Pokazywanie postów oznaczonych etykietą stres oksydacyjny. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą stres oksydacyjny. Pokaż wszystkie posty

poniedziałek, 27 listopada 2017

Kwas foliowy w ciąży a narażenie na pestycydy i autyzm

Badanie prowadzone w kalifornijskiej populacji sugeruje, że kwas foliowy (FA) może chronić przed toksycznością niektórych chemikaliów środowiskowych, która wpływa na wczesny rozwój dziecka. Niektóre wcześniejsze badania epidemiologiczne wskazywały na mniejsze prawdopodobieństwo ASD u dzieci, których matki przyjmowały suplementy zawierające kwas foliowy. Jedna z prac pokazała, że prawdopodobnie tylko genetycznie wrażliwe matki i dzieci (konkretny defekt metaboliczny) doświadczały zmniejszonego ryzyka autyzmu związanego z przyjmowaniem FA przez matkę. Pestycydy są z założenia neurotoksyczne i odnotowano szereg powiązań pomiędzy objawami ASD a ekspozycją na pestycydy organochlorowe, fosforoorganiczne i pyretroidowe podczas ciąży. Pisałem już o tym wielokrotnie.
W obecnie badanej grupie okazało się, że związek pomiędzy narażeniem na pestycydy w gospodarstwach domowych oraz rolnictwie i autyzmem u dziecka jest mniejszy wśród kobiet z wyższym spożyciem kwasu foliowego w okresie poczęcia, w porównaniu do kobiet z mniejszym poziomem suplementacji. Wysokie spożycie FA w pierwszym miesiącu ciąży i brak znanego narażenia na pestycydy stanowiło grupę odniesienia dla wszystkich analiz.
Można tu spekulować, że potencjalne mechanizmy ochronne są związane z rolą kwasu foliowego w naprawie DNA lub też jego wpływem na metylację DNA. Zanieczyszczenia środowiskowe, takie jak pestycydy, mogą powodować uszkodzenie DNA, jak również wywoływać nasiloną odpowiedź immunologiczną i stan zapalny, co indukuje proliferację komórkową. Stres oksydacyjny jest innym, potencjalnym mechanizmem, który może być prowokowany przez różne grupy pestycydów, a jego poziom zmniejszany przez kwas foliowy poprzez kilka ścieżek metabolicznych.
Wyniki tego badania sugerują, że suplementacja FA podjęta podczas pierwszego miesiąca ciąży mogłaby potencjalnie zmniejszyć, ale niekoniecznie wyeliminować ryzyko autyzmu, związane z ekspozycją matki na pestycydy przed i podczas ciąży.

Źródło:
„Combined Prenatal Pesticide Exposure and Folic Acid Intake in Relation to Autism Spectrum Disorder”
Environmental Health Perspectives, vol. 125 (9), wrzesień 2017 r.

poniedziałek, 4 maja 2015

Związek cukrzycy u matki z zaburzeniami ze spektrum autyzmu

Czy cukrzyca występująca u matki może mieć coś wspólnego z wyższym ryzykiem wystąpienia autyzmu u dziecka? Mamy mało danych na ten temat. W Kalifornii oceniano to ryzyko w związku z cukrzycą typu 2 (insulinoniezależną) i cukrzycą ciążową (GDM).
Retrospektywne badania podłużne dotyczyły ponad 322 tys. dzieci urodzonych w latach 1995-2009. W okresie obserwacji 3388 dzieci otrzymało diagnozę ASD, 115 z nich było narażone na wcześniej występującą u matki cukrzycę typu 2, 130 na GDM przed 26 tygodniem ciąży, a 180 narażone na GDM w 26 tygodniu lub później.
Okazuje się, że wcześniejsze występowanie cukrzycy typu 2 u matki nie wiązało się z ryzykiem wystąpienia autyzmu u potomstwa. Natomiast GDM zdiagnozowana przed 26 tygodniem ciąży istotnie wiązało się z ryzykiem ASD po uwzględnieniu zmiennych towarzyszących. Ponadto stosowanie leków przeciwcukrzycowych nie było związane z ryzykiem autyzmu u dzieci. Można sądzić, że niektóre dzieci w grupie z cukrzycą ciążową rozpoznaną w 26 tygodniu lub później mogą być narażone na nieleczoną hiperglikemię w okresie wczesnego rozwoju mózgu, co prowadzi do ryzyka autyzmu po urodzeniu.
Potencjalne, biologiczne mechanizmy łączące wewnątrzmaciczną hiperglikemię z ryzykiem ASD u potomstwa mogą obejmować niedotlenienie płodu, stres oksydacyjny w krwi pępowinowej i tkankach łożyska, przewlekły stan zapalny, zmiany epigenetyczne.
Jeśli chodzi o profilaktykę, to wyniki sugerują, że uzasadnione może być wczesne badanie przesiewowe w kierunku ASD u potomstwa kobiet z cukrzycą ciążową. Z kolei badania przesiewowe w kierunku takiej postaci cukrzycy i kontrola poziomu glukozy we wczesnym okresie ciąży może mieć znaczenie w zmniejszaniu ryzyka autyzmu u dzieci. Natomiast czy wczesne rozpoznanie i leczenie cukrzycy ciążowej może zmniejszyć ryzyko zaburzeń ze spektrum autyzmu pozostaje do ustalenia.

Association of Maternal Diabetes With Autism in Offspring”
The Journal of the American Medical Association, vol. 313 (14)
14 kwietnia 2015 r.

środa, 11 lutego 2015

Niedobory witaminy D u osób z autyzmem – dane z badania

Zespół naukowców z Kataru pokazuje, że niedobór witaminy D jest istotnie większy u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu, w porównaniu do grupy kontrolnej.
Przebadano dużą grupę dzieci w wieku poniżej 8 lat: 254 dzieci z autyzmem i 254 rozwijających się prawidłowo. 14,2% dzieci z ASD miało poważny niedobór witaminy D; 43,7% umiarkowanie niewystarczający poziom; 28,3% łagodnie niewystarczający poziom; 13,8% miało wystarczający poziom witaminy D.
Analogicznie zdrowe dzieci: 8,3% miało znaczny niedobór witaminy D; 37% umiarkowanie wystarczający poziom; 37,4% łagodnie niewystarczający poziom a 17,3% miało wystarczający poziom witaminy D.
Nie było statystycznie istotnych różnic między obiema grupami w odniesieniu do poziomu wykształcenia i zawodu matki, BMI, pokrewieństwa, ekspozycji na słońce oraz dziennego czasu spacerów. Wyeliminowano też przypadki wcześniejszej suplementacji.
Szereg badań pokazuje dowody na związek niedoboru witaminy D z rozwojem, strukturą oraz dysfunkcjami mózgu. Również od lat mamy doniesienia o związku poziomów witaminy D z narażeniem na ryzyko autyzmu. Pisałem o tym kilka razy. Niedobór witaminy D w okresie ciąży powoduje niekorzystne skutki dla rozwoju mózgu płodu (dysregulacja kilkudziesięciu białek biorących udział w jego rozwoju) i może być jednym z czynników ryzyka autyzmu. Nie można wykluczyć roli tego niedoboru również po urodzeniu dziecka. Witamina D odgrywa także ważną rolę w naprawie uszkodzeń DNA oraz w ochronie przed stresem oksydacyjnym – kluczową przyczyną takich uszkodzeń.
Uzupełnianie niemowlętom witaminy D może być bezpieczną i skuteczną strategią ograniczania ryzyka autyzmu, niemniej ten obszar leczenia osób z autyzmem wymaga dalszych badań.

Źródło:
„Is high prevalence of Vitamin D deficiency evidence for autism disorder? In a highly endogamous population.”
Journal of Pediatric Neurosciences, vol. 9 (3), 23 grudnia 2014, on-line

czwartek, 22 maja 2014

Deficyty w funkcjonowaniu mitochondriów u dzieci z autyzmem – nowe badania

Granulocyty (rodzaj komórek układu odpornościowego) u dzieci z autyzmem wykazują jedną trzecią zdolności do zwalczania infekcji i ochrony organizmu, w porównaniu do dzieci, które rozwijają się prawidłowo. Ich reakcja jest zarówno mniejsza, jak i wolniejsza. Komórki te walczą z bakteriami i wirusami poprzez produkcję wysoko reaktywnych form tlenu, toksycznych substancji chemicznych zabijających drobnoustroje.
Większość granulocytów u dzieci z autyzmem wykazywała wady w fosforylacji oksydacyjnej (seria procesów związana z przekształcaniem energii w formy przydatne metabolicznie), odpowiedzi immunologicznej i obronie antyoksydacyjnej.
Mitochondria to główne źródła wolnych rodników, które są bardzo reaktywne i mogą uszkadzać struktury komórkowe i DNA. Organizm zwykle radzi sobie z typowymi uszkodzeniami, jednak u dzieci z autyzmem produkowana była większa ilość wolnych rodników i za tym szła mniejsza zdolność naprawiania wyrządzonych szkód. W związku z tym komórki doświadczały bardziej nasilonego stresu oksydacyjnego (brak równowagi między działaniem reaktywnych form tlenu a zdolnością do szybkiej detoksykacji, naprawy szkód). Poziom wolnych rodników w komórkach krwi u dzieci z autyzmem był 1,5 razy wyższy, niż u dzieci zdrowych.
Badanie to, prowadzone przez naukowców z University of California w Davis obejmowało 10 dzieci z głęboką formą autyzmu.

Źródła:
Deficits in Bioenergetics and Impaired Immune Response in Granulocytes From Children With Autism”
Pediatrics, vol. 133 (5), 01 maja 2014 r.
ScienceDaily, 08 maja 2014 r.

czwartek, 13 lutego 2014

Zaburzenia mitochondrialne związane z autyzmem

Na stronie MitoAction Alyssa Davi prezentuje przegląd badań prowadzonych w laboratorium dra Richarda Frye`a w Arkansas Children’s Hospital Research Institute.

Dzieci z ASD i zaburzeniem funkcjonowania mitochondriów prezentują regres rozwojowy, opóźnienie umiejętności motorycznych, męczliwość, zaburzenia żołądkowo-jelitowe i ataksję. Istnieje coraz więcej danych dokumentujących zaburzenia metaboliczne u dzieci z autyzmem. Dysfunkcje mitochondriów i zaburzenie funkcjonowania mitochondriów (przypuszczalnie o wiele rzadziej) oraz braki kwasu foliowego, na które mózg jest wrażliwy, wydają się być obecnie najbardziej powszechnymi zaburzeniami metabolicznymi występującymi u dzieci z ASD.
Mitochondria mogą modyfikować swoją funkcję w zależności od środowiska wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego. Specyficzne warunki mogą hamować ich funkcjonowanie u niektórych dzieci z autyzmem. Zmiana tego środowiska może teoretycznie przywrócić zaburzone funkcje mitochondrialne. Ponadto mitochondria są zdolne do naprawy i regeneracji. W przypadku braku defektów genetycznych prawdopodobnie prawidłowe działanie mitochondriów może być przywrócone przez te mechanizmy naprawcze. L-karnityna, koenzym Q, witaminy z grupy B , witamina C i witamina E, jak również przeciwutleniacze, mogą wspierać funkcjonowanie mitochondriów. Zmiany w funkcjonowaniu mitochondriów w grupie dzieci z ASD są powodowane kombinacją czynników genetycznych i środowiskowych. Nabyte zaburzenia czynności mitochondriów mogą wynikać z ekspozycji na metale ciężkie, spaliny, polichlorowane bifenyle (PCB) i pestycydy. Mitochondria mogą być uszkodzone przez endogenne czynniki wiązane z autyzmem takie jak: podwyższony poziom cytokin prozapalnych wynikający z uaktywnionego układu odpornościowego lub inne stany związane ze stresem oksydacyjnym.
W artykule jest mnóstwo odnośników do omawianych w artykule oraz innych badań, m. in. dotyczących leczenia dysfunkcji mitochondriów związanych z autyzmem, chorób i zaburzeń metabolicznych związanych z ASD oraz zaburzeniami rozwoju układu nerwowego. Ponadto jest wymieniony, w formie listy, szereg zaburzeń mitochondrialnych oraz metabolicznych występujących u osób z autyzmem.

Źródła:
„January 2014 Teleconference”
MitoAction, 14 stycznia 2014 r.
Publications by Dr. Rossignol & Colleagues

środa, 21 sierpnia 2013

Nadwrażliwość na thimerosal u osób z autyzmem i ich rodzeństwa

Autyzm i szczepionki – o tym jaki to kontrowersyjny temat i jak zażarte dyskusje powoduje od kilku lat nie trzeba na tym blogu przypominać.
W The Methodist Neurological Institute (Houston), sprawdzano wpływ thimerosalu na proliferację komórek i mitochondriów z limfocytów B pobranych od osób z autyzmem, ich bliźniaczego rodzeństwa bez autyzmu i ich rodzeństwa nie bliźniaczego u 11 rodzin.
Subpopulacja składająca się z ośmiu osób (4 z ASD, 2 bliźniąt i 2 rodzeństwa) z czterech rodzin wykazała nadwrażliwość na thimerosal, natomiast nikt z grupy kontrolnej nie prezentował takiej nadwrażliwości. Co więcej, okazało się, że grupa z nadwrażliwością przejawia słabszą obronę antyoksydacyjną, podwyższony poziom markerów stresu oksydacyjnego i wysoki poziom mleczanów.
Choć zostało ustalone, że 1/3 badanych z ASD ma podwyższony poziom wrażliwości na thimerosal, i ta wrażliwość jest podzielana przez jedną trzecią ich rodzeństwa/bliźniąt, badanie jednak nie odnosi się do etiologii. Być może niektóre osoby z łagodnym defektem mitochondrialnym mogą być bardzo podatne na niektóre toksyny, np. takie jak thimerosal.
Pisałem w marcu 2011 r., że częścią nowej, pięcioletniej strategii badań nad bezpieczeństwem szczepionek będzie sprawdzenie czy autyzm może być klinicznym efektem szczepień. Informowała o tym amerykańska agencja Centers for Disease Control and Prevention. Planuje się też badania zaburzeń czynności mitochondriów jako potencjalnego ryzyka mogącego wystąpić po szczepieniu. National Vaccine Advisory Committee (NVAC) - U.S. Department of Health and Human Services podkreśla, że wystąpienie w jednym czasie regresu w rozwoju i szczepienia nie stanowi dowodu na związek przyczynowo-skutkowy, jednakże zjawisko autyzmu regresywnego uzasadnia dalsze badania w ściśle określonych podgrupach osób z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.


Źródło:
Journal of Toxicology, vol. 2013

tutaj

środa, 25 lipca 2012

Geny czy środowisko - rzeczowa dyskusja

Oto przykład wymiany myśli przedstawicieli dwóch nurtów badań.
Richard C. Deth (Northeastern University, Boston) krytycznie odnosi się do tez zawartych w artykule H. C. Mefford`a, M. L. Batshaw`a i E. P. Hoffman`a z dn. 23 lutego 2012 r. opublikowanego w The New England Journal of Medicine.
Zarzuca on autorom pracy, że doskonale uzasadniając hipotezę genomowych źródeł autyzmu nie wspominają o niewielkim ilościowo udziale czynników genetycznych, w porównaniu z wkładem tych pozagenowych (np. środowiskowych). W ten sposób tworzą fałszywe wrażenie, że autyzm jest głównie zaburzeniem genetycznym.
Gwałtowny wzrost rozpoznań autyzmu przeczy tej idei, a badania sugerują, że czynniki środowiskowe odgrywają ważną rolę w podatności na autyzm, natomiast rola czynników genetycznych jest dość umiarkowana.
Szczególnie ważne doniesienia podkreślają rolę stresu oksydacyjnego i deficytu glutationu. Metaboliczne efekty toksycznych ekspozycji mogą być modyfikowane. Autorzy, wg Deth`a, utrwalają mit autyzmu jako zaburzenia głównie genetycznego. Jest to niedźwiedzia przysługa dla tych, którzy mogą korzystać z leczenia i odwraca uwagę od przyczyn pozagenetycznych.
Tyle Richard C. Deth.
Natomiast Heather C. Mefford (University of Washington, Seattle) odpowiada na krytykę.
Podkreśla koncentrację w w/w pracy na genetycznych aspektach zaburzeń rozwojowych. Zwraca uwagę, że wyraźne rozróżnienie pomiędzy genami i środowiskiem jest sztuczne. Obecnie jest oczywiste, że środowisko może wpływać na ekspresję genów i że genetyczne różnice mogą wpływać na reakcje organizmu na środowiskowe czynniki stresogenne.
Przyznaje rację Deth`owi w stwierdzeniu, że kilka mutacji jest związanych z autyzmem. Jest prawdopodobne, że bardziej subtelne interakcje pomiędzy genami i środowiskiem odgrywają ważną rolę w powstawaniu tego zaburzenia.

Źródła:
dyskusja nad artykułem:
The New England Journal of Medicine, 07 czerwca 2012 r. (.pdf)
oryginalny artykuł:
The New England Journal of Medicine, 23 lutego 2012 r. (.pdf)

wtorek, 27 grudnia 2011

Stres oksydacyjny a wady cewy nerwowej wywołane przez kwas walproinowy

Mamy kolejne doniesienie dotyczące tego związku chemicznego.
Ekspozycja na przeciwdrgawkowy kwas walproinowy (VPA) w pierwszym trymestrze ciąży jest związana ze zwiększonym ryzykiem wad wrodzonych, w tym wad serca, twarzoczaszki, układu kostnego i kończyn, a przede wszystkim wad cewy nerwowej.
Mechanizmy, poprzez które VPA indukuje efekty teratogenne nie są w pełni zrozumiałe, choć poprzednie badania potwierdzają rolę stresu oksydacyjnego.
Aby zbadać jego wpływ we wczesnym etapie rozwoju naukowcy z Queen`s University w Kingston (Kanada) wykorzystali ocenę działania ochronnego przeciwutleniaczy, pomiar wewnątrzkomórkowych, reaktywnych form tlenu (ROS) oraz poziomów markerów stresu oksydacyjnego i apoptozy.
Stwierdzono podwyższony poziom ROS, który był również skorelowany ze wzrostem markerów apoptozy. Na poziom markerów embrionalnych uszkodzeń oksydacyjnych nie miało wpływu leczenie kwasem walproinowym.
VPA ma istotny wpływ na powstawanie reaktywnych form tlenu i indukuje apoptozę.
Badania te określają pewne obszary podatne na ROS i apoptozę indukowaną przez kwas walproinowy, opisując w ten sposób możliwy szlak molekularny, poprzez który VPA wywiera działanie teratogenne.

Źródło:
Molecular Pharmacology, grudzień 2011, vol. 80 (6)
tutaj

poniedziałek, 14 listopada 2011

Białka związane z procesami detoksykacji jako biomarkery w diagnostyce autyzmu

W Arabii Saudyjskiej badano wybrane parametry detoksykacji w osoczu krwi 20 osób z autyzmem w wieku 3-15 lat i analogicznie 20 zdrowych (grupa kontrolna).
Bazowano na założeniu, że nieefektywny system detoksykacji prowadzi do stresu oksydacyjnego, dysbiozy jelit i zaburzeń układu immunologicznego.
Wniosek: niższe poziomy glutationu oraz wyższe tioredoksyny, reduktazy tioredoksyny i peroksyredoksyn, wyraźnie stwierdzone w grupie badanej, mogą stanowić biomarkery w diagnostyce autyzmu.

Źródło:
BMC Neurology, 04.11.2011 r., vol. 11
tutaj

czwartek, 19 maja 2011

Czynniki neurotoksyczne w środowisku i ich związek z autyzmem

J. Kałużna-Czaplińska, W. Grys oraz J. Rynkowski (Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej, Wydział Chemiczny Politechniki Łódzkiej) dokonali swego czasu przeglądu badań i doniesień związanych z etiologią autyzmu („Czynniki neurotoksyczne w środowisku życia dzieci przyczyną zaburzeń rozwojowych w aspekcie autyzmu”). Poniżej przedstawiam wybrane fragmenty pracy i wnioski.
Badania bliźniąt, przeprowadzone w Wielkiej Brytanii potwierdzają, że autyzm ma składową dziedziczną, ale wskazują także na rolę czynników zewnętrznych. Gdyby przyczyną autyzmu były tylko geny, na tę chorobę zapadałoby każde z bliźniąt jednojajowych, mających ten sam komplet genów. Owe dane wskazują, iż muszą istnieć również inne, egzogenne czynniki, które modyfikują genetyczną predyspozycję do wystąpienia spektrum zaburzeń autystycznych.
Szlaki metaboliczne płodów i niemowląt są niedojrzałe. Istnieją różnice we wchłanianiu, przemianie materii, detoksyfikacji i wydalaniu ksenobiotyków. W ich organizmach pewne związki toksyczne mogą ulegać przemianie do form aktywnych. Mechanizmy wydalania nerkowego są słabo rozwinięte u małych dzieci, co z równoczesnym niedorozwojem mechanizmów biotransformacji jest przyczyną ich dużej wrażliwości na zatrucia zarówno lekami, jak i substancjami występującymi w środowisku.
Wzrasta liczba dowodów, że stres oksydacyjny odgrywa ważną rolę w rozwoju klinicznych objawów autyzmu. Reaktywne formy tlenu są bardzo toksyczne, ponieważ reagują z tłuszczami, białkami i kwasami nukleinowymi, przyczyniając się do śmierci komórki na drodze apoptozy lub nekrozy. U osób z autyzmem stwierdza się niższe stężenia białkowych przeciwutleniaczy oraz zmiany w aktywności enzymatycznych przeciwutleniaczy oraz niskie poziomy czynnika odtruwającego – glutationu, działającego w ustroju jako układ oksydoredukcyjny.
Czynniki środowiskowe, szczególnie w przypadku uwarunkowanej genetycznie wrażliwości, przyczyniają się do stresu oksydacyjnego w autyzmie, który z kolei powoduje nieprawidłową odpowiedź układu nerwowego oraz sprzężonego z nim układu odpornościowego.
Chemikalia neurotoksyczne dla człowieka zostały podzielone na 4 kategorie: metale i związki nieorganiczne (25 pozycji), rozpuszczalniki organiczne (43 pozycje), inne substancje organiczne (93 pozycje), pestycydy (40 pozycji). Z tych 201 substancji 5 charakteryzuje się znaczną rozwojową neurotoksycznością dla ludzi. Są to: metylortęć, ołów, arsen, polichlorowane bifenyle i toluen. Neurotoksyny występujące w pokarmach to np. kwas propionowy (używany jako konserwant) oraz naturalne biotoksyny morskie i fitotoksyny.
Zostało udowodnione, że prenatalna ekspozycja na leki przyczynia się do rozwoju autyzmu. Są to przede wszystkim talidomid, kwas walproinowy, kwas retinowy. Przedporodowe narażenie na działanie substancji psychoaktywnych ma także wpływ na późniejszy rozwój neurobehawioralny dziecka (kokaina, alkohol etylowy, nikotyna – składnikiem dymu tytoniowego jest też toluen).
Dowiedziono również, że stres psychospołeczny u kobiet w ciąży przyczynia się do wzrostu stężenia testosteronu w organizmie płodu. Istnieją doniesienia sugerujące, że zaburzenia autystyczne mogą być wynikiem prenatalnej ekspozycji na wysokie stężenia tego hormonu podczas krytycznego okresu ciąży.
Część badaczy uważa, że wywołana wirusami autoimmunizacja (nieprawidłowa reakcja układu odpornościowego, polegająca na niszczeniu własnych komórek i tkanek) może być przyczyną autyzmu. Narażenie na czynniki infekcyjne (wirus różyczki, odry, świnki, opryszczki, Borna, cytomegalii) może odgrywać rolę w rozwoju autyzmu.
Peptydy opioidowe mają znaczenie w patogenezie autyzmu. Stwierdzano podwyższone stężenia tych związków w płynie mózgowo-rdzeniowym. W związku z zespołem cieknącego jelita peptydy, pochodzące np. z nieprawidłowego rozkładu kazeiny i glutenu, powodują rozregulowanie endogennego układu opioidowego i jednocześnie zaburzenie prawidłowego rozwoju mózgu, jako że część peptydów przechodzi do mózgu.
Istnieją doniesienia, że bakterie jelitowe, szczególnie z rodzaju Clostridium, odgrywają rolę w pewnych przypadkach autyzmu. Niektóre ich gatunki wytwarzają neurotoksyny, które mogą być bezpośrednią lub pośrednią przyczyną tej choroby. Zarodniki tych bakterii odznaczają się dużą odpornością na powszechnie stosowane środki przeciwbakteryjne i bakteriobójcze. Infekcja dotyczy dzieci, u których nastąpiła immunosupresja, czyli hamowanie wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych przez różne czynniki, zwane supresorami. Immunosupresja może mieć podłoże genetyczne, może być również spowodowana kontaktem z pewnymi chemikaliami lub innymi czynnikami środowiskowymi.
Wiedza na temat wpływu środowiska na zdrowie dzieci wzrosła ogromnie, jednakże wiedza pediatrów z zakresu medycyny środowiska jest ograniczona, dla przykładu badania przeprowadzone kilka lat temu w Niemczech szacują, że na 10 000 lekarzy tylko 100 posiada odpowiednie przygotowanie w tym kierunku.

Źródło:
Nowa Pediatria, nr 3/2008
tutaj

poniedziałek, 24 stycznia 2011

Thimerosal indukuje apoptozę

O wzmożonej apoptozie i jej powiązaniu z autyzmem pisałem w czerwcu. Dzisiaj proponuję wspólne (i krótkie) wnioski z przeglądu kilku badań łączących thimerosal oraz mitochondria z tym procesem.
Thimerosal, w nanomolowych stężeniach, indukuje śmierć komórek nerwowych poprzez szlaki mitochondrialne.
Apoptoza indukowana przez thimerosal jest związana z depolaryzacją błony mitochondriów, wytwarzaniem reaktywnych form tlenu (ROS) i uwalnianiem cytochromu c oraz czynnika indukującego apoptozę z mitochondriów do cytoplazmy. Podwyższony poziom wewnątrzkomórkowych reaktywnych form tlenu jest wystarczającym czynnikiem do uruchomienia apoptozy.

Apoptoza – naturalne zjawisko zaprogramowanej śmierci komórki mającej na celu dobro całego organizmu.
Cytochrom c i czynnik indukujący apoptozę (AIF) – białka biorące udział w procesie apoptozy.
Depolaryzacja – zmniejszenie potencjału błony komórkowej.


Thimerosal indukuje apoptozę w limfocytach T (odpowiedzialnych za odpowiedź odpornościową komórkową) poprzez szlaki mitochondrialne - indukcję stresu oksydacyjnego oraz zmniejszenie wydzielania glutationu (peptydu o właściwościach antyoksydacyjnych).
Ponadto komórki limfoblastyczne u osób z autyzmem wykazują zmniejszoną zdolność gromadzenia glutationu w cytoplazmie i mitochondriach. Może to zagrozić obronie antyoksydacyjnej i zdolności detoksykacji w warunkach prooksydacyjnych (produkcji ROS).
Wyniki różnych badań wskazują na szkodliwy wpływ thimerosalu na cytoarchitekturę i inicjowanie apoptozy za pośrednictwem mitochondriów.

Źródła:
Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology, sierpień 2009, vol. 23 (8)
tutaj
Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2006, vol. 60 (.pdf)
tutaj
PubMed, 2005
tutaj
NeuroToxicology, styczeń 2005, vol. 26 (3)
tutaj
Genes and Immunity, sierpień 2002, vol 3 (5)
tutaj

środa, 22 grudnia 2010

Zaburzenia czynności mitochondriów – nowe badania

Wielokrotnie już pisałem o roli stresu oksydacyjnego w powstawaniu autyzmu oraz o zaburzeniach czynności mitochondriów. Do tych postów można dotrzeć poprzez klikanie na etykiety wymienione pod tym wpisem.
Istnieje duże prawdopodobieństwo, że dzieci z autyzmem mają deficyt zdolności do produkcji energii komórkowej w porównaniu do dzieci zdrowych.
To jest wniosek z nowej, szeroko komentowanej analizy, przeprowadzonej przez badaczy z University of California - System Health Davis.
Skumulowane uszkodzenia i stres oksydacyjny w mitochondriach (miejscu produkcji energii komórkowej) może mieć wpływ na początek i nasilenie autyzmu.
Analizowano szlaki metaboliczne w mitochondriach limfocytów. Wcześniejsze badania mięśni (które mogą wytwarzać własną energię) nie mogły w pełni wykazać deficytów energetycznych.
Naukowcy odkryli, że mitochondria dzieci z autyzmem zużywają znacznie mniej tlenu niż te organelle u dzieci z grupy kontrolnej. Oznacza to obniżoną ich aktywność.
Mitochondria są głównym źródłem wewnątrzkomórkowych wolnych rodników, które (bardzo reaktywne) mogą uszkodzić struktury komórkowe, w tym DNA. Komórki są w stanie naprawić typowe uszkodzenia oksydacyjne. Jednak poziom nadtlenku wodoru (normalnego produktu ubocznego aktywności mitochondrialnej, z którym zdrowy organizm sobie radzi) u autystycznych dzieci był dwa razy wyższy niż u zdrowych dzieci. W rezultacie komórki nerwowe dzieci z autyzmem są narażone na wyższy poziom stresu oksydacyjnego.
Posiadają one ogromne zapotrzebowanie na energię, więc zaburzenia czynności mitochondriów mają istotny, negatywny wpływ na ich funkcjonowanie. Czy może to spowodować autyzm?
Różne nieprawidłowości obserwowane w mitochondriach dzieci z autyzmem dowodzą, że stres oksydacyjny w tych strukturach może mieć wpływ na powstawanie autyzmu. To może powodować skumulowane uszkodzenia.
Badano dziesięcioro dzieci autystycznych i dziesięcioro zdrowych w wieku 2 do 5 lat. Badanie nie odpowiada na pytanie czy problem powstaje w okresie prenatalnym czy po urodzeniu. Warto też byłoby sprawdzić funkcjonowanie mitochondriów w innych tkankach.
Wady mitochondrialne mogą być powodowane przez uszkodzone geny, poprzez wpływ środowiska lub przez kombinację tych dwóch czynników.
„Jeśli znajdziemy jakiś marker krwi, który jest unikalny dla dzieci z autyzmem, może uda nam się zmienić sposób diagnozowania tego trudnego do oceny stanu” – mówi Cecilia Giulivi, główna autorka badania.

Źródła:
News from UC Davis Health System, 30.11.2010
tutaj
Journal of the American Medical Association, 01.12.2010, vol.304, nr 21
tutaj

piątek, 17 grudnia 2010

Zanieczyszczenia powietrza, mechanizmy neurozapalne i choroby CUN

Pisząc w poniedziałek o aktywacji mikrogleju wspomniałem, że nieprawidłowości środowiskowe mogą na nią wpływać. Jakie przykładowe czynniki mogą mieć z tym związek?
Zanieczyszczenia powietrza mają związek z narażeniem na stany zapalne w mózgu oraz reaktywne formy tlenu co powoduje patologię i choroby centralnego układu nerwowego.
Częstość występowania udarów mózgu, choroby Alzheimera i choroby Parkinsona jest związana z zanieczyszczeniem powietrza.
Ostatnie doniesienia wskazują, że substancje toksyczne zawarte w powietrzu docierają do mózgu. Efekty ogólnoustrojowe które mają wpływ na choroby płuc oraz układ sercowo-naczyniowy dotykają też centralnego układu nerwowego.
Chociaż mechanizmy wywołujące patologię CUN związane z zanieczyszczeniem powietrza są słabo poznane, to nowe dowody sugerują, że kluczowa dla takich stanów jest aktywacja mikrogleju oraz zmiany w barierze krew-mózg.
Zanieczyszczenia docierają do mózgu i pobudzają mechanizmy odpowiedzi immunologicznej - stanowi to powód aktywności czynników prozapalnych. Aktywność taka może doprowadzić do stanów chorobowych centralnego układu nerwowego.

Źródło:
Trends in Neurosciences, wrzesień 2009, vol. 32 (9)
tutaj

poniedziałek, 25 października 2010

Stres oksydacyjny i zmiany w mózgu u osób z autyzmem

Zarówno uwarunkowania genetyczne, jak i toksyny środowiskowe mają udział w etiologii autyzmu. Wpływ czynników środowiskowych związany jest ze wzrostem stresu oksydacyjnego i pogarsza problem w połączeniu z podatnością genetyczną.
W neuropatologii autyzmu zaburzenia zachowania występujące u osób nim dotkniętych uzasadnia się nieprawidłowościami w następujących strukturach mózgu: ciele migdałowatym, korze czołowej i skroniowej, hipokampie oraz móżdżku.
Osoby z zaburzeniami ze spektrum autyzmu wykazują podwyższony poziom 3-nitrotyrozyny (3-NT), która jest wczesnym markerem stresu oksydacyjnego. Wzrost ten jest związany z kolei z podwyższeniem poziomu neurotrofiny-3 (NT-3).
Wstępne dane z badań (prowadzonych w międzynarodowym zespole naukowców z USA, Japonii i Nowej Zelandii) wskazują, po raz pierwszy, że wzrost markerów stresu oksydacyjnego (3-NT) u osób z autyzmem ma charakter ogniskowy, dotyczy konkretnych regionów mózgu, takich jak: kora oczodołowa, obszar Wernickego, półkule móżdżku, robak móżdżku, skorupa mózgu, most.
Wyniki te potwierdzają więc uszkodzenia przez stres oksydacyjny i sugerują zmiany w poziomie neurotrofin jako cechę patofizjologii w autyzmie.

Źródło:
Cerebellum, 21 października 2010 (przed drukiem)
tutaj

poniedziałek, 20 września 2010

Rtęć powoduje uwolnienie mediatorów zapalnych z komórek tucznych

Rtęć jest neurotoksyczna, natomiast jej wpływ na system odpornościowy jest mniej znany.
Komórki tuczne biorą udział w reakcji alergicznej, ale odgrywają również rolę w odporności wrodzonej i nabytej oraz w procesach zapalnych.

Komórki tuczne (mastocyty) są elementem układu odpornościowego. Odgrywają m. in. kluczową rolę w reakcjach alergicznych. Substancje wydzielane przez nie w dużych ilościach (degranulacja) wywołują objawy układowe.

Wielu pacjentów z autyzmem przejawia objawy uczuleniowe. Ponadto u pacjentów z mastocytozą i autyzmem występuje duża ilość aktywnych komórek tucznych w większości tkanek.
W związku z tym zbadano wpływ chlorku rtęci (HgCl2) na aktywację komórek tucznych u ludzi. HgCl 2 stymuluje uwalnianie VEGF i IL-6 przez komórki tuczne. Zjawisko to może zakłócać funkcjonowanie bariery krew-mózg i ułatwiać zapalenie mózgu.

VEGF to grupa białek związanych m. in. ze zwiększoną przepuszczalnością naczyniową.
IL-6 (interleukina) to jedna z najważniejszych cytokin biorących udział w procesach zapalnych.


Związki rtęci można znaleźć w różnych lekach, kremach wybielających, środkach odkażających i dezynfekujących, jako konserwant w produkcji kosmetyków i pasty do zębów, w soczewkach, szczepionkach, środkach antykoncepcyjnych, w rozwiązaniach w zakresie immunoterapii, fungicydach, herbicydach, wypełnieniach stomatologicznych, a także w rybach, takich jak np. tuńczyk (z powodu zanieczyszczenia wody).
Rola rtęci jako środka konserwującego w szczepionkach została szeroko omówiona, ale większość badań epidemiologicznych nie potwierdza związku przyczynowego między szczepionkami i autyzmem.
Komórki tuczne, ze względu na ich lokalizację w skórze, drogach oddechowych i w układzie pokarmowym są potencjalnym celem dla czynników środowiskowych o charakterze immunotoksycznym. Pacjenci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu prezentują objawy alergii, które nie zawsze wydają się być związane z IgE. Godne uwagi jest to, że komórki tuczne mogą być stymulowane przez niealergiczne bodźce pochodzące z jelit lub mózgu, szczególnie neuropeptydy i neurotensyny.
Po aktywacji komórki tuczne wydzielają m. in. prozapalne cząsteczki, które mają znaczenie w biologii autyzmu. Np. VEGF, IL-6 mogą być uwalniane „wybiórczo”, bez degranulacji, co jest stymulowane przez chlorek rtęci. Rtęć może również zwiększyć komórkowy stres oksydacyjny, ponieważ neurony są bardzo podatne na reaktywne formy tlenu a mitochondria neuronalne są szczególnie narażone na uszkodzenia oksydacyjne.
Wyniki niniejszego badania pokazują jakie znaczenie może mieć rtęć w patogenezie autyzmu przyczyniając się do uwalniania VEGF i IL-6 z komórek tucznych. W rezultacie proces ten zakłóca funkcjonowanie bariery krew-mózg i ułatwia powstawanie stanów zapalnych w mózgu.
Zaburzenia ze spektrum autyzmu mogą wynikać z kombinacji genetycznej/biochemicznej podatności oraz epigenetycznego (pozagenowego) narażenia na czynniki środowiskowe. W tym szczególne znaczenie może mieć ograniczona zdolność do wydalania rtęci i/lub narażenie na rtęć w najważniejszych momentach rozwoju.

Źródło:
Journal of Neuroinflammation, 11.03.2010
tutaj

wtorek, 7 września 2010

Polichlorowane bifenyle mogą niszczyć połączenia komórkowe w jelitach

Kilka razy już wspominałem o wysokiej toksyczności polichlorowanych bifenyli (PCB) i ich aktywującej roli w stresie oksydacyjnym. Mogą one zakłócać integralność przewodu pokarmowego poprzez indukcję reaktywnych form tlenu i przyczyniać się do dysfunkcji układu pokarmowego.
Badacze z University of Kentucky w Lexington twierdzą, że PCB wpływają na zmiany w połączeniach ścisłych (tzw. strefa zamykająca).

Nabłonek, którego komórki są połączone strefami zamykającymi jest „szczelny”, tzn. transport substancji jest kontrolowany przez komórki - białka łączące uniemożliwiają niekontrolowane przechodzenie substancji między komórkami.

Narażenie na PCB drogą pokarmową moduluje funkcje komórek nabłonka jelitowego i prowadzi do znacznego wzrostu przepuszczalności jelita. W takiej sytuacji zaburzone mogą być ścieżki komunikacyjne pomiędzy poszczególnymi komórkami w tkankach. Jednocześnie toksyny łatwo przedostają się do innych układów organizmu.

Źródła:
Environmental Health News, 19 maja 2010
tutaj
Environmental Health Perspectives, lipiec 2010
tutaj

czwartek, 1 lipca 2010

Stres oksydacyjny i autyzm – jeszcze coś z Polski na ten temat

Dwa lata temu powstała praca „Rola stresu oksydacyjnego w autyzmie” w ramach grantu „Badania chromatograficzne we wczesnej diagnozie zaburzeń rozwojowych u dzieci” pod kierownictwem dr Joanny Kałużnej-Czaplińskiej w Instytucie Chemii Ogólnej i Ekologicznej (Wydział Chemiczny Politechniki Łódzkiej).
Wnioski są następujące.
„U dzieci autystycznych stwierdza się zmienione poziomy endogennych przeciwutleniaczy. Stężenia głównych białkowych antyoksydantów: transferyny (białko wiążące żelazo) i ceruloplazminy (białko wiążące miedź) występują na niższym poziomie w osoczu u części chorych. Istnieje związek między obniżoną zawartością tych protein a utratą nabytych zdolności mowy u pacjentów cierpiących na zaburzenia należące do spektrum autystycznego. Chorzy, którzy nie utracili umiejętności mowy mają podobne poziomy transferyny i ceruloplazminy, jak dzieci zdrowe.”
Nowe badania sugerują zmiany u osób z autyzmem w aktywności enzymatycznych antyutleniaczy, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa oraz katalaza.
Stres oksydacyjny odgrywa istotną rolę patologiczną w genezie autyzmu, dlatego uzasadnione jest stosowanie terapii antyoksydantami. Podawanie środków przeciwutleniających (np. witaminy C, oleju rybnego bogatego w niezbędne kwasy tłuszczowe, czy witaminy B6 w połączeniu z magnezem), przynosi zmiany w zachowaniu u niektórych dzieci autystycznych.

Źródło:
Nowa Pediatria, 4/2008
tutaj

poniedziałek, 28 czerwca 2010

Stres oksydacyjny u dzieci z autyzmem: badania w krajach arabskich

W Ain Shams University w Kairze badano związek między stresem oksydacyjnym i autoimmunizacją.

Stres oksydacyjny: zaburzenie równowagi pomiędzy działaniem reaktywnych form tlenu (wolnych rodników) a zdolnością do ich neutralizacji.
Autoimmunizacja: nieprawidłowa reakcja układu odpornościowego skierowana przeciwko własnym tkankom.


W grupie 44 egipskich dzieci autystycznych i 44 zdrowych dokonano pomiaru izoprostanów F2 (jako markerów peroksydacji lipidów) i peroksydazy glutationowej (jako enzymów przeciwutleniających) oraz wskazania przeciwciał przeciwneuronalnych.
Stres oksydacyjny stwierdzono u 88,64% osób z autyzmem. Aktywność przeciwneuronalną istotnie z nim związaną stwierdzono u 54,5% dzieci z autyzmem.
Silny związek między stresem oksydacyjnym i reakcją autoimmunologiczną u dzieci autystycznych wskazuje na możliwą rolę stresu oksydacyjnego (poprzez indukcję autoimmunizacji) u niektórych pacjentów.

Z kolei w King Saud University w Rijadzie (Arabia Saudyjska) analizowano rolę wybranych jonów związanych z metabolizmem energetycznym i stresem oksydacyjnym.
Grupa badana składała się z 30 pacjentów z autyzmem i 30 zdrowych. Oznaczano poziom sodu, potasu, magnezu, wapnia i ołowiu oraz stężenie aldehydu malonowego (jako końcowego produktu peroksydacji lipidów).
Zmiany w mierzonych poziomach wybranych jonów oraz wysoki poziom peroksydacji lipidów, w porównaniu do grupy kontrolnej, potwierdzają, że stres oksydacyjny i wadliwa produkcja energii w mitochondriach mogą stanowić podstawowy czynnik sprawczy w patogenezie autyzmu.

Źródła:
Journal of Neuroimmunology, 26.02.2010
tutaj
Clinical Biochemistry, styczeń 2010
tutaj

poniedziałek, 21 czerwca 2010

Udział środowiska i fizjologii podatnej na jego wpływy w powstawaniu autyzmu

Marta R. Herbert (TRANSCEND Research Program, Pediatric Neurology, Massachusetts General Hospital, Charlestown, USA) przedstawia dane ilustrujące wkład czynników środowiskowych w powstawanie zaburzeń ze spektrum autyzmu. Oto najważniejsze tezy z jej pracy.
Niektóre warianty genów w autyzmie powodują zmiany w podatności na obciążające czynniki środowiskowe. Mutacje de novo oraz zaawansowany wiek rodziców, jako czynnik ryzyka autyzmu, sugerują również rolę środowiska. Patofizjologia układu nerwowego, w tym stres oksydacyjny, stan zapalny i zaburzenia czynności mitochondriów, może być konsekwencją wpływów środowiska, takich jak: zanieczyszczenia powietrza, związki fosforoorganiczne, metale ciężkie. Czynniki żywieniowe i zanieczyszczenia żywności mogą również przyczyniać się do powstawania ryzyka.
Niektóre z podstawowych zaburzeń biochemicznych można odwrócić poprzez ukierunkowane interwencje żywieniowe.
Wpływ środowiska może rozpocząć się już w okresie prenatalnym i tym samym przyczynić do zmian w rozwoju centralnego układu nerwowego oraz innych systemów organizmu, a także zmian epigenetycznych (dziedziczności pozagenowej).
Ogólnie rzecz ujmując, dowody związane z częstością występowania, genetyką, mechanizmami patofizjologicznymi i ekspozycją na szkodliwe substancje, sugerują rolę czynników środowiskowych w powstawaniu autyzmu.

Wkrótce: kilka postów rozwijających temat stresu oksydacyjnego oraz funkcjonowania mitochondriów...

Źródło:
Current Opinion in Neurology, kwiecień 2010
tutaj

wtorek, 25 maja 2010

Czynniki środowiskowe - czy ułatwiają mutacje przyczyniające się do autyzmu?

Niektóre genetyczne czynniki ryzyka autyzmu są typem mutacji de novo.
Mutacja de novo – gdy gen zostaje uszkodzony w czasie zapłodnienia.
Zaawansowany wiek rodziców w chwili poczęcia jest związany ze zwiększonym ryzykiem zarówno autyzmu, jak i tego typu mutacji.
Badacze z Genetics Laboratory w McLean Hospital (Belmont, USA) sprawdzali hipotezę, czy pewne czynniki środowiskowe mogą być również mutagenne i przyczyniać się do powstawania autyzmu powodując mutacje de novo.
W przeglądzie literatury naukowej ujawniono dziewięć takich czynników. Dowiedzione jest, że pięć z nich jest mutagennych: rtęć, kadm, nikiel, trójchloroetylen, chlorek winylu. Pozostałe cztery związane są z niedoborem witaminy D. Odgrywa ona ważną rolę w naprawie uszkodzeń DNA oraz w ochronie przed stresem oksydacyjnym - kluczową przyczyną takich uszkodzeń.
Hipoteza sugeruje etiologiczną rolę mutacji de novo w powstawaniu autyzmu. Wnioski dla profilaktyki związane są z przeciwdziałaniem niedoborom witaminy D oraz ograniczaniu ekspozycji na znane czynniki mutagenne.

Źródła:
PubMed, 2009-2010
tutaj
Science, marzec-kwiecień 2007
tutaj