Autyzm a czynniki żywieniowe wpływające na zdolność radzenia sobie organizmu z toksynami – nowe badania

Nowe badanie sugeruje, że epidemia autyzmu wśród dzieci w USA może być związana z typową amerykańską dietą. Okazuje się, że niedobory mineralne spowodowane przez czynniki żywieniowe (np. wysokocukrowy syrop kukurydziany - HFCS) mogą mieć potencjalny wpływ na to,  jak ludzki organizm uwalnia się od toksycznych substancji (np. pestycydów czy rtęci).

Główny autor badania, Renee Dufault (US Public Health Service), opracowała nowatorskie podejście o nazwie "macroepigenetics", które opisuje subtelne, uboczne efekty konsumpcji HFCS, jak również innych czynników dietetycznych na organizm człowieka i ich związek z chorobami przewlekłymi.

Używając tego modelu naukowcy mogą wziąć pod uwagę czynniki żywieniowe i środowiskowe oraz predyspozycje genetyczne i obserwować, jak one między sobą współdziałają i przyczyniają się do rozwoju stanu zdrowia człowieka.

Autyzm i pokrewne zaburzenia spowodowane są poprzez nieprawidłowy rozwój mózgu. Jak więc czynniki środowiskowe i dietetyczne mogą wspólnie przyczyniać się do rozwoju tego zaburzenia?

Spożywanie HFCS wiąże się z utratą cynku. Jego niedobór ma negatywny wpływ na zdolność organizmu do wydalania metali ciężkich (np. arsenu, kadmu i rtęci). Udowodniono już ich negatywny wpływ na rozwój mózgu u małych dzieci. Podobnie rzecz ma się z wapniem. Jego utrata pogłębia negatywny wpływ ołowiu na płód oraz rozwój mózgu u małych dzieci. Ponadto niedobór wapnia może osłabiać zdolność organizmu do eliminowania związków fosforoorganicznych, które należą do grupy pestycydów. Wywierają one szczególnie toksyczny wpływ na młody, rozwijający się mózg.

Tak więc rozwój układu nerwowego może przebiegać niekorzystnie gdy ekspresja genów jest zmieniona przez dietetyczne czynniki transkrypcyjne lub też przez ekspozycję na toksyczne czynniki środowiskowe.

Wzorce ekspresji genów różnią się pod względem geograficznym pomiędzy populacjami oraz w samych populacjach. Istnieje regionalna specyfika interakcji geny-środowisko. Badanie to rzuca spojrzenie na współdziałanie kilku czynników, które mogłoby prowadzić do rozwoju autyzmu. Takie efekty epigenetyczne mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Źródło:

Clinical Epigenetics, vol. 4 (6), 10 kwietnia 2012 r.

tutaj

cały artykuł w .pdf

tutaj

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)

tutaj

oryginalny artykuł:

The New England Journal of Medicine, 23 lutego 2012 r. (.pdf)

tutaj

Nowe dowody na rolę środków zmniejszających palność w autyzmie

Badania wykazały, że narażenie myszy na środki zmniejszające palność (polibromowane difenyloetery PBDE) przed, podczas i po ciąży, w interakcji ze znaną mutacją genetyczną może osłabiać procesy uczenia się i pamięci oraz zmniejszyć ilość zachowań społecznych u ich potomstwa.

Chodzi o mutację genu MECP2, związaną z zespołem Retta, który dotyka głównie dziewczynki.

Mutacje punktowe genu MECP2 wykrywane są u 80% dziewcząt manifestujących postać klasyczną zespołu i u ok. 40% postaci nietypowych. Białko kodowane przez MECP2 odpowiada za proces transkrypcji, czyli „przepisywania” informacji z DNA do mRNA jądra komórkowego.

Dawki PBDE podawane myszom przez 10 tygodni były podobne do tych, które występują w organizmach ludzi.

Wyniki sugerują, że genetyczne ryzyko deficytów w umiejętnościach społecznych, w interakcji ze środowiskowymi czynnikami chemicznymi, może spowodować nasilenie zachowań autystycznych.

Środki zmniejszające palność mają spowalniać palenie się różnego rodzaju sprzętów w razie pożaru. Są wykorzystywane w meblach, materiałach wyposażenia wnętrz, sprzęcie elektronicznym, wykrywane w kurzu, jedzeniu i powietrzu (pisałem o tym w sierpniu 2012 r.).

To badanie pokazuje, że nawet niska ekspozycja na substancje chemiczne może być ważnym czynnikiem ryzyka w populacji wrażliwej na choroby społeczne i neurologiczne.

O wpływie środków zmniejszających palność na odpowiedź immunologiczną u dzieci z autyzmem pisałem też w marcu 2011 r.

Źródła:

Environmental Health News, 10 lipca 2012 r.

tutaj

Human Molecular Genetics, 01 czerwca 2012 r., vol. 21 (11)

tutaj

PCB a mechanizmy wzrostu dendrytów i autyzm

Polichlorowane bifenyle (PCB) uruchomiają komórkowy łańcuch wydarzeń, który prowadzi do powstawania nadmiaru dendrytów i burzy normalne wzorce neuronalnych połączeń w mózgu.

Mówią o tym wyniki ogłoszonych w ubiegłym tygodniu dwóch, powiązanych ze sobą, badań.

W pierwszym z nich (University of California w Davis) sprawdzano wzrost ilości dendrytów u urodzonych szczurów, których matki narażone były na ekspozycję na PCB. W drugim (Washington State University) analizowano jak PCB wpływa na neurony szczura w kulturach komórkowych, w stadiach rozwojowych podobnych do tych w trzecim trymestrze ciąży u ludzi. W obu badaniach poziomy PCB były podobne do występujących w diecie człowieka (np. w mleku matki) i znalezionych ludzkich tkankach (np. w łożysku).

Autorzy sądzą, ekspozycja na PCB może zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia autyzmu u dzieci, u których genetyczna predyspozycja modyfikuje procesy tworzenia połączeń między neuronami.

Ocena mózgów szczurów narażonych na PCB we wczesnym okresie życia wykazała znaczną nadprodukcję dendrytów. Badania komórkowe udowodniły, że PCB inicjowały sygnalizacyjne szlaki wapniowe, które prowadziły do powstania nieprawidłowej architektury mózgu. Natomiast przyrost dendrytów była normalny, gdy komórkowy szlak został zablokowany.

Eksperyment pomógł zidentyfikować, po raz pierwszy, czynnik spustowy dla tego komórkowego łańcucha zdarzeń jakim są receptory rianodynowe RyR regulujące wydzielanie wapnia. Badania te pokazały, że RyR to niezbędny element w procesie, który kontroluje wzrost dendrytów.

Wcześniej Isaac Pessah (autor jednego z badań) wykazał, że receptory RyR są selektywnie aktywowane przez PCB niedioksynopodobne.

Mówi on: „Wapniowe szlaki sygnalizacyjne są wiązane z niektórymi formami zaburzeń ze spektrum autyzmu i mimo, że narażenie środowiskowe samo w sobie nie powoduje autyzmu, te nowe badania dostarczają dowodów, że PCB mogą mieć wpływ na powstawanie ryzyka autyzmu u dzieci predysponowanych genetycznie.”

Źródła:

ScienceDaily, 25 kwietnia 2012 r.

tutaj

Environmental Health Perspectives, 25 kwietnia 2012 r. (badania sygnalizacji wapniowej)

tutaj

Environmental Health Perspectives, 25 kwietnia 2012 r. (badania dendrytów)

tutaj

Autyzm a czynniki żywieniowe wpływające na zdolność radzenia sobie organizmu z toksynami – nowe badania

Nowe badanie sugeruje, że epidemia autyzmu wśród dzieci w USA może być związana z typową amerykańską dietą.

Okazuje się, że niedobory mineralne spowodowane przez czynniki żywieniowe (np. wysokocukrowy syrop kukurydziany – HFCS), mogą mieć potencjalny wpływ na to, jak ludzki organizm uwalnia się od toksycznych substancji (np. pestycydów czy rtęci).

Główny autor badania, Renee Dufault (US Public Health Service), opracowała nowatorskie podejście o nazwie "macroepigenetics", które opisuje subtelne, uboczne efekty konsumpcji HFCS, jak również innych czynników dietetycznych na organizm człowieka i ich związek z chorobami przewlekłymi.

Używając tego modelu naukowcy mogą wziąć pod uwagę czynniki żywieniowe i środowiskowe oraz predyspozycje genetyczne i obserwować, jak one między sobą współdziałają i przyczyniają się do rozwoju stanu zdrowia człowieka.

Autyzm i pokrewne zaburzenia powodowane są poprzez nieprawidłowy rozwój mózgu. Jak więc czynniki środowiskowe i dietetyczne mogą wspólnie przyczyniać się do ich powstawania?

Spożywanie HFCS wiąże się z utratą cynku. Jego niedobór ma negatywny wpływ na zdolność organizmu do wydalania metali ciężkich (np. arsenu, kadmu i rtęci). Udowodniono już ich negatywny wpływ na rozwój mózgu u małych dzieci. Podobnie rzecz ma się z wapniem. Jego utrata pogłębia negatywny wpływ ołowiu na płód oraz rozwój mózgu u małych dzieci. Ponadto niedobór wapnia może osłabiać zdolność organizmu do eliminowania związków fosforoorganicznych, które należą do grupy pestycydów. Wywierają one szczególnie toksyczny wpływ na młody, rozwijający się mózg.

Tak więc rozwój układu nerwowego może przebiegać niekorzystnie gdy ekspresja genów jest zmieniona przez dietetyczne czynniki transkrypcyjne lub też przez ekspozycję na toksyczne czynniki środowiskowe.

Wzorce ekspresji genów różnią się pod względem geograficznym pomiędzy populacjami oraz w samych populacjach. Istnieje regionalna specyfika interakcji geny-środowisko.

Badanie to rzuca spojrzenie na współdziałanie kilku czynników, które mogłoby prowadzić do rozwoju autyzmu. Takie efekty epigenetyczne mogą być przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Źródło:

Clinical Epigenetics, 10 kwietnia 2012 r., vol. 4 (6)

tutaj

cały artykuł w .pdf

tutaj

Jakie powinno być „normalne” stężenie aluminium?

Aluminium jest wszędzie, w powietrzu, glebie, wodzie i żywności. Ekspozycja na jego wysokie stężenie może być zagrażająca dla zdrowia. Narażenie na aluminium jest nieuniknione, a jedzenie jest jego największym źródłem, inne to np. leki zobojętniające sok żołądkowy, antyperspiranty, kosmetyki.
Niektórzy rodzice przychodzą do lekarzy i proszą o badania laboratoryjne, biorąc pod uwagę zagrożenie dla rozwoju ich dzieci. Mają obawy, że ekspozycja na ten związek mogłaby przyczynić się do powstania autyzmu lub innych zaburzeń rozwojowych u ich dzieci. Nie wiemy, jaki jego poziom może mieć wpływ na dzieci i jakie mogą być tego skutki, szczególnie w przypadku codziennej, stałej ekspozycji.
Chociaż aluminium może być mierzone w osoczu, surowicy lub w moczu, mamy niewiele informacji naukowych na temat dopuszczalnej normy. Różne laboratoria stosują różne badania. Zakresy referencyjne w badaniach poziomu aluminium, świadczonych przez laboratoria w USA są bardzo rozbieżne.
Dr Michelle Zeager z Children's Hospital Boston prowadziła badania, które wykazały te rozbieżności. Zauważa ona, że należy ustalić normę u dzieci, a do tego wymagane są duże badania w populacji ogólnej.
Badania takie planowane są w ramach National Biomonitoring Project prowadzonego przez Centers for Disease Control and Prevention (CDC) w USA.
Projekt ten ma na celu określenie, na które substancje chemiczne ze środowiska ludzie są narażeni i ile tych substancji chemicznych jest wchłanianych przez nasze organizmy.

Źródła:
Pediatrics, 05 grudnia 2011 (on-line)
tutaj
Reuters, 06 grudnia 2011 r.
tutaj
Centers for Disease Control and Prevention
tutaj

Związek zanieczyszczeń powietrza z autyzmem wymaga poważnych badań

Istnieje wiele doniesień na temat tego związku, oto kolejne.
Badacze z University of Utah oraz Rocky Mountain Center for Occupational and Environmental Health, a także Utah Department of Health podejrzewają, że wysokie wskaźniki występowania autyzmu w hrabstwie Salt Lake mogą być związane z dużą ilością toksycznych chemikaliów uwalnianych do środowiska. Hrabstwo Salt Lake jest na drugim miejscu w USA, jeśli chodzi o ilość uwalnianych toksycznych substancji.
Badano adresy związane z aktami urodzenia dzieci z lat 1993 i 1994, u których później zdiagnozowano autyzm lub upośledzeniem umysłowe. Sprawdzano również adresy dzieci bez zaburzeń rozwoju neurologicznego.
Kilka ciekawych wniosków poniżej.
Ryzyko wystąpienia zaburzeń ze spektrum autyzmu była 3,5 razy większe u dzieci urodzonych o milę od miejsca uwolnienia od 5 tys. do 10 tys. funtów fluorowcowanych substancji chemicznych (takich jak dioksyny, polichlorowane bifenyle i trójchloroetylen).
Ryzyko wystąpienia zaburzeń ze spektrum autyzmu było dwa razy większe w odległości mili od jednego z sześciu oznaczonych w Toxics Release Inventory miejsc emisji do 5 tys. funtów metali ciężkich (arsenu, kadmu, ołowiu, niklu i rtęci).
Ryzyko rozwoju niepełnosprawności intelektualnej było równie wysokie w promieniu mili od tych miejsc.

TRI (Toxics Release Inventory) - baza danych, mająca na celu informowanie społeczeństwa, zawierająca informacje dot. uwalniania do środowiska i usuwania toksycznych substancji chemicznych z tysięcy obiektów amerykańskich.

Inne badania pokazują, że ilość przypadków autyzmu w stanie Utah wśród 8-latków podwoiła się w okresie od 2002 do 2008 roku. Najnowszy raport pokazuje, że dotyczy to 1 na 77 dzieci.
Zespół planuje bardziej rygorystyczne badania, które obejmą kontrolę innych czynników ryzyka, takich jak wiek matki i status społeczno-ekonomiczny.
Obecny przegląd nie obejmował czasu ekspozycji na działanie substancji chemicznych i metali ciężkich oraz innych źródeł ekspozycji chemicznych w domu lub miejscu pracy. Nie wyjaśnia, czy kobiety były potencjalnie narażone na substancje chemiczne w pierwszym trymestrze ciąży.

Źródło:
Salt Lake Tribune, 11 czerwca 2011
tutaj

Nowa strategia badań – należy sprawdzić czy autyzm może być efektem szczepień

Częścią nowej, przyjętej właśnie, pięcioletniej strategii badań nad bezpieczeństwem szczepionek będzie sprawdzenie czy autyzm może być klinicznym efektem szczepień. Informuje o tym amerykańska agencja Centers for Disease Control and Prevention.
Planuje się też badania zaburzeń czynności mitochondriów jako potencjalnego ryzyka mogącego wystąpić po szczepieniu. Zespół ekspertów będzie rozważać autyzm jako jeden z możliwych efektów u dzieci szczepionych i nie szczepionych.
Plan CDC uwzględnia rekomendacje zatwierdzone przez National Vaccine Advisory Committee (NVAC) - U.S. Department of Health and Human Services.
Następuje to miesiąc po zasygnalizowaniu przez Autism Coordinating Committee (IACC) zmiany priorytetów badawczych w kierunku środowiskowych przyczyn autyzmu takich jak toksyny, czynniki biologiczne oraz „niekorzystne zdarzenia następujące po szczepieniu”.
IACC chce odejścia od badań genetycznych na rzecz badania interakcji między genami i czynnikami środowiskowymi.
NVAC 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. Ponadto zaleca się ocenę, czy efekty niepożądane po szczepieniu (np. gorączka, drgawki) korelują z ryzykiem autyzmu.
Przez lata tysiące rodziców w USA apelowało do rządu o badania efektów niepożądanych po szczepieniach, powodów osłabienia czynności mitochondriów oraz badań grup, które są bardziej podatne na uszkodzenia spowodowane zakażeniami, szczepionkami i chorobami autoimmunologicznymi.

Źródła:
Huffington Post, 18.03.2011 r.
tutaj
Centers for Disease Control and Prevention, luty 2011 (.pdf)
tutaj
National Vaccine Advisory Committee
“Recommendations on the Centers for Disease Control and Prevention Immunization Safety Office Draft 5-Year Scientific Agenda”, 02.02.2009 r. (.pdf)
tutaj
U.S. Department of Health and Human Services
“The 2011 Interagency Autism Coordinating Committee Strategic Plan for Autism Spectrum Disorder Research”, 18.01.2011 r.
tutaj

Pestycydy a zdolność uczenia się

W laboratorium Warrena Portera (University of Wisconsin–Madison, Department of Zoology) badano 64 myszy z użyciem labiryntu, w którym miały one znajdować pożywienie. Niektóre z nich miały wyraźne trudności w nauczeniu się reguły, wg której można natrafić na jedzenie. Trzy miesiące wcześniej, kiedy znajdowały się jeszcze w fazie życia płodowego, ich matki były narażone na działanie pestycydu o nazwie chloropiryfos, na poziomie porównywalnym do tego, z jakim ludzie spotykają się w środowisku.
Najwyraźniej tylko samice miały poważny problem w labiryncie. Samce myszy z tej samej matki nie były tym dotknięte, prawdopodobnie dlatego, że mają inne stężenia enzymów wątrobowych, związanych z odtruwaniem.
To był eksperyment z udziałem zwierząt.
Natomiast wiele badań w ciągu ostatnich kilku lat pokazało jak ekspozycja na pestycydy, poprzez żywność i wodę, wpływa na zdrowie dzieci.
„Niemowlęta i dzieci nie mają enzymów obronnych na poziomie obecnym u osób dorosłych” – wyjaśnia W. Porter. W związku z tym dzieci są mniej zdolne do detoksykacji pestycydów, na które jesteśmy wszyscy narażeni.
Badanie 23 uczniów szkół podstawowych w Seattle pokazuje ciekawe zjawisko. U dzieci, które zaczęły być karmione żywnością ekologiczną, uprawianą bez syntetycznych pestycydów, już po tygodniu poziom metabolitów chlorpiryfosu w moczu zmniejszył się ponad czterokrotnie, aż do niewykrywalnego poziomu.
W artykule, na którym opieram ten wpis, znajdują się ciekawe dane, tabele i wykresy. Pokazują one skalę narażenia na pestycydy fosforoorganiczne w USA. Z kolei badania z Meksyku prezentują wpływ tych substancji m. in. na koncentrację uwagi i koordynację wzrokowo ruchową u dzieci, a także wzrost wskaźników różnego rodzaju problemów okołoporodowych.
O powiązaniu chloropiryfosu z autyzmem wspomniałem w marcu 2010 r. O wpływie pestycydów na zmniejszenie wydajności mitochondriów lub osłabienie ich działania pisałem w czerwcu ubiegłego roku. Natomiast o obecności m. in. metabolitów pestycydów we krwi amerykańskich noworodków i pestycydach obecnych w rzekach i potokach Szwecji wspomniałem w maju, również w 2010 r.

Źródła:
Bay View Compass, 27 lutego 2011
tutaj
Environmental Health Perspectives, luty 2006, 114 (2)
tutaj

Opóźnienia rozwoju mowy u rodzeństwa dzieci z autyzmem

Rodzeństwo dzieci z autyzmem prezentuje częściej (niż w populacji ogólnej) opóźnienia językowe i inne subtelne przejawy zaburzeń ze spektrum autyzmu. Jest to wniosek z nowych badań, przeprowadzonych w Washington University School of Medicine w St Louis.
Niektóre rodziny mają tylko jedno dziecko z autyzmem i żadnych innych chorych dzieci. W innych rodzinach, więcej niż jedno jest nim dotknięte, lub też rodzeństwo może mieć szereg objawów autyzmu.
Chociaż jedno dziecko w rodzinie może mieć autyzm a drugie nie, to bardzo możliwe, że obydwoje są narażone w pewnym stopniu przez geny, które przyczyniają się do powstawania autyzmu.
Pokazuje to prosta analogia. Nie wszyscy ludzie z opornością na insulinę mają cukrzycę, u niektórych nigdy się ona nie rozwinęła. Występuje u nich jednak znacznie większe ryzyko choroby. Okazuje się, że to samo odnosi się do autyzmu.
Badania wykazały, że około jedno na pięcioro rodzeństwa uważa się za nie dotknięte przez zaburzenia lub opóźnienie rozwoju mowy we wczesnym okresie życia. 20 procent rodzeństwa otrzymało diagnozę opóźnienia rozwoju mowy a około 50 procent przejawia szczególne cechy języka charakterystyczne dla zaburzeń ze spektrum autyzmu.
Istotnym wnioskiem jest też to, że różnice w występowaniu autyzmu ze względu na płeć niekoniecznie mogą być tak wyraźne, jak do tej pory sądzono. W tym badaniu proporcja wyniosła 2 dziewczynki na 3 chłopców.
Około 10 procent dzieci z autyzmem posiada mutacje genetyczne. Uważa się, że to prowadzi bezpośrednio do choroby. U innych zmiany genetyczne powodują niewielki wzrost wrażliwości.
Kiedy dziecko wykazuje odpowiednie nagromadzenie cech ilościowych, będzie diagnozowane jako autystyczne. Natomiast rodzeństwo może mieć subtelne cechy nie wystarczające do diagnozy.
Tradycyjnie zakłada się, że nierozpoznane dzieci (rodzeństwo bez diagnozy) nie wykazują szczególnych zmian. To badanie sugeruje, że jednak nie musi tak być. „To nie jest stan wszystko albo nic” mówi John N. Constantino, główny autor pracy.
Chociaż te dzieci, u których zdiagnozowano zaburzenia ze spektrum autyzmu rzadko mają własne dzieci, to ich rodzeństwo które przejawia jedynie cechy ilościowe, zazwyczaj zostaje rodzicami. Zrozumienie tego jak przekazywane są wzorce dziedziczenia w rodzinie i identyfikacja poszczególnych czynników genetycznych i środowiskowych leżących u podstaw tych wzorców, może dać nadzieję na nowe interwencje. Mogłyby one być wykorzystywane bardziej efektywnie na wczesnym etapie życia chorych dzieci.

Źródła:
ScienceDaily, 01.10.2010
tutaj
The American Journal of Psychiatry, 01.10.2010, vol. 167 (11)
tutaj

Mieszkanie w pobliżu autostrady a zwiększone ryzyko autyzmu

Niektóre dzieci urodzone przez matki mieszkające w pobliżu autostrad są dwukrotnie częściej narażone na autyzm.
Zamieszkiwanie ok. 1000 metrów od autostrady powodowało zwiększone ryzyko u 10% badanej próby. Wykluczono inne czynniki takie jak pochodzenie etniczne, wykształcenie rodziców, wiek matki oraz narażenie na dym tytoniowy.
Pokazuje to po raz kolejny, że ekspozycja na pewne czynniki środowiskowe może odgrywać rolę w powstawaniu choroby u niektórych dzieci.
Odległość od autostrady to dowód pośredni. Poza tym nie dokonano pomiaru zanieczyszczeń, na jakie matki mogły być narażone w czasie ciąży. Jest to wniosek do kolejnych badań.

Źródła:
Environmental Health Perspectives, 16.12.2010 – przed drukiem (.pdf)
tutaj
Time, 17.12.2010
tutaj

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

Chroniczne spożywanie metali i deficyty w zachowaniach społecznych: zwierzęcy model autyzmu

Naukowcy z Oklahoma State University Center for Health Sciences badali hipotezę o wpływie regularnego spożycia metali na zachowania społeczne u norników preriowych poprzez zmiany w aktywności systemu dopaminowego.

Norniki preriowe (Microtus ochrogaster) to gatunek, na którym naukowcy z upodobaniem eksperymentują badając mechanizmy wierności, ponieważ zwierzątka te przejawiają zachowania dość niezwykłe - przywiązanie i wierność jednej partnerce (jednemu partnerowi). Zdarza się to tylko u ok. 5 proc. ssaków.

Przez 10 tygodni dodawano im do wody rtęć oraz kadm, podczas gdy grupa kontrolna otrzymywała wodę bez tych dodatków.
Zaobserwowano znacznie ograniczone kontakty społeczne u samców norników gdy dawano im wybór między izolacją a kontaktami z nieznanym osobnikiem tej samej płci i tego samego gatunku. Wpływ spożycia jonów metali był specyficzny tylko dla samców, brak efektów tego narażenia zaobserwowano u samic. Zbadano także wpływ przyjmowania w/w metali na aktywność układu dopaminowego poprzez podanie amfetaminy.

Amfetamina wywiera wpływ na centralny układ nerwowy za pośrednictwem dopaminy. Ten neuroprzekaźnik reguluje m. in. pracę serca oraz wpływa na ruchy ciała.

Samce otrzymujące rtęć nie przejawiały wzrostu aktywności ruchowej po podaniu amfetaminy, natomiast u norników obojga płci z grupy kontrolnej obserwowano wzmożoną aktywność.
W ten sposób pewne bodźce środowiskowe powodują u zwierząt to co jest charakterystyczne dla autyzmu: unikanie kontaktów społecznych oraz skłonność osobników płci męskiej do tego typu zaburzeń. Wyniki sugerują, że narażenie na tego typu metale może przyczynić się do rozwoju autyzmu, prawdopodobnie poprzez interakcję z układem dopaminowym.

Źródło:
Behavioural Brain Research, vol. 213 (1), 12 listopada 2010
tutaj

Polichlorowane bifenyle rozszczelniają barierę krew-mózg

Naukowcy z University of Kentucky w Lexington, którzy badali wpływ polichlorowanych bifenyli (PCB) na komórki nabłonka jelitowego (o czym wspominałem w poście z dn. 7.09.2010 r.) sprawdzali również inną hipotezę. Zastanawiali się czy narażenie na PCB może ułatwiać rozwój przerzutów nowotworowych do mózgu poprzez zakłócenia integralności bariery krew-mózg. Bariera ta zapewnia oddzielenie krwiobiegu ogólnego od ukrwienia mózgu.
Mierzono jej przepuszczalność obserwując przepływ soli sodowej fluoresceiny, a także sprawdzano rozwój guzków przerzutowych u myszy.
Podobnie jak we wspomnianych wcześniej badaniach, polichlorowane bifenyle powodują zmiany w tzw. połączeniach ścisłych tworzących barierę krew-mózg i w efekcie jej rozszczelnienie.
Zmiany te mogą więc być związane z neurotoksycznym i neurorozwojowym wpływem szkodliwych substancji środowiskowych takich jak PCB.

Źródło:
Environmental Health Perspectives, kwiecień 2010
tutaj

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

Thimerosal, szczepionki, geny i środowisko: podyskutować można...

M. Aschner i S. Ceccatelli dokonali przeglądu istotnych badań dotyczących thimerosalu jako przyczyny autyzmu.
Doszli do wniosku, że nie ma wiarygodnych danych wskazujących na to, że podawanie szczepionek zawierających thimerosal (timerosal, tiomersal), jest główną przyczyną autyzmu. Jednak nie można wykluczyć sytuacji gdy indywidualny profil genetyczny i/lub interakcja geny-środowisko mogą odgrywać pewną rolę. Obawy rodziców przed thimerosalem (jest on metabolizowany do etylortęci) nie mają sensu gdy ignoruje się jednocześnie znacznie bardziej rozpowszechnione narażenie dzieci na metylortęć (MeHg). Istnieje wiele potencjalnych źródeł ekspozycji na rtęć, a głównym źródłem metylortęci są ryby.
Autorzy zaznaczają, że thimerosal został usunięty ze szczepionek przy założeniu, że jego toksyczny wpływ jest podobny do ekspozycji na metylortęć. Jednak od tego czasu wykazano, że kinetyka tkanek oraz metabolizm różnią się jednak w obu przypadkach.
Podczas gdy w literaturze naukowej mówi się, że MeHg jest silną neurotoksyną, twierdzenie że thimerosal prowadzi do zaburzeń rozwojowych u dzieci ma charakter hipotetyczny, a nie merytoryczny. Opiera się ono na niepełnych i pośrednich informacjach, przede wszystkim na analogii z metylortęcią. Redukowanie wpływu thimerosalu ma sens przy jednoczesnych badaniach jego potencjalnej neurotoksyczności. Były one już przeprowadzone. Etylortęć, do której jest metabolizowany w organizmie thimerosal, usuwana jest z niego znacznie szybciej niż metylortęć i w związku z tym jej neurotoksyczność jest zdecydowanie niższa.
Rzetelne metodologicznie badania nie wykazały związków między thimerosalem zawartym w szczepionkach a autyzmem. Jednakże wysiłki na rzecz zmniejszenia narażenia niemowląt, dzieci i kobiet w ciąży na wpływ jakiejkolwiek formy rtęci pochodzącej z różnorakich źródeł powinny być kontynuowane.

Do tego tematu proponuję jeszcze dwa bardzo ciekawe linki:

1. Zawartość thimerosalu w niektórych szczepionkach (dane z lutego 2010).
Institute for Vaccine Safety
tutaj

2. Praca zbierająca dużą ilość informacji m. in. o zawartości neurotoksycznych substancji we krwi i w moczu oraz zawartości bakterii jelitowych u dzieci autystycznych w stosunku do grupy kontrolnej. Do przeczytania w całości w sieci.
Polecam przejrzyste wykresy ilustrujące podwyższone o 50 % średnie poziomy rtęci i ołowiu u autystów. Stwierdzono również kilkakrotnie wyższy poziom „złych” bakterii jelitowych (mogą one produkować neurotoksyczne aminy i w konsekwencji tzw. „nieszczelność jelit a przez to ułatwione przenikanie substancji toksycznych do innych układów) oraz niższy poziom „dobrych” bakterii.
Jedno z twierdzeń pokazuje pewne zmiany genetyczne, które mogą zakłócać proces usuwania substancji toksycznych z organizmu u dzieci autystycznych.
Praca ta sugeruje, że czynniki środowiskowe związane z czynnikami genetycznymi mogą przyczyniać się do powstawania autyzmu.
Stephen Barrie: „Environmental Factors Contributing to the Development of Autism Spectrum Disorder – a Large Database Retrospective Study”
tutaj

Źródła do głównego tematu posta:
Neurotoxicity Research, lipiec 2010
tutaj
Opposing Views, 27 czerwca 2010
tutaj

Autyzm i okołoporodowe narażenie na niebezpieczne zanieczyszczenia powietrza

Niebezpieczne zanieczyszczenia powietrza mogą być jednym z czynników w powstawaniu zaburzeń ze spektrum autyzmu.
Badacze z University of North Carolina w Chapel Hill oraz University of Southern California w Los Angeles przeanalizowali przypadki 383 dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu oraz 2829 dzieci z zaburzenia mowy i języka.
Szacowano wskaźniki ryzyka w związku z okołoporodowym narażeniem na oddziaływanie toksycznych zanieczyszczeń powietrza.
Na podstawie badań epidemiologicznych i przeprowadzonej analizy najbardziej niebezpieczne wydają się: chlorek metylenu, chinolina i styren.
Substancje te służą m. in. jako rozpuszczalniki oraz surowce używane do otrzymywania innych związków.
Potrzebne są dalsze badania nad ich ewentualną rolą w etiologii autyzmu.

Źródło:
Epidemiology, 17.06.2010
tutaj

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

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

Wpływ tzw. „koktajlu chemicznego” na ludzi i środowisko

W 2005 r. wykazano, że amerykańskie noworodki mają średnio 200 nienaturalnych substancji chemicznych we krwi (pestycydów, dioksyn, chemikaliów przemysłowych, środków zmniejszających palność). Sveriges lantbruksuniversitet (Szwedzki Uniwersytet Nauk Rolniczych) wykazał obecność 57 różnych pestycydów w rzekach i potokach, przy czym wiele z nich występuje jednocześnie.
Wpływ chemikaliów na ludzi i środowisko tradycyjnie ocenia się na podstawie działania pojedynczych substancji. Badania wykazały, że tego typu podejście jest niewystarczające. Substancje chemiczne, na które jesteśmy narażeni tworzą kompleks (koktajl). Ministrowie środowiska UE wezwali Komisję Europejską do przyspieszenia oceny ryzyka i zmiany przepisów dotyczących skutków połączenia substancji chemicznych.
W celu określenia aktualnego poziomu wiedzy, naukowcy z Göteborgs universitet i University of London sporządzili raport z zakresu toksykologii i ekotoksykologii. Wykazano, że wyniki wszystkich istotnych badań są jednoznaczne: połączenie substancji chemicznych (tzw. „efekt koktajlu”) ma większy i bardziej toksyczny wpływ na środowisko niż ich działanie z osobna.
„Liczba kombinacji substancji chemicznych, na które narażone są organizmy żywe na Ziemi jest ogromna”, mówi Thomas Backhaus, współautor raportu. „Ocena wszystkich ewentualnych kombinacji nie jest realna, w ocenę ryzyka musi być włączona przewidywalna metoda. Potrzebujemy wytycznych co do sposobu radzenia sobie z efektem koktajlu, tak abyśmy mogli oceniać ryzyko zarówno dla ludzi, jak i środowiska”
Jednym słowem: UE uznaje, że potrzebne jest systematyczne, kompleksowe i zintegrowane podejście do tego problemu.

Źródło:
Europa – portal Unii Europejskiej, 29 marca 2010 r.
tutaj