Здоровье костей у детей с аутизмом: причины, риски и роль физической активности

Введение в проблему здоровья костей при аутизме

Аутизм представляет собой нарушение нейроразвития, характеризующееся различиями в социальном взаимодействии и наличием ограниченных или повторяющихся моделей поведения (Американская психиатрическая ассоциация, 2013). Согласно последним оценкам, от 1% до 3% детей диагностированы с расстройствами аутистического спектра (РАС), причем распространенность аутизма в США увеличилась более чем в четыре раза между 2000-2002 и 2020 годами. Кроме того, дети с аутизмом испытывают высокие показатели сопутствующих состояний, которые могут влиять на их общее здоровье и увеличивать использование системы здравоохранения.

Риски для костного здоровья

Растущее количество доказательств свидетельствует о том, что дети с аутизмом подвержены повышенному риску ухудшения здоровья костей, оцениваемого с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA) и периферической количественной компьютерной томографии (pQCT). Недавний мета-анализ различий в параметрах костей, оцененных с помощью DXA, между аутичными и неаутичными детьми выявил значительно более низкую площадную минеральную плотность костной ткани (aBMD) в поясничном отделе позвоночника, бедре, шейке бедра и во всем теле среди детей с аутизмом. Ограниченные данные pQCT также свидетельствуют о снижении кортикальной площади, кортикальной и трабекулярной толщины, содержания минералов в костях и прочности костей.

Важность здоровья костей в детском возрасте

Здоровье костей взрослого человека сильно зависит от накопления костной массы в детском и подростковом возрасте. Достижение оптимальной пиковой костной массы в раннем взрослом возрасте зависит от опыта ранней жизни, а ухудшение здоровья костей может подвергнуть людей с аутизмом значительно повышенному риску переломов на протяжении всей жизни. Поэтому недостатки в здоровье костей в детском и подростков возрасте имеют важные последствия как для клинической практики, так и для общественного здоровья.

Ограничения текущих исследований

Текущие исследования здоровья костей у детей с аутизмом ограничены. На сегодняшний день исследования имели небольшой размер выборки, состояли в основном из мужчин, не учитывали зрелость и другие важные confounding factors и были сосредоточены на использовании DXA.

Факторы, влияющие на развитие скелета

Многие факторы влияют на развитие скелета в детском и подростковом возрасте, включая генетику, рост, пол, состав тела, пубертатное развитие, питание и физическую активность (ФА). Генетика составляет до 60-80% вариаций в приобретении костной массы, хотя другие изменяемые факторы также влияют на накопление пиковой костной массы.

Особенности детей с аутизмом

Дети с аутизмом сталкиваются с уникальными барьерами для физической активности, и два недавних систематических обзора исследований с акселерометрами показывают, что дети и подростки с аутизмом меньше занимаются физической активностью и больше времени проводят сидя по сравнению со своими типично развивающимися сверстниками. Физическая активность является ключевым изменяемым determinant развития скелета, и доказательства того, что дети с аутизмом менее физически активны, позволяют предположить, что ФА может представлять важную точку вмешательства для улучшения здоровья костей среди детей с аутизмом.

Проблемы питания и медикаментозного лечения

Кроме того, дети с аутизмом демонстрируют высокие показатели "разборчивого eating" или ограниченного питания, обычно с предпочтением продуктов с высоким содержанием углеводов, обработанных и ультраобработанных продуктов, которые могут быть deficient in кальции или витамине D. Витамин D также может быть затронут из-за более низкой ФА среди детей с аутизмом, поскольку это может коррелировать с меньшим временем пребывания на открытом воздухе и воздействием солнечного света и ультрафиолета B. Проблемы питания могут дополнительно усугубляться наличием желудочно-кишечных симптомов, которые более распространены среди детей с аутизмом и могут мешать усвоению ключевых nutrients. Наконец, использование психоактивных medications распространено среди детей с аутизмом и может способствовать ухудшению здоровья костей.

Методология исследования костной структуры

DXA, который проецирует "плотность" на площадное измерение, может приводить к значительным confounding effects, особенно в отношении размера в годы роста. pQCT, с другой стороны, позволяет проводить прямое измерение объемной плотности (vBMD), раздельное измерение кортикального и трабекулярного отделов, измерения геометрии скелета, такие как размер кости и кортикальная толщина, и расчет индекса напряжения-деформации, маркера прочности на изгиб, обеспечивая лучшее понимание риска переломов.

Цели и методы исследования

Основной целью настоящего исследования было изучение плотности, структуры и расчетной прочности костей детей с аутизмом по сравнению с неаутичными детьми с использованием популяционной репрезентативной когорты с контролем размера тела, зрелости и социально-экономического статуса семьи. Кроме того, были изучены данные pQCT от родителей, чтобы определить, существуют ли различия между родителями детей с аутизмом и родителями неаутичных детей, чтобы оценить потенциальное confounding genetic или общими факторами окружающей среды.

Результаты исследования здоровья костей

Нашим основным открытием было то, что дети с аутизмом имеют более низкую трабекулярную плотность в области лодыжки и более низкую расчетную прочность костей в области лодыжки и большеберцовой кости. Эти различия согласуются с предыдущими исследованиями, показывающими ухудшение здоровья костей среди детей с аутизмом и могут отражать механизмы, включая reduced skeletal loading из-за более низкой ФА, ограниченное потребление кальция и витамина D и использование психоактивных medications.

Сравнительный анализ данных

Текущая статья расширяет доказательства о здоровье костей у детей с аутизмом, устраняя важные ограничения существующих исследований. Во-первых, наша выборка уникальна тем, что это крупное популяционное когортное исследование, а не клиническое исследование, специально изучающее здоровье костей у детей с аутизмом. Таким образом, мы смогли изучить здоровье костей в большой популяции как мальчиков, так и девочек с аутизмом, и сравнить с неаутичным населением, контролируя confounding factors.

Роль физической активности

Мы обнаружили, что у детей с аутизмом параметры костей, измеренные с помощью pQCT, были ниже, чем у их типично развивающихся сверстников. Это согласуется с предыдущими исследованиями DXA. В подвыборке детей с данными акселерометра у детей с аутизмом было значительно меньше MVPA. В анализе детей с данными акселерометра включение MVPA в качестве covariate уменьшило разницу между группами примерно на одну пятую до одной четверти, что позволяет предположить, что более низкая ФА в группе с аутизмом, вероятно, является важным механизмом, способствующим наблюдаемым различиям в показателях pQCT большеберцовой кости.

Обсуждение результатов и выводы

Сильной стороной настоящего исследования является включение как мужчин, так и женщин. Из 209 человек с аутизмом, включенных в недавний мета-анализ, только 6 были женщинами (3%). В отличие от этого, хотя текущая выборка в основном состояла из мужчин, в анализ были включены 20 девочек с аутизмом (30%). Это важно, поскольку, хотя аутизм продолжает чаще reported среди мальчиков, чем среди девочек, диагнозы аутизма увеличиваются среди девочек, которые также могут испытывать связанное с этим влияние на здоровье костей.

Значение исследования для практики

Возможно, самой большой силой текущего исследования является включение данных родителей. Наследственность как костей, так и аутизма хорошо established, и доказательства свидетельствуют о наследуемости 60-80% пиковой костной массы и 64-91% аутизма. Отсутствие различий в родительских костных measures позволяет предположить, что различия, наблюдаемые в текущей когорте, связаны с диагнозом, а не с семейными или общими environmental confounders.

Ограничения исследования

Особенно важным ограничением текущего исследования является отсутствие подробных данных о питании. Хотя предыдущие исследования обнаружили, что у детей с аутизмом концентрация 25-гидрокси витамина D в сыворотке ниже, чем у неаутичных детей, другие не обнаружили различий. Кальций также essential для минерализации костей. Потребление пищевого кальция не оценивалось в рамках этого исследования. Использование medications также не регистрировалось и может иметь важное влияние на развитие костей.

Перспективы будущих исследований

Будущие исследования должны стремиться лучше понять роль диеты и использования medications в формировании развития костей у детей с аутизмом, поскольку они представляют потенциально важные точки вмешательства. Несколько дополнительных ограничений заслуживают внимания. Во-первых, исследования показывают, что ошибки точности pQCT у детей могут варьироваться от 2% для кортикального content на уровне большеберцовой кости до почти 20% на уровне дистального отдела лучевой кости, что указывает на то, что наблюдаемые трабекулярные различия следует интерпретировать с осторожностью.

Рекомендации для клинической практики

В заключение мы обнаружили, что у мальчиков и девочек с аутизмом была более низкая трабекулярная плотность в дистальном отделе большеберцовой кости и более низкая расчетная прочность кости на уровне стержня. Этот феномен не был обнаружен у их родителей, что позволяет предположить, что более низкие параметры костей являются результатом факторов, связанных с их аутизмом, а не генетической предрасположенностью, специфичной для костей, или семейной средой. Кроме того, ФА также была ниже у детей с аутизмом и, как было обнаружено, опосредует некоторые различия в параметрах костей в анализе подвыборки.

Направления дальнейшей работы

Поскольку было показано, что ФА в детском и подростковом возрасте имеет долгосрочные скелетные преимущества, вмешательства по повышению уровня активности в этой популяции могут быть хорошей целью для улучшения здоровья костей. Для достижения прогресса в улучшении здоровья костей для детей и подростков с аутизмом необходимы дальнейшие исследования для разработки и тестирования эффективных диетических и ФА вмешательств для этой популяции.