação entre as alterações do SNC ob- servadas (marcadores) e os quadros clínicos que caracterizam os TEA. A literatura científica pertinente publicada nos últimos anos demonstra, de forma bastante convincente, que o TEA se acompa- nha, em boa parte dos casos bem investigados, de indícios de algum desvio do SNC. O que é preciso deixar claro, desde já, é que esses indícios são variáveis, podendo estar presentes em um grupo de pa- cientes e faltar em outros, e, por outro lado, nenhum deles pôde ser identificado como sendo exclusivo dos TEA. Dito de outra forma, não há até hoje um único marcador biológico que possa ser consi- derado específico ou patognomônico. 3 Finalmente, cremos ser necessário chamar a atenção, mais uma vez, para o fato de que, mesmo naqueles casos em que anor- malidades biológicas estão presentes, uma relação causal direta en- tre elas e o quadro dos TEA não pode ser afirmada com certeza. Achado frequente e bastante difundido na literatura perti- nente1,2 indicam relação entre aumento no volume cerebral (macro- crania) na infância e a ocorrência do TEA. Bolton et al.2 apontam que macrocefalia (perímetro cefálico acima do percentil 97) ocorre em cerca de 25%-30% dos indivíduos com TEA, e que essa característica se deve à megaencefalia (au- mento do tamanho do encéfalo). Esses autores estudaram crianças com perímetro cefálico normal (percentil 25-75) e as compararam com crianças macrocefálicas; foram excluídas causas médicas que pudessem justificar esse aumento no perímetro cefálico. Foram identificadas nove crianças com TEA entre as 306 crianças macro- crânicas e duas crianças com TEA entre 362 controles. Os autores chamaram a atenção para o fato de que esse marcador biológico antecede, em geral, o início dos sintomas clínicos. No trabalho de Courchesne et al.1 foram comparados dados de 60 meninos autistas com os de 52 meninos normais no que se refere ao padrão de crescimento do SNC em idades diversas. Os dados foram obtidos por meio da ressonância nuclear magnética. Na grande maioria dos casos de TEA, o perímetro cefálico se mostrava normal ao nascimento; porém, entre os 2 e os 4 anos de idade, 90% dos meninos autistas apresentavam perímetro cefálico maior do que a média normal. Os autores referem que, nessa amostra, os meninos autistas tinham os lóbulos VI e VII do cerebelo menor do que os dos controles. Por esses resultados, os autores sugeriram que haveria uma alteração nos mecanismos que regulam o crescimento cere- bral, de tal forma que há crescimento exagerado, inicialmente, se- guido por um período de lentificação nesse processo. Uma possibi- lidade para explicar esses achados poderia ser uma alteração no mecanismo da poda neuronal (apoptose – morte neuronal progra- 4 mada). Como veremos mais adiante, esse mesmo mecanismo po- deria estar presente nas alterações de outras estruturas do SNC que também podem apresentar alterações em tamanho em casos de TEA. Vários trabalhos3 sugerem que esse aumento do volume cere- bral decorra de crescimento exagerado que ocorre durante os seis primeiros meses de vida e continua até o segundo ano em crianças com TEA. Essa idade é coincidente com a época em que, geral- mente, os sinais dos TEA se tornam evidentes. De acordo com esta hipótese (crescimento cerebral desregulado), o excessivo aumento inicial é seguido por um período de parada do crescimento, o que resultaria em alterações na conectividade e disfunções que levariam ao subsequente quadro de TEA. Nos mesmos trabalhos se discute o possível papel das malfor- mações corticais, decorrentes de distúrbios da migração neuronal, em pacientes com TEA. Citam, especificamente, a polimicrogiria, a esquizoencefalia e macrogiria, espessamento do córtex, elevada densidade neuronal, alterações das minicolunas, a presença de neu- rônios na camada granular, pobre diferenciação na transição subs- tância branca/substância cinzenta e substância cinzenta ectópica como alterações já descritas. Esses defeitos da migração neuronal ocorrem durante os seis primeiros meses de gestação. Alterações em várias estruturas encefálicas têm sido descri- tas no TEA, como anormalidades no telencéfalo (lobo temporal) e em estruturas do tronco cerebral; têm também sido descritas evi- dências que apontam para uma participação cerebelar. Como sabemos, o cerebelo tem sido tradicionalmente con- siderado uma estrutura fundamentalmente envolvida com a coor- denação da atividade motora. Quadros de disfunção cerebelar seriam caracterizados, quase que exclusivamente, por alterações na coordenação da movimentação voluntária. Entretanto, sabe- mos hoje que as funções cerebelares são muito mais amplas, o que fica evidente quando estudamos as conexões cerebelares. Essa estrutura estabelece conexões com áreas cerebrais que não 5 têm função motora, mas que exercem algum tipo de atividade li- gada às funções cognitivas. Alterações neuropsiquiátricas varia- das têm sido observadas em pacientes que apresentam lesões ou malformações cerebelares (síndrome de Joubert, displasias cere- belares etc.). Há alguns anos, Courchesne e colaboradores4 descreveram o achado de hipoplasia cerebelar em pacientes com autismo. Em número menor de autistas, observou-se, ao contrário, uma hiper- plasia cerebelar. Curvas de regressão apontam para uma gênese pré-natal que mostra que esse tipo de alteração anatômica se ori- gina muito cedo no desenvolvimento. Não há evidências de que se trate de lesões adquiridas, mas sim de defeitos de formação dessa estrutura. Os achados descritos acima levantam a possibilidade de que o cerebelo tenha uma importância muito grande não apenas na coordenação da atividade motora, mas sim de toda a ativi- dade cognitiva. Podemos supor que um cerebelo comprometido, com uma redução substancial na quantidade das células que o constituem, poderia levar a uma alteração na função precípua dessa estru- tura, que seria a de converter sinais aferentes sensitivos em pulsos altamente organizados de padrões eferentes com a função de ga- rantir a coordenação de várias estruturas do SNC. Um cerebelo anormal do ponto de vista anatômico poderia determinar padrões desorganizados de várias funções cognitivas. Dessa forma, as alterações comportamentais que encontra- mos nos casos de autismo seriam decorrentesdessa disfunção ce- rebelar presente desde épocas muito precoces do desenvolvi- mento. A concepção que se pode ter atualmente acerca do TEA é de que se trata de uma condição inespecífica, caracterizada pela presença de alterações nas áreas da interação social recíproca, 6 comunicação e comportamento, e originada por uma disfunção neurobiológica presente desde os primórdios do desenvolvimento. Além do cerebelo, anormalidades de várias outras estruturas do SNC já foram relacionadas ao TEA. Podemos citar determina- das regiões do lobo temporal, o córtex orbitofrontal, o corpo amig- daloide, os núcleos da base, o giro fusiforme etc. Interessante chamar a atenção para o fato de que as altera- ções observadas em algumas dessas estruturas apontam para um aumento ou uma diminuição no seu volume e que, da mesma forma que já foi anteriormente discutido, é provável que haja aqui também uma alteração no mecanismo da poda neural (apoptose). Além das alterações anatômicas, disfunção da circuitaria en- cefálica tem sido apontada como alterada no TEA. Lewis e Elman5 estudaram essa possibilidade em um estudo baseado no desenvol- vimento de uma rede neural na qual puderam reproduzir o padrão de conectividade por meio de modelos baseados no padrão de cres- cimento cerebral de crianças típicas e de crianças com autismo, e os resultados obtidos apoiam a tese de que o padrão atípico de crescimento do cérebro nos TEA pode levar a desarranjo nos pa- drões estabelecidos de conectividade durante o desenvolvimento com possíveis consequências negativas. O estudo de Ramos et a.6 descreve reduzida conectividade en- tre o cerebelo e o giro fusiforme direito, o giro pós-central direito, o giro temporal superior direito, o giro temporal médio direito e o giro temporal médio esquerdo. Todas essas regiões estão envolvidas em muitos sistemas que participam de várias funções habitualmente comprometidas no TEA. Apesar da frequência com que as citadas alterações neuro- biológicas têm sido observadas, sua exata relação com o quadro do TEA ainda está por ser claramente conhecida. Alguns dos fatores que dificultam a compreensão da relação dessas alterações com o quadro do TEA são: nem todos autistas 7 têm alterações neurobiológicas demonstráveis pelos métodos di- agnósticos atuais; as alterações neurobiológicas observadas não são as mesmas em todos os pacientes; nem todos os que apresen- tam as referidas anormalidades neurobiológicas são autistas. 8 Controles TEA 9 REFERÊNCIAS 1. Courchesne E, Karns CM, Davis HR et al. Unusual brain growth patterns in early life in patients with autistic disorder: an MRI study. Neurology. 2001; 57:245-54. 2. Bolton PF, Roobol M, Allsopp L, Pickles A. Association between idiopathic in- fantile macrocephaly and autism spectrum disorders. Lancet. 2001; 358(9283):726-7. 3. Schmitz C, Rezaie P. The neuropathology of autism: where do we stand? Neu- ropathol Appl Neurobiol. 2008; 34:4-11. 4. Courchesne E. New evidence of cerebellar and brainstem hypoplasia in autis- tic infants, children and adolescents: the MR imaging study by Hashimoto and colleagues. J Autism Develop Disord. 1995; 25(1):19-22. 5. Lewis JD and Elman JL. Growth-related neural reorganization and the autism phenotype: a test of the hypothesis that altered brain growth leads to altered connectivity. Develop Sci. 2008; 11(1):135-55. 6. Ramos TC, Balardin JB, Sato JR, Fujita A. Abnormal cortico-cerebellar func- tional connectivity in autism spectrum disorder. Front Syst Neurosci. 2019; 12:74. O CÉREBRO NO TRANSTORNO DO ESPECTRO DO AUTISMO (TEA) REFERÊNCIAS