PCB i pestycydy w organizmach matek w ciąży – związek z autyzmem oraz niepełnosprawnością intelektualną

Związki chloroorganiczne mogą z organizmu matki przedostawać się przez łożysko do organizmu dziecka i negatywnie wpływać na rozwój układu nerwowego.

W Drexel University analizowano stężenia polichlorowanych bifenyli (PCB), a także pestycydów chloroorganicznych (OCP) w surowicy krwi matek w drugim trymestrze ciąży. Krew była pobierana wcześniej, w związku z innymi badaniami przesiewowymi. To badanie dotyczyło dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (545 osób), niepełnosprawnością intelektualną bez ASD (181) i z populacji ogólnej – grupa kontrolna (418) urodzonych w Południowej Kalifornii w latach 2000-2003.

Średnie poziomy niektórych PCB były wyższe w grupie z autyzmem w porównaniu do grupy z niepełnosprawnością intelektualną i grupy kontrolnej.

Dwa związki: PCB138/158 i PCB153 okazały się najmocniej powiązane z ryzykiem ASD, tzn. dzieci były o 79-82% bardziej narażone na otrzymanie takiej diagnozy. Dla żadnego z pestycydów nie wykazano związku z autyzmem. Pewien stopień narażenia na niepełnosprawność intelektualną zauważono również u dzieci poddanych ekspozycji na niektóre związki PCB i OCP.

O PCB i pestycydach pisałem już kilkanaście razy od 2010 r. przedstawiając badania pokazujące nie tylko ich związek z autyzmem, ale też konkretne mechanizmy wpływające na rozwój układu nerwowego małego dziecka. Wszystkie wpisy można odnaleźć klikając odpowiednie etykiety.

Źródło:

"Polychlorinated Biphenyl and Organochlorine Pesticide Concentrations in Maternal Mid-Pregnancy Serum Samples: Association with Autism Spectrum Disorder and Intellectual Disability"

Environmental Health Perspectives, 23 sierpnia 2016 r.

tutaj

Autyzm, geny i ekspozycja na ultradźwięki

Badania prowadzone w University of Washington Health Sciences/UW Medicine pokazują nasilenie objawów u chłopców z autyzmem, którzy w pierwszym trymestrze ciąży byli eksponowani na ultradźwięki związane z badaniem USG. Nie dotyczy to wszystkich dzieci z diagnozą autyzmu, lecz szczególnie tych, u których stwierdzono pewną wadę genetyczną – warianty liczby kopii CNV. Narażenie na ultradźwięki w drugim i trzecim trymestrze nie powodowało zagrożenia. Dzieci badane uzyskiwały niższe wyniki w testach niewerbalnego ilorazu inteligencji, a także prezentowały znacząco więcej zachowań powtarzalnych w stosunku do grupy kontrolnej (dzieci z autyzmem i CNV, ale bez ekspozycji na ultradźwięki).

Warianty liczby kopii (CNV) to delecje i duplikacje fragmentów DNA, które występują pojedynczo, w kilku powtórzeniach, wcale lub poprzestawiane. Osoby z autyzmem mają średnio o 19% więcej CNV, które zakłócają funkcjonowanie genów (dane z projektu AUTISM MOLGEN).

Wnioski z tego badania opierają się na określonym, trzyczęściowym modelu wyjaśniającym zróżnicowanie objawów autyzmu u poszczególnych osób: 1) czynniki genetyczne powodujące predyspozycję do jego wystąpienia, 2) czynniki zewnętrze (środowiskowe), czyli stresor, 3) określony czas pojawienia się czynników środowiskowych.

Wyniki potwierdzają wnioski z wcześniejszych eksperymentów prowadzonych w modelu zwierzęcym, o których pisałem w grudniu 2013 r.

W ciąży niezagrożonej USG nie przynosi żadnych medycznych korzyści, natomiast może zwiększać ryzyko uszkodzeń. W USA, w niektórych stanach, prenatalne USG odbywa się również poza systemem opieki zdrowotnej (np. w centrach handlowych, na zasadzie pamiątkowego „pierwszego” zdjęcia) i jest wykonywane przez osoby nie posiadające kwalifikacji medycznych. FDA (Food and Drug Administration) zaleca wykorzystywanie diagnostyki USG w czasie ciąży wyłącznie wtedy, gdy zachodzi konieczność medyczna.

O CNV w kontekście autyzmu informacje pojawiały się kilka razy na tym blogu, np. w lutym 2015 (mutacje takie powiązane są z różnymi fazami rozwoju mózgu).

O ultradźwiękach i możliwym wpływie badania USG na rozwijający się mózg płodu pisałem również w październiku 2011 r.

Źródła: “Severity of ASD symptoms and their correlation with the presence of copy number variations and exposure to first trimester ultrasound.”

Autism Research, 01 września 2016 r. (on-line)

tutaj

badania w modelu zwierzęcym

„Mice Exposed to Diagnostic Ultrasound In Utero Are Less Social and More Active in Social Situations Relative to Controls”

Autism Research, 18 listopada 2013 r. (on-line)

tutaj

ScienceDaily, 01 września 2016 r.

tutaj

Stan zapalny u matki w czasie ciąży a zakłócenie rozwoju układu nerwowego u dziecka

Wiemy, że stany zapalne występujące u matki podczas ciąży wpływają na funkcję łożyska i wiążą się ze zwiększonym ryzykiem zaburzenia rozwoju układu nerwowego u dziecka. Mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska pozostają niejasne. W obecnym badaniu obserwowano wpływ stanu zapalnego, wywołanego u ciężarnych samic myszy poprzez podanie odpowiedniego immunostymulatora, na rozwój neurologiczny płodu.
Podczas prawidłowego rozwoju, serotonina jest syntetyzowana na drodze enzymatycznych przemian z l-tryptofanu i poprzez łożysko matki dociera do płodu i jego mózgu. Tam moduluje krytyczne procesy neurorozwojowe. Gdy matka przechodzi stan zapalny dochodzi do nasilenia procesów konwersji tryptofanu do serotoniny w łożysku, m. in. poprzez zwiększenie dostępności hydroksylazy tryptofanowej (enzymu przekształcającego tryptofan w 5-hydroksytryptofan – prekursor serotoniny). Okazuje się, że może to być mechanizm związany z zakłócaniem procesów rozwoju układu nerwowego w okresie płodowym. Farmakologiczne hamowanie aktywności hydroksylazy blokuje te efekty.
Dane te pokazują kluczową rolę funkcji łożyska w rozwoju mózgu dziecka i jak proces ten ulega zmianie w wyniku niekorzystnych zjawisk, takich jak stany zapalne u matki.

Źródło:

"Maternal Inflammation Disrupts Fetal Neurodevelopment via Increased Placental Output of Serotonin to the Fetal Brain"

The Journal of Neuroscience, 01 czerwca 2016, vol. 36 (22)
tutaj

Poważny stan zapalny w czasie ciąży a ryzyko autyzmu

Zespół naukowców z kilku uczelni w USA (Massachusetts Institute of Technology, University of Massachusetts Medical School, University of Colorado, New York University Langone Medical Center) próbował wyjaśnić mechanizm problemu pokazanego w 2010 r. w badaniach duńskich. Otóż zaobserwowano wtedy, że wirusowe zakażenie w trakcie ciąży (grypa, wirusowe zapalenie żołądka i infekcja dróg moczowych), związane z pobytem w szpitalu, koreluje ze zwiększoną częstotliwością występowania zaburzeń ze spektrum autyzmu u potomstwa. Gdy infekcja miała miejsce w pierwszym trymestrze ciąży, ryzyko autyzmu określono jako trzykrotnie wyższe, choroba w drugim trymestrze dawała 1,5-krotnie wyższe ryzyko wystąpienia później ASD.

Obecne badania prowadzono na gryzoniach, których matki poddano aktywacji immunologicznej. Zaobserwowano, że następuje wtedy wzmożona produkcja interleukiny-17 (IL-17), czyli cytokiny prozapalnej, która wydaje się ingerować w proces rozwoju mózgu.

IL-17 jest elementem odpowiedzi immunologicznej zależnej od limfocytów efektorowych pomocniczych Th17 (jest wydzielana m. in. przez nie). Indukują one m. in. procesy zapalne i są związane z patogenezą chorób autoimmunologicznych. Z kolei Th17 są aktywowane przez cytokiny IL-6, które odgrywają rolę w związku pomiędzy zakażeniem i zachowaniami przypominającymi autyzm u gryzoni, co zostało wykazane w innych badaniach.

O interleukinie-6 pisałem we wrześniu 2010 r. w kontekście wpływu rtęci na aktywację komórek tucznych i w efekcie produkcję IL-6, co zakłócało funkcjonowanie bariery krew-mózg i ułatwiało powstawanie stanów zapalnych w mózgu.

W wyniku wspomnianej aktywacji układu odpornościowego zauważono u potomstwa deficyty społeczne, występowanie powtarzalnych zachowań oraz nieprawidłowości w komunikacji. Po podaniu matce przeciwciał blokujących IL-17 obserwowano natomiast u dzieci łagodniejsze objawy behawioralne. Podobny efekt pojawił się gdy blokowano Th17 przez wywołaniem stanu zapalnego – nie występowały w/w objawy. Tak było w modelu zwierzęcym, nie wiadomo czy podobny rezultat mógłby wystąpić u ludzi.

Jak IL-17 może wpływać na rozwijający się płód? Komórki mózgowe u płodów matek dotkniętych zapaleniem powodują aktywację receptorów IL-17. Narażenie na działanie substancji chemicznych prowokuje komórki do wzmożonej produkcji receptorów IL-17 wzmacniając ten proces.

U młodych myszy badacze odkryli nieprawidłowości w tych warstwach komórek kory mózgowej, w których odbywa się większość procesów poznawczych oraz związanych z przetwarzaniem sensorycznym. Podobną dezorganizację stwierdzano również w badaniach osób z autyzmem.

Źródła:

“The maternal interleukin-17a pathway in mice promotes autism-like phenotypes in offspring”

Science, vol. 351 (6276), 26 lutego 2016 r.

tutaj

ScienceDaily, 28 stycznia 2016 r.

tutaj

Zbieżność objawów zespołu jelita drażliwego i nietolerancji glutenu

Dalej drążymy temat nietolerancji glutenu.

Zaburzenia związane z nadwrażliwością na gluten obejmują celiakię, nietolerancję glutenu nie związaną z celiakią i alergię na pszenicę. Zespół najważniejszych objawów, takich jak biegunka, zaparcia lub bóle brzucha, może być zbieżny z objawami chorób związanych z glutenem, a ponadto może być podobny do tych powodowanych przez różne choroby jelit, np. zespół jelita drażliwego (IBS). Mechanizmy leżące u podstaw objawów są różne dla wszystkich tych chorób. U niektórych osób celiakia może istnieć bezobjawowo lub mogą wystąpić tylko łagodne objawy ze strony przewodu pokarmowego. Podobnie jest w sytuacji nakładania się objawów pomiędzy IBS i nietolerancją glutenu (NCGS).

O NCGS mówimy, gdy pacjent, po spożyciu produktów zawierających gluten, doświadcza szeregu objawów zarówno gastrycznych, jak i innych, nie związanych z układem pokarmowym, bez żadnych podstaw do rozpoznania celiakii lub alergii na pszenicę. Zespół ten znany jest jako wrażliwość/nadwrażliwość na gluten, nietolerancja glutenu nie związana z celiakią, wrażliwość na gluten nie związana z celiakią itp. Charakteryzują go objawy jelitowe (takie jak biegunka, bóle i dyskomfort brzuszny, wzdęcia) lub inne dolegliwości (np. bóle głowy, senność, deficyty uwagi/nadpobudliwość, szereg objawów skórnych lub nawracające owrzodzenia jamy ustnej).

IBS i NCGS mogą współistnieć ze sobą niezależnie, bez wspólnej patofizjologicznej podstawy. Podczas gdy leczenie NCGS jest związane z wykluczeniem glutenu z diety, to u niektórych pacjentów z IBS stosowanie diety bezglutenowej łagodzi objawy. Zaobserwowano też minimalne stany zapalne w jelitach zarówno u osób z IBS, jak i NCGS.

Zrozumiałe jest więc, że spożycie pszenicy zawierającej inhibitory alfa-amylazy i trypsyny (ATI) w sytuacji zapalenia jelit nasila odpowiedź immunologiczną, która odgrywa ważną rolę w powstawaniu objawów u pacjentów z IBS. Te objawy można łagodzić, jeżeli pacjent podejmuje dietę bezglutenową/bez pszenicy. Ponadto mikrobiom może również odgrywać rolę w patogenezie NCGS. Adaptacyjna odpowiedź immunologiczna organizmu na peptydy glutenu jest głównym czynnikiem wpływającym na patofizjologiczne podstawy celiakii. Wielu ekspertów uważa, że taka odpowiedź odpornościowa na niektóre białka pszenicy również odgrywa główną rolę w patogenezie NCGS.

Z jednej strony liczba publikacji na temat nietolerancji glutenu rośnie, ale z drugiej – dostępna literatura narażona jest na istotne wady metodologiczne, głównie ze względu na brak zatwierdzonych kryteriów diagnostycznych NCGS. Jest to również przyczyna jej słabej wykrywalności, choć istnieje zgoda na to, że NCGS istnieje i u niektórych pacjentów następuje poprawa jej objawów po zastosowaniu diety bezglutenowej.

Źródło:

„The Overlap between Irritable Bowel Syndrome and Non-Celiac Gluten Sensitivity: A Clinical Dilemma”

Nutrients, vol. 7 (12), grudzień 2015 r.

tutaj

Nietolerancja glutenu jako jednostka chorobowa

Nietolerancja glutenu (NCGS) jest zespołem jelitowych i pozajelitowych objawów związanych ze spożyciem żywności zawierającej gluten przez osoby, które nie mają celiakii (CD) lub alergii na pszenicę (WA). Częstość występowania NCGS nie jest wyraźnie jeszcze zdefiniowana. Pośrednie dowody wskazują, że jest ona nieco bardziej powszechna niż CD. Pierwsze doniesienia odnotowano już w 1970 r.

W klasycznym ujęciu NCGS to połączenie objawów zespołu jelita drażliwego, takich jak ból brzucha, wzdęcia, zaburzenia czynności jelit (biegunka lub zaparcia) i przejawów ogólnoustrojowych: „zamglenie umysłu”, bóle głowy, zmęczenie, bóle mięśni i stawów, drętwienie nóg lub ramion, egzema lub wysypka skórna, depresja, i niedokrwistość. W ostatnich latach badano zależność między spożyciem jedzenia zawierającego gluten a przebiegiem zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych takich jak ataksja, neuropatia obwodowa, schizofrenia, autyzm, depresja, lęk i halucynacje.

Rozpoznanie NCGS należy rozważyć u chorych z trwałymi dolegliwościami jelitowymi i/lub pozajelitowymi, którzy wykazują prawidłowy wynik badania markerów serologicznych będąc na diecie zawierającej gluten, gdy zwykle zagaszają nasilenie objawów po zjedzeniu żywności bogatej w gluten.

Niestety, nie ma biomarkerów wystarczająco czułych i specyficznych dla celów diagnostycznych w kierunku NCGS. Obraz kliniczny NCGS może być wieloukładowy. Odstęp czasu pomiędzy spożyciem glutenu i wystąpieniem objawów jest zwykle krótki, wynosi kilka godzin lub dni. Leczenie NCGS jest podobne jak w przypadku celiakii z przewagą biegunki, chociaż nie wiadomo, czy ścisłe unikanie wszelkich produktów zawierających gluten jest konieczne czy nie. Pomimo tego, że NCGS jest wyzwalana przez spożycie zbóż zawierających gluten, to nie jest wykluczone, że inne składniki pokarmowe mogą brać udział w tym procesie. Na przykład inhibitory alfa-amylazy i trypsyny (ATI). Istnieją też dane, które mówią o możliwej roli fermentujących oligo-, di-, monosacharydów i polioli (alkoholi wielowodorotlenowych, czyli popularnych słodzików) w indukowaniu objawów jelitowych podobnych jak w NCGS, np. wzdęcia i/lub biegunki.

Identyfikacja biomarkerów umożliwiłaby uzyskanie wglądu w patogenezę NCGS i ostatecznie ustalenie mechanizmu oraz skali tego stanu klinicznego.

O nietolerancji glutenu pisałem w marcu i wrześniu 2011 r., ponadto o wrażliwości na pszenicę w październiku 2012 r. i wrażliwości na gluten u dzieci z autyzmem w czerwcu 2013 r.

Źródła: „Gluten Sensitivity”

Annals of Nutrition & Metabolism, vol. 67 (2), listopad 2015

tutaj

„Wpływ diety o małej zawartości fermentujących oligo-, di- i monosacharydów oraz polioli (FODMAP) na objawy zespołu jelita drażliwego”

Medycyna Praktyczna, 09 lipca 2014 r.

tutaj

Jest to polskie omówienie następującego artykułu:

„A diet low in FODMAPs reduces symptoms of irritable bowel syndrome”

Gastroenterology, vol. 146 (1), styczeń 2014 r.

tutaj

Zmiany diagnozy są częściowo odpowiedzialne za przyrost częstości występowania autyzmu?

Ciekawe są wnioski z badań, prowadzonych na Pennsylvania State University, dotyczących przyczyn wzrostu ilości diagnoz autyzmu. Wzrost ten śledzimy już od paru lat, o ostatnich, oficjalnych danych z USA pisałem w kwietniu 2014 r., a o najnowszych badaniach szacunkowych w poprzednim wpisie – w listopadzie 2015 r.

Badacze z Penn State analizowali przez 11 lat dane dotyczące edukacji specjalnej w USA. Okazuje się, że nie wzrosła istotnie ogólna ilość uczniów z autyzmem w systemie na poszczególnych etapach, lecz zmieniły się proporcje. Zwiększyła się liczba uczniów z diagnozą autyzmu kosztem malejącej z rozpoznaniem niepełnosprawności intelektualnej. Czyli więcej niż trzykrotny wzrost ilości diagnoz autyzmu pomiędzy 2000 a 2010 rokiem może być w dużej mierze związany ze zmianą klasyfikacji osób posiadających wcześniej diagnozę opóźnienia rozwoju umysłowego.

Ten duży wzrost jest prawdopodobnie wynikiem przeniesienia wzorców diagnozowania, skomplikowanych przez zmienność objawów autyzmu i ich podobieństwo do innych, powiązanych zaburzeń.

Źródło:

„Increasing prevalence of autism is due, in part, to changing diagnoses”

Penn State SCIENCE, 22 lipca 2015 r.

tutaj

Ostatnie dane szacunkowe z USA - autyzm 1 na 45

Opublikowane wczoraj przez Centers for Disease Control and Prevention najnowsze dane szacunkowe mówią o 1 dziecku z autyzmem na 45. Dotyczą one grupy w wieku od 3 do 17 lat.

Przyjmuje się, że nadal obowiązujące będą dane statystyczne opublikowane przez CDC w ubiegłym roku, czyli 1 na 68 (pisałem o tym w kwietniu 2014).

Trend jednak w dalszym ciągu jest niepokojący.

Źródła:

"Estimated Prevalence of Autism and Other Developmental Disabilities Following Questionnaire Changes in the 2014 National Health Interview Survey"

Centers for Disease Control and Prevention, National Health Statistics Reports, nr 87, 13 listopada 2015 r. (.pdf)

tutaj

"Latest US Estimate Suggests 1 in 45 Children Have Autism"

ABC NEWS, 13 listopada 2015 r.

tutaj

Różnice strukturalne systemów ruchowych w mózgu związane z nieprawidłowymi wzorcami zachowań u dziewcząt i chłopców z autyzmem

Wracam na blog po bardzo, bardzo długiej przerwie...

Do tej pory nie było systematycznych prób scharakteryzowania neuroanatomicznych różnic leżących u podstaw różnych profili zachowań obserwowanych u dziewcząt i chłopców z autyzmem. Badacze ze Stanford University School of Medicine badali nasilenie objawów związanych z ograniczonymi i powtarzającymi się zachowaniami u 128 dziewczynek oraz 614 chłopców z autyzmem dobranych pod względem wieku (od 7 do 13 lat) i poziomu rozwoju umysłowego (IQ powyżej 70). Wykorzystano dane z National Database for Autism Research (NDAR). Następnie analizowano nasilenie tych objawów oraz dane obrazowe grupy 50 dzieci z autyzmem (25 dziewczynek, 25 chłopców) i 38 dzieci o typowym rozwoju (19 dziewczynek, 19 chłopców) uzyskane w badaniu Autism Brain Imaging Data Exchange (ABIDE).

Oba zestawy danych (NDAR i ABIDE) pokazały, że u dziewczynek mamy do czynienia z podobnymi, w porównaniu do chłopców, deficytami w umiejętnościach społecznych i komunikacyjnych, natomiast występuje istotnie mniejsza ilość ograniczonych i powtarzających się wzorców zachowań.

Dane obrazowe dostarczyły ciekawych informacji o różnicach w strukturze mózgu w zależności od płci. Dotyczyły one budowy kory ruchowej, dodatkowego pola ruchowego oraz części móżdżku. Obszary te związane są z aktywnością ruchową i planowaniem motorycznym. Wiele powtarzalnych zachowań posiada element ruchowy. Badania pokazały, że poszczególne elementy systemu motorycznego są inne u chłopców i u dziewczynek z autyzmem, co ma związek z różnicami w występowaniu zaburzeń behawioralnych. Te dwie grupy różnią się więc zarówno cechami klinicznymi, jak i neurobiologicznymi.

Źródła:

"Sex differences in structural organization of motor systems and their dissociable links with repetitive/restricted behaviors in children with autism”

Molecular Autism, vol. 6 (1), 04 września 2015 r.

tutaj

ScienceDaily, 03 września 2015 r.

tutaj

Dziewczynki i chłopcy z autyzmem – różnice w mózgu i zachowaniu

Badacze z University of California w Davis - MIND Institute znaleźli pewne różnice w biologii mózgu, a także w zachowaniu pomiędzy dziewczynkami i chłopcami z autyzmem.

Przeprowadzono badanie przy pomocy rezonansu magnetycznego (MRI) grupy dzieci w wieku 3-5 lat: 112 chłopców i 27 dziewczynek z autyzmem oraz 53 chłopców i 29 dziewczynek stanowiących grupę kontrolną. Wykorzystano technikę obrazowania tensora dyfuzji (DTI), aby szczegółowo zobaczyć, znane już z wcześniejszych badań dzieci i osób dorosłych z autyzmem, różnice w budowie ciała modzelowatego.

Okazało się, że organizacja włókien ciała modzelowatego była inna u chłopców w odróżnieniu od dziewczynek z autyzmem, w szczególności w obrębie płatów czołowych. Płaty czołowe są zaangażowane w wiele płaszczyzn funkcjonowania, m. in. zachowania społeczne, zachowania celowe i wykonawcze. Różnice fizjologiczne występujące w tych obszarach mogą prowadzić do pewnej odmienności w występowaniu i nasileniu objawów autyzmu.

Natomiast obserwowane przez autorów tej pracy różnice w zachowaniu między dziewczynkami z autyzmem a rozwijającymi się typowo są zdecydowanie większe niż między chłopcami z autyzmem i ich zdrowymi rówieśnikami. Sugeruje to, że dziewczynki z ASD mają znacznie poważniejsze trudności w relacjach społecznych niż chłopcy.

Źródła:

„Sex differences in the corpus callosum in preschool-aged children with autism spectrum dis order”

Molecular Autism, vol. 6 (1), 13 maja 2015 r.

tutaj

ScienceDaily,13 maja 2015 r.

tutaj