Witamina D i kwasy omega-3 kontrolują syntezę serotoniny w mózgu

Naukowcy z Oakland wyjaśniają mechanizm wpływu witaminy D oraz kwasów omega-3 na funkcje poznawcze i zachowanie osób z problemami neuropsychiatrycznymi. Wiele zaburzeń takich jak autyzm, ADHD, choroba afektywna dwubiegunowa, schizofrenia i depresja charakteryzuje się niskim poziomem serotoniny w mózgu.

W swoich poprzednich badaniach ci sami autorzy pokazywali, jak witamina D reguluje przemianę tryptofanu (aminokwas, który nie jest syntetyzowany w organizmie, musi być dostarczany w codziennej diecie) do serotoniny (neuroprzekaźnik, pochodna tryptofanu). Mówili też o wpływie niedoboru serotoniny na rozwój autyzmu.

O polskich badaniach poziomu tryptofanu u dzieci pisałem w grudniu 2010 r.

Do grupy kwasów tłuszczowych omega-3 należą m. in. wielonienasycone kwasy: eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA). Pomagają one w utrzymywaniu właściwego przekaźnictwa nerwowego zwiększając uwalnianie serotoniny z komórek presynaptycznych (EPA) oraz ułatwiając przyłączenie tego neuroprzekaźnika do błony postsynaptycznej (DHA).

Autorzy sugerują, że odpowiednie spożycie witaminy D oraz EPA i DHA mogłoby zoptymalizować stężenie serotoniny w mózgu umożliwiając, bez skutków ubocznych, zapobieganie i łagodzenie niektórych objawów związanych z wymienionymi wyżej zaburzeniami.

Źródła:

„Vitamin D and the omega-3 fatty acids control serotonin synthesis and action, part 2: relevance for ADHD, bipolar, schizophrenia, and impulsive behavior”

The FASEB Journal, 24 lutego 2015 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 25 lutego 2015 r.

tutaj

Ekspozycja na bisfenol A i autyzm

Bisfenol A (BPA) i jego szkodliwość to od dłuższego czasu częsty temat w mediach, jest to też przedmiot różnych badań naukowych.

Od lat mówi się o związku BPA z zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Naukowcy z Rowan University School of Osteopathic Medicine (RowanSOM) oraz Rutgers New Jersey Medical School (NJMS) pokazują, że metabolizm BPA u niektórych dzieci z autyzmem jest inny niż u dzieci zdrowych.

Bisfenol A to związek chemiczny używany m. in. w produkcji tworzyw sztucznych, w tym pojemników (także puszek) na żywność i napoje. Gdy się uwalnia (a nie jest to trudne) to do naszego organizmu przedostaje się przez układ pokarmowy, oddechowy i skórę. U dorosłych jest szybko metabolizowany i wydalany z moczem. U niemowląt nawet małe ilości BPA mogą się kumulować w organizmie w związku z niewykształceniem się w pełni układu odpowiedzialnego za metabolizowanie substancji chemicznych.

Niewielka część BPA jest wydalana z organizmu w postaci macierzystego związku. Większość jest metabolizowana do glukoronidu i w tej postaci wydalana z moczem.

Badano próbki moczu 46 dzieci z autyzmem i 52 zdrowych. Dzięki temu można było sprawdzić „na wyjściu” ilość wydalanego bisfenolu A i dowiedzieć się jak jest on metabolizowany. Analiza pokazała rozkład wszystkich metabolitów w moczu. Różnice między grupą badaną a grupą kontrolną dotyczyły zarówno metabolizowanego, jak i wolnego BPA. Stwierdzono odpowiednio kilka i kilkanaście razy wyższe korelacje u dzieci z autyzmem.

O zakłócaniu przez BPA gospodarki hormonalnej pisałem w grudniu 2012 r. a o jego związku z nietypowymi zachowaniami społecznymi u dzieci – w kwietniu 2011 r.

Źródła:

„Bisphenol A Exposure in Children With Autism Spectrum Disorders”

Autism Research, 13 stycznia 2015 (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 02 marca 2015 r.

tutaj

Geny związane z autyzmem kluczowe w czasie rozwoju mózgu

Naukowcy z University of California, San Diego School of Medicine dowodzą, że mutacje, które są wiązane z autyzmem (warianty liczby kopii – CNV) występują w szlaku, który reguluje rozwój mózgu. Badali po prostu gdzie i kiedy dochodzi to ekspresji tych zmutowanych genów. Okazało się, że były one aktywne w różnych fazach rozwoju mózgu.

O CNV pisałem w marcu 2010 i marcu 2014 a Rafał Motriuk w czerwcu 2010 r.

W innych badaniach wykazano, że osoby z ASD posiadają o 19% więcej CNV, które zakłócają funkcjonowanie genów, od osób z grupy kontrolnej.

Zidentyfikowano sieć genów, które wykazywały podobny wzór aktywacji – KCTD13 w chromosomie 16p11.2 (często wiązanym z etiologią autyzmu) i CUL3 w innym chromosomie, w którym również zachodzą mutacje u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.

Szczególnym odkryciem jest, że białka kodowane przez te geny tworzą kompleks, który reguluje poziom białek RhoA, odgrywających istotną rolę w morfogenezie i migracji neuronów na wczesnych etapach rozwoju mózgu.

Regulacja szlaku KCTD13-CUL3-RhoA jest kluczowa dla połączeń w mózgu i dla jego rozmiaru. Deregulacja tego szlaku przez mutacje de novo (polecam etykietę „de novo” – o tych mutacjach pisałem już kilka razy) może być potencjalnym czynnikiem decydującym o występujących wariantach liczby kopii (duplikacjach lub delecjach) w chromosomie 16p11.2.

Źródła:

„Spatiotemporal 16p11.2 Protein Network Implicates Cortical Late Mid-Fetal Brain Development and KCTD13-Cul3-RhoA Pathway in Psychiatric Diseases”

Neuron, vol 85(4), 18 lutego 2015 r.

tutaj

ScienceDaily, 18 lutego 2015 r.

tutaj

Niski poziom witaminy D w chwili urodzenia może być czynnikiem ryzyka autyzmu

W dalszym ciągu przyglądamy się witaminie D.

Jej niedobór w późnym okresie ciąży, wraz z kilkoma innymi czynnikami, jest coraz częściej spostrzegany jako potencjalny czynnik ryzyka zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, jak również powstawania autyzmu.

W chwili obecnej dane z badań wskazują na trzy główne czynniki sugerujące rolę witaminy D w rozwoju ASD. Pierwszy jest związany z osobami o ciemnej skórze oraz mieszkającymi w krajach o względnym braku słońca lub też w takich, gdzie kobiety są szczelnie ubrane. Drugi to niski poziom witaminy D u noworodków. Trzeci: sezon urodzeń – w Europie mamy niższy poziom witaminy D w zimie i na wiosnę w porównaniu z latem i jesienią (brak tego efektu w Izraelu i Kalifornii można wyjaśnić wysokim nasłonecznieniem przez cały rok).

Pisałem tydzień temu o badaniach prowadzonych w latach 2011-2013 w Katarze. Dzisiaj chcę przedstawić wnioski z pracy szwedzkich I australijskich naukowców. Analizowano próbki krwi pobranej w okresie noworodkowym od 58 urodzonych w Szwecji par rodzeństwa – jedno dziecko miało zaburzenia ze spektrum autyzmu, a drugie rozwijało się prawidłowo.

Rodzeństwo bez ASD stanowiło grupę kontrolną o identycznych warunkach środowiskowych i genetycznych. Wzięto pod uwagę również inne zmienne, takie jak pochodzenie etniczne, kolejność urodzenia oraz pora roku, w której nastąpił poród. Grupa dzieci z autyzmem miała znacznie niższy poziom 25-hydroksy witaminy D – witaminy 25(OH)D.

Wyniki sugerują, że niski poziom witaminy D w chwili urodzenia może być czynnikiem ryzyka autyzmu. W przyszłych badaniach można sprawdzać, czy odpowiednia suplementacja witaminy D u kobiet w ciąży może obniżać ryzyko ASD u dziecka.

Źródło:

"Autism spectrum disorder and low vitamin D at birth: a sibling control study"

Molecular Autism, vol 6 (3), 14 stycznia 2015 r.

tutaj

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

tutaj

Autyzm i geny – kolejne badania

Pod koniec października opublikowano wyniki dwóch badań wskazujących na kilkadziesiąt genów związanych z ryzykiem wystąpienia autyzmu.
Badacze z University of California w San Francisco oraz z ok. 50 laboratoriów na całym świecie obserwowali mutacje w ponad 100 genach. Autorzy sugerują, że w przypadku sześćdziesięciu z nich jest więcej niż 90% szans na związek tych mutacji z ryzykiem autyzmu. Większość to mutacje de novo, czyli nieobecne w genomach rodziców, lecz pojawiające się spontanicznie w komórce jajowej lub plemniku.
Wiele z tych dotkniętych mutacjami genów zaangażowanych jest w kodowanie białek związanych z tworzeniem połączeń synaptycznych i w związku z tym sieci komunikacyjnych w mózgu. Ponadto mają też związek z regulacją mechanizmu transkrypcji oraz przebudową chromatyny. Szczególnie te ostatnie procesy związane są ze zmianami w ekspresji genów, więc zaobserwowane mutacje znacząco mogą wpływać na aktywność wielu innych genów.

Transkrypcja – przepisywanie informacji genetycznej z DNA na RNA zachodzące w jądrze komórkowym.

Chromatyna – włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA i białek zasadowych. Przebudowa chromatyny to modyfikacja jej struktury nukleosomowej. Chromatyna może kurczyć się i rozkurczać, powodując zmianę upakowania struktury chromosomów, co odgrywa rolę w kontroli ekspresji genów.

Źródła:
„Synaptic, transcriptional and chromatin genes disrupted in autism”

Nature, 29 października 2014 r., on-line
tutaj
„The contribution of de novo coding mutations to autism spectrum disorder”

Nature, 29 października 2014 r., on-line
tutaj
ScienceDaily, 29 października 2014 r.
tutaj

Autystyczne rodzeństwo dzieci z autyzmem a wczesne objawy

Nowe badania prowadzone w Yale School of Medicine pokazują, że u 57% rodzeństwa dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu, które później otrzymuje również taką diagnozę, objawy pojawiają się między 18 a 36 miesiącem życia.

Około 20% rodzeństwa dzieci z ASD otrzymuje podobną diagnozę w wieku 3 lat.

Badano zachowania społeczne, komunikacyjne oraz powtarzające się u 719 dzieci w wieku 18 miesięcy, a następnie w wieku 36 miesięcy. Zespół szukał wzorów, które mogą ułatwiać przewidywanie późniejszego wystąpienia autyzmu. U około 50% rodzeństwa, połączenie słabego kontaktu wzrokowego z brakiem komunikatywnych gestów lub zabawy wyobrażeniowej jest najsilniej związane z późniejszą diagnozą ASD. U niewielkiej części dzieci, które później mają autyzm, kontakt wzrokowy może być na stosunkowo odpowiednim poziomie, ale szybko zaczynają pojawiać się wczesne objawy w postaci powtarzających się zachowań i ograniczonych, niewerbalnych umiejętności komunikacyjnych.

Główny autor badania – dr Katarzyna Chawarska mówi, że nie tylko pojawiające się na różnych etapach rozwoju przejawy behawioralne, ale również kombinacje wczesnych objawów mogą pomóc przewidzieć późniejszą diagnozę. W związku z tym można znajdować bardziej efektywne sposoby identyfikacji dzieci zagrożonych autyzmem.

Źródła:

„18-Month Predictors of Later Outcomes in Younger Siblings of Children With Autism Spectrum Disorder: A Baby Siblings Research Consortium Study”

Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry

06 października 2014 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 20 października 2014 r.

tutaj

Substancje toksyczne związane z zanieczyszczeniami powietrza i autyzm – nowe badania

Dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu są częściej są narażone na wyższe poziomy niektórych substancji toksycznych z powietrza w czasie ciąży ich matek oraz w pierwszych dwóch latach życia.

Jest to wniosek z nowych badań nad tym zagadnieniem, zaprezentowanych wczoraj na corocznym spotkaniu American Association for Aerosol Research. Temat jest eksplorowany od lat i wpływ zanieczyszczeń powietrza na ryzyko powstawania autyzmu jest chyba czymś oczywistym i parokrotnie już był opisywany na tym blogu. Obecne badania, przeprowadzone na University of Pittsburgh to kolejna cegiełka do poznania tego problemu i są one o tyle ciekawe, że utworzono dwie różne grupy kontrolne.

Zespół dr Evelyn Talbott analizował dane z wywiadów z 217 rodzinami dzieci z ASD i porównywał je z informacjami uzyskanymi od dwóch oddzielnych grup porównawczych składających się z rodzin dzieci bez autyzmu, urodzonych w tym samym rejonie i okresie czasu. Dla każdej rodziny, zespół wykorzystał dane z National Air Toxics Assessment (NATA) do oszacowania ekspozycji na 30 zanieczyszczeń, które mogą powodować zaburzenia hormonalne lub problemy neurorozwojowe.

Na podstawie analizy stopnia narażenia dziecka na wyższe stężenia toksyn w czasie ciąży i w dwóch pierwszych latach życia zauważono, że dzieci, które znalazły się w grupach o znacznej ekspozycji na styren i chrom były od 1,4 do 2,0 razy bardziej narażone na wystąpienie ASD. Uwzględniono oczywiście wiek matki, palenie papierosów, rasę i wykształcenie. Inne substancje związane z podwyższonym ryzykiem to: cyjanek, chlorek metylenu, metanol i arsen.

Źródła:

„Pitt Public Health Finds Association Between Air Toxics and Childhood Autism”

The Heinz Endowments, 22 października 2014 r.

tutaj

National Air Toxics Assessment (NATA) – Environmental Protection Agency (EPA)

tutaj

Spożycie żelaza przez matki a ryzyko autyzmu

Badacze z University of California w Davis twierdzą, że niskie spożycie żelaza może być związane z pięć razy wyższym ryzykiem urodzenia dziecka z autyzmem. Nie wykazują tu związku przyczyna – skutek, ale zwracają uwagę na jeden z możliwych czynników ryzyka. Dotyczy to matek w wieku 35 lat lub więcej w chwili urodzenia dziecka, albo jeśli cierpią one na choroby takie jak nadciśnienie tętnicze, otyłość, cukrzyca. Związek ten okazał się najsilniejszy w okresie karmienia piersią.

Zbadano spożycie żelaza na trzy miesiące przed zajściem w ciążę, następnie w trzecim trymestrze ciąży i później, w czasie karmienia piersią. Badanie dotyczyło dzieci urodzonych w Kalifornii. Grupa z diagnozą ASD liczyła 520 dzieci a grupa kontrolna 346.

Niedobór żelaza jest powszechny w okresie ciąży, dotyczy 40-50 procent kobiet i ich dzieci. Żelazo jest niezbędne dla wczesnego rozwoju mózgu, przyczyniając się do produkcji neuroprzekaźników, mielinizacji i funkcji immunologicznych. Wszystkie te trzy ścieżki zostały powiązane z autyzmem.

Ciekawy artykuł „Zapotrzebowanie na żelazo u ciężarnych” z portalu Medycyna Praktyczna można przeczytać tutaj.

Źródła:

„Maternal Intake of Supplemental Iron and Risk of Autism Spectrum Disorder”

American Journal of Epidemiology, 22 września 2014 r. (on-line)

tutaj

The Scotsman, 23 września 2014 r.

tutaj

Okołoporodowe czynniki ryzyka autyzmu – nowe badanie

Trzy okołoporodowe czynniki mają w szczególności związek z powstawaniem ryzyka wystąpienia zaburzeń ze spektrum autyzmu w populacji USA.

Wniosek taki badacze wyciągnęli po obliczeniu średniego ryzyka przypisanego populacji (PAF – population attributable fraction) w przypadku ASD dla: ryzyka przedwczesnego porodu, hipotrofii płodu oraz cięcia cesarskiego.

Każdy z tych czynników można powiązać z różnymi szlakami etiologicznymi. Szacunki najlepiej interpretować jako odsetek ASD spowodowany wystąpieniem niekorzystnych warunków okołoporodowych uwarunkowanych przedwczesnym porodem, hipotrofią płodu i/lub cięciem cesarskim.

Źródło:

„Population attributable fractions for three perinatal risk factors for autism spectrum disorders, 2002 and 2008 autism and developmental disabilities monitoring network”

Annals of Epidemiology, vol. 24 (4), kwiecień 2014 r.

tutaj