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.

tutaj

ScienceDaily, 08 maja 2014 r.

tutaj

Poziom lipidów w czasie prenatalnego rozwoju mózgu i autyzm

Zaburzenia poziomu lipidów (prostaglandyna E2) w mózgu mają wpływ na funkcję białek Wnt. To może zmieniać przebieg wczesnego rozwoju embrionalnego i mieć związek z autyzmem. Wg badaczy związek z poziomem tych lipidów mają czynniki środowiskowe.

System sygnalizacji Wnt odgrywa podstawową rolę w prawidłowym rozwoju ośrodkowego układu nerwowego. Nieprawidłowe przekazywanie sygnałów z systemu PGE2 (do którego należy prostaglandyna E2) jest związane z patologią układu nerwowego.

Wyższy poziom E2 może zmienić zależne od Wnt zachowanie komórek układu nerwowego poprzez zwiększenie migracji neuronów lub zwiększenie proliferacji (namnażanie komórek przez organizm). To może to wpłynąć na organizację przewodzenia w mózgu. Ponadto podwyższony poziom E2 może zwiększyć ekspresję regulowanych przez Wnt genów (Ctnnb1, Ptgs2, Ccnd1, Mmp9), które w różnych badaniach są wiązane z autyzmem.

To badanie dostarcza dowodów molekularnych, że środowisko może zakłócać pewne zdarzenia zachodzące na wczesnym etapie rozwoju mózgu i przyczyniać się do autyzmu.

Źródła:

„Prostaglandin E2 alters Wnt-dependent migration and proliferation in neuroectodermal stem cells: implications for autism spectrum disorders”

Cell Communication and Signaling, 23 marca 2014 r.

tutaj

ScienceDaily, 08 kwietnia 2014 r.

tutaj

Czynniki środowiskowe coraz ważniejsze w rozumieniu przyczyn autyzmu

Badacze z Wielkiej Brytanii (King's College), Szwecji (ponownie Karolinska Institutet) oraz USA (Mount Sinai) analizowali dane ponad 2 mln dzieci urodzonych w Szwecji w latach 1982-2006, z których ponad 14 tys. miało diagnozę ASD.

Nowe badanie pokazuje, że za 50% przypadków autyzmu odpowiadają geny, natomiast pozostałe 50% wyjaśnić można czynnikami środowiskowymi i niezwiązanymi z dziedziczeniem.

Czynniki środowiskowe mogą być współdzielone w rodzinie (np. status społeczno-ekonomiczny) oraz unikalne dla danej osoby (np. powikłania okołoporodowe, infekcje u matki, leki stosowane w czasie ciąży oraz po urodzeniu dziecka). W obecnym badaniu ten ostatni rodzaj czynników był głównym źródłem zagrożeń środowiskowych.

Ponadto szacowano poziom ryzyka indywidualnego. Zagrożenie rosło wraz ze wzrostem pokrewieństwa genetycznego. Dzieci, które miały brata lub siostrę z autyzmem były ponad 10 razy bardziej narażone na autyzm. Te, które posiadały rodzeństwo przyrodnie z autyzmem – ok. 3 razy, a jeśli miały kuzyna z autyzmem – 2 razy. Nie było różnic we względnym poziomie ryzyka pomiędzy płciami.

Źródła:

„The Familial Risk of Autism”

JAMA – The Journal of the American Medical Association

vol 311 (17), 07 maja 2014r.

tutaj

ScienceDaily, 04 maja 2014 r.

tutaj

Wiek matki a ryzyko autyzmu

Badacze ze Szwecji (Karolinska Institutet) i USA (Drexel University School of Public Health) twierdzą, że prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z ASD oraz niepełnosprawnością intelektualną jest większe u starszych rodziców.

Ryzyko takie ma bardziej wyraźny związek z wiekiem kobiet niż mężczyzn. Wśród kobiet rodzących przed 30 rokiem życia, ryzyko wystąpienia autyzmu u dziecka nie miało istotnego związku z wiekiem – było bardzo niskie. Dla dzieci urodzonych przez matki w wieku 30 lat lub więcej, możliwość rozwoju ASD wzrosła gwałtownie. Zauważyć można, że autyzm sprzężony z niepełnosprawnością intelektualną miał silniejszy związek ze starszymi rodzicami, w porównaniu do autyzmu bez niepełnosprawności intelektualnej.

Próba badana składała się z ponad 417 tys. dzieci urodzonych w Szwecji w latach 1984-2003. Wśród nich wyodrębniono 4746 dzieci z ASD.

Chociaż ostatnio w badaniach zauważa się wpływ wieku ojca na ryzyko powstawania autyzmu to w tej pracy wykazano, że wzrost wieku matki (nieliniowy) ma większe znaczenie dla ryzyka ASD niż podobny wzrost wieku ojca (liniowy). Prawdopodobnie można brać pod uwagę wiele mechanizmów w różnych modelach opisujących takie ryzyko. Szczególne znaczenie mają jednak czynniki środowiskowe oddziaływujące na kobiety po 30 roku życia oraz np. komplikacje w czasie ciąży. Wymaga to jednak dalszych badań.

Źródła:

„Parental age and the risk of autism spectrum disorders: findings from a Swedish population-based cohort”

International Journal of Epidemiology, vol. 43 (1), on-line: 09 stycznia 2014 r.

tutaj

ScienceDaily, 22 kwietnia 2014 r.

tutaj

Substancje chemiczne powodujące zaburzenia hormonalne a objawy autyzmu

Dzieci narażone w łonie matki na wysoką ekspozycję na środki zmniejszające palność i pestycydy częściej prezentują zachowania charakterystyczne dla autyzmu. Substancje chemiczne, które zaburzają procesy hormonalne mogą mieć związek z etiologią zaburzeń ze spektrum autyzmu, jednak zidentyfikowanie konkretnych związków jest trudne.

W nowym badaniu wykorzystano próbki krwi lub moczu 175 kobiet w ciąży. Mierzono stężenie 8 metabolitów ftalanów (ich produktów przemiany materii), bisfenolu A, 25 polichlorowanych bifenyli (PCB), 6 chloroorganicznych pestycydów, 8 bromowanych środków zmniejszających palność i 4 substancji perfluoroalkilowych. Gdy dzieci miały już 4 i 5 lat, matki oceniały ich zachowania przy użyciu Social Responsiveness Scale (SRS) – jakość kontaktu wzrokowego w czasie komunikacji oraz zabawę z innymi. Dzieci, których matki miały stwierdzone wcześniej wyższe poziomy polibromowanego eteru difenylowego-28 (PBDE-28) i trans-nonachloru, uzyskiwały gorsze oceny w zakresie badanych umiejętności społecznych.

Wyższy poziom tych dwóch z kilkudziesięciu monitorowanych substancji, w powiązaniu z zachowaniami podobnymi do objawów autyzmu, ale jeszcze nie diagnozą tego zaburzenia, nie może świadczyć o jakimś związku przyczynowo-skutkowym. Jednakże warto mieć te wyniki na uwadze i być może z użyciem większej próby badawczej szukać możliwych związków.

Źródła:

„Gestational Exposure to Endocrine-Disrupting Chemicals and Reciprocal Social, Repetitive, and Stereotypic Behaviors in 4- and 5-Year-Old Children: The HOME Study”

Environmental Health Perspectives, 12 marca 2014 r.

tutaj

Environmental Health News, 20 marca 2014 r.

tutaj

Otyłość rodziców i ryzyko autyzmu u dziecka

Celem badania prowadzonego w Norwegii było sprawdzenie związku pomiędzy wskaźnikiem BMI matki i ojca oraz ryzykiem zaburzeń ze spektrum autyzmu u dzieci.

Analizowano dane prawie 93 tys. dzieci, średnia wieku wynosiła 7,4. W badanej próbie 419 dzieci w miało zdiagnozowane ASD, w tym: 162 autyzm, 103 zespół Aspergera, 154 całościowe zaburzenia rozwojowe nie określone. Otyłość u matek (BMI więcej lub równe 30) nie była istotnie skorelowana z ryzykiem ASD. Otyłość u ojców wiązała się ze zwiększonym ryzykiem: autyzm 0,27% u dzieci otyłych ojców i 0,14% u tych, których ojcowie mieli prawidłową wagę (BMI  poniżej 25), zespół Aspergera odpowiednio 0,38% i 0,18%. Nie stwierdzono związku dla całościowych zaburzeń rozwojowych nie określonych.

Zauważyć można podwojenie ryzyka rozwoju autyzmu i zespołu Aspergera u dziecka, jeśli ojciec był otyły. Jest to zaskakujące, ponieważ raczej otyłość matki wiąże się z ewentualnymi czynnikami ryzyka dla późniejszego rozwoju różnych problemów u dziecka. Kontrolowano zmienne, które mogły mieć wpływ na grupę badaną: wykształcenie, wiek, palenie tytoniu, zaburzenia psychiczne, terapia hormonalna przed zajściem w ciążę, stosowanie kwasu foliowego, cukrzyca u matki, stan przedrzucawkowy i waga dziecka po urodzeniu.

Ojcowska otyłość jest więc niezależnym czynnikiem ryzyka ASD u dzieci. Badacze podkreślają w tym przypadku znaczenie mutacji genetycznych oraz ewentualnych zmian epigenetycznych. To jeszcze tylko teoria i wymaga kolejnych badań, zanim naukowcy będą mogli zastanawiać się nad ewentualnymi związkami przyczynowymi. Zagadnienie to warto dalej sprawdzać w badaniach genetycznych i epigenetycznych.

Źródła:

„Parental obesity and risk of autism spectrum disorder”

Pediatrics, 07 kwietnia 2014 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 07 kwietnia 2014 r.

tutaj

Uspokajanie mózgu – hormonalny wpływ na objawy autyzmu

Kwas gamma-aminomasłowy (GABA) w czasie ciąży pobudza rozwijające się komórki nerwowe a po porodzie odgrywa rolę hamującą. Aktywizująca cecha tego neurotransmitera ma związek z wysokim poziomem jonów chlorkowych, który u zdrowych noworodków po porodzie gwałtownie spada. Wtedy GABA staje się głównym neuroprzekaźnikiem o działaniu hamującym.

Badacze pod kierunkiem Yehezkela Ben-Ari z Institut de Neurobiologie de la Méditerranée (INMED) rejestrowali aktywność neuronów hipokampa bezpośrednio przed i zaraz po urodzeniu w celu zaobserwowania zmian w stężeniu jonów chlorkowych. Obserwacje te wykazały, że ich poziomy w układzie nerwowym były zbyt wysokie po porodzie u badanych myszy ze szczepu autystycznego. GABA dalej silnie pobudzał neurony, a naukowcy zarejestrowali nieprawidłową czynność elektryczną mózgu u autystycznych myszy, która utrzymywała się również w późniejszym życiu.

To oksytocyna zmniejsza poziom jonów chlorkowych w momencie porodu i w związku z tym zmienia funkcje GABA. Hormon ten głównie rozpoczyna proces porodu, ale też spełnia wiele innych funkcji związanych z funkcjonowaniem układu nerwowego noworodków. Badacze zahamowali również działanie oksytocyny przed porodem u myszy i później rzeczywiście przejawiały one szereg objawów charakterystycznych dla autyzmu. Okazuje się, że nieprawidłowe wydzielanie tego hormonu może odgrywać istotną rolę w powstawaniu objawów ASD.

Wyniki te potwierdzają doniesienia z poprzednich badań (2012 r.) gdzie dzieciom z autyzmem podawano diuretyk (działający podobnie jak oksytocyna lek moczopędny – Bumetanid) mający zmniejszać ilość jonów chlorkowych w neuronach. Rzeczywiście objawy autyzmu złagodniały.

Źródła:

„Oxytocin-Mediated GABA Inhibition During Delivery Attenuates Autism Pathogenesis in Rodent Offspring”

Science, vol. 343 (6171), 07 lutego 2014 r.

tutaj

„A randomised controlled trial of bumetanide in the treatment of autism in children”

Translational Psychiatry, 11 grudnia 2012 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 06 lutego 2014 r.

tutaj

Nowe dane o ilości diagnoz autyzmu – 1 na 68 w USA

Z ubiegłotygodniowego raportu Centers for Disease Control and Prevention dowiadujemy się, że w 11 stanach, w grupach 8-latków, które mieszkały tam w 2010 r. diagnozę autyzmu posiada 1 dziecko na 68 zdrowych rówieśników. Dzieci posiadały jedną z diagnoz z grupy całościowych zaburzeń rozwoju, a ponadto były kwalifikowane do systemu edukacji w kategorii „autyzm”. W sumie było to ponad 5300 dzieci. Łącznie cała badana grupa (nieco ponad 363 tys.) z tych 11 stanów (Alabama, Arizona, Arkansas, Colorado, Georgia, Maryland, Missouri, New Jersey, North Carolina, Utah, Wisconsin) stanowi 9% wszystkich 8-latków w USA.

Wg tych danych autyzm występuje częściej u chłopców w stosunku prawie 5 do 1, autorzy raportu zwracają też uwagę na późne diagnozowanie dzieci – z reguły dopiero po 4 roku życia. Ponadto u prawie połowy (44%) dzieci obserwowano już wcześniej (przed 3 rokiem życia) problemy rozwojowe. Warto również zwrócić uwagę na to, że prawie połowa (46%) dzieci z diagnozą ASD miało IQ większe niż 85.

Tłumaczy się, że ten gwałtowny przyrost diagnoz jest związany z jednej strony z coraz większą ilością dobrze wykształconych specjalistów, którzy zajmują się diagnozą i terapią, a z drugiej – coraz lepiej identyfikowanymi dziećmi z autyzmem w grupie bez niepełnosprawności intelektualnej. Jednakże to chyba nie wyjaśnia tak dużego przyrostu i tak sporych rozbieżności w ilości diagnoz w poszczególnych stanach, np. w New Jersey – 1 na 45 a w Alabamie 1 do 175. W dalszym ciągu lekceważy się chyba znaczenie czynników genetycznych i środowiskowych dla wzrostu ilości diagnoz.

CDC co dwa lata przeprowadza takie obliczenia i ostatnie dane udostępnione w 2012 r. dotyczące 8-latków z 2008 r. mówiły o proporcji 1 do 88. Pisałem o tym w marcu 2012 r.

Źródła:

„Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years — Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States, 2010”

Centers for Disease Control and Prevention

28 marca 2014 r.

tutaj

Centers for Disease Control and Prevention, Surveillance Summaries

28 marca 2014 r., vol. 63 (2), raport w .pdf

tutaj

Potencjalny związek między białkiem sojowym a częstością drgawek u dzieci z autyzmem

Cara J. Westmark z University of Wisconsin-Madison zaobserwowała wyższy wskaźnik napadów u dzieci z autyzmem, które były karmione mieszanką dla niemowląt zawierającą białko sojowe zamiast białka mleka.

Dzieci z autyzmem, które były karmione mlekiem sojowym miały 2,6 razy częściej drgawki gorączkowe niż dzieci, którym nie podawano takiego mleka – odpowiednio 4,2% w porównaniu do 1,6%. Ponadto 2,1 razy częściej pojawiała się epilepsja (odpowiednio 3,6% do 1,7%) i 4 razy częściej występowały napady częściowe proste (analogicznie 1,2% do 0,3%).

Należy podkreślić, że aktualne stanowisko American Academy of Pediatrics mówi, że nie ma jednoznacznych dowodów na to, że izoflawony sojowe związane z dietą mogą niekorzystnie wpływać na rozwój, procesy reprodukcji lub funkcje wydzielania wewnętrznego człowieka.

Nie było to randomizowane badanie kliniczne, lecz analiza bazy danych (SFARI). Zauważono potencjalny związek pomiędzy wykorzystaniem soi a napadami u dzieci z autyzmem, ale nie można powiedzieć, że jest to przyczyna i skutek. Natomiast napady mogą powodować uszkodzenia układu nerwowego i w związku z tym poważne problemy przez całe życie. Napady są powszechne w wielu rodzajach zaburzeń rozwoju układu nerwowego, np. zespole łamliwego chromosomu X, zespole Downa oraz ASD. Z powyższych badań wynika, że izoflawony sojowe (zaliczane do fitoestrogenów) w mieszance dla niemowląt na bazie soi, mogą obniżać próg podatności na drgawki u dzieci z tymi zaburzeniami.

W styczniu 2011 r. pisałem o krótkotrwałych niedoborach hormonów tarczycy w okresie prenatalnym i ich związku ze zmianami w architekturze kory mózgowej, która przypomina struktury obserwowane w autyzmie. m. in. spożycie fitoestrogenów (genisteina i daidzeina) ma znaczny wpływ na hormony tarczycy i funkcjonowanie osi podwzgórze-przysadka.

Źródła:

„Soy Infant Formula and Seizures in Children with Autism: A Retrospective Study”

PLOS ONE, 12 marca 2014 r. (on-line)
tutaj
University of Wisconsin-Madison News, 13 marca 2014 r.
tutaj

Nietypowy rozwój rodzeństwa dzieci z autyzmem

Badacze z University of California w Davis i w Los Angeles dowodzą, że już w wieku 12 miesięcy można zauważyć nieprawidłowości w rozwoju u młodszego rodzeństwa dzieci z autyzmem.
Badano 294 rodzeństwa dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (wysokie ryzyko) i 116 rodzeństwa dzieci z typowym rozwojem (niskie ryzyko). Wszyscy uczestnicy zostali zakwalifikowani przed 18 miesiącem życia. Dane na temat rozwoju dzieci zebrano w 6, 12, 18, 24 i 36 miesiącu życia. Po ostatnim badaniu w wieku 3 lat 17% z nich wykazywało objawy autyzmu a 28% przejawiało opóźnienia w umiejętnościach komunikacji społecznej, rozwoju poznawczym i ruchowym. Grupa z opóźnieniami była nie do odróżnienia od dzieci o typowym rozwoju w wieku 6 miesięcy, jednak w wieku 12 miesięcy zaobserwowano istotne różnice między tymi dwiema grupami.
Wyniki sugerują, że rodzice i specjaliści powinni być czujni, patrząc na rozwój rodzeństwa dzieci z ASD, już w ich wczesnym dzieciństwie. Wtedy odpowiednio wcześnie można wychwytywać takie objawy i w razie potrzeby, jak najlepiej wykorzystywać możliwości wczesnej interwencji.

Źródła:
“The Broader Autism Phenotype in Infancy: When Does It Emerge?”

Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry

23 stycznia 2014 r. (on-line)
tutaj
ScienceDaily, 05 marca 2014 r.
tutaj