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

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

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 a obniżona ekspresja receptora estrogenowego

Wracam po długiej, dokładnie trzymiesięcznej (co mi się jeszcze nie zdarzyło) nieobecności na blogu. Przyglądam się dzisiaj badaniom, które znaną już koncepcję testosteronową wiążą z... żeńskimi hormonami w mózgu.

Porównując mózgi dzieci z autyzmem i bez tego zaburzenia, naukowcy z Georgia Regents University zaobserwowali 35-procentowy spadek ekspresji receptora estrogenowego beta (ERβ) w zakręcie czołowym środkowym, a także o 38 procent niższy poziom aromatazy, kluczowego enzymu biosyntezy hormonów steroidowych, który odpowiada za przekształcanie testosteronu w estrogen. Nie stwierdzono dostrzegalnych zmian w poziomie ekspresji drugiej izoformy – receptora estrogenu alfa (ERα). W badaniu użyto pośmiertnych tkanek z kory przedczołowej mózgu, która bierze udział w zachowaniach poznawczych i społecznych. Dotyczyło ono 13 dzieci z autyzmem i 13 dzieci z grupy kontrolnej.

Estrogen u kobiet przed menopauzą pełni funkcje neuroprotekcyjne, chroni przed udarem mózgu i zaburzeniami funkcji poznawczych.

To badanie może pomóc w wyjaśnieniu wysokiego poziomu testosteronu u osób z autyzmem i zwiększonej częstotliwości występowania autyzmu u mężczyzn.

Źródła:

“Dysregulation of estrogen receptor beta (ERβ), aromatase (CYP19A1), and ER co-activators in the middle frontal gyrus of autism spectrum disorder subjects”

Molecular Autism, vol. 5 (1), 09 września 2014r.

tutaj

ScienceDaily, 09 września 2014r.

tutaj

Antydepresanty i ryzyko autyzmu – kolejne badania

Naukowcy z Drexel University (USA) analizowali dane z rejestrów ludności dotyczące prawie 750 tys. dzieci urodzonych w Danii w latach 1997-2006. O podobnych badaniach, w których zespół z Aarhus Universitet analizował duńskie rejestry ponad 600 tys. urodzeń z lat 1996-2006 pisałem w grudniu 2013 r. Ponadto wyniki analiz szwedzkich danych przedstawiałem w maju 2013 r.

W obecnym badaniu okazało się, że u ok. 1,5 procent dzieci urodzonych przez kobiety, które brały SSRI (selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny) w czasie ciąży zdiagnozowano później ASD, a w grupie dzieci, których matki nie przyjmowały antydepresantów ok. 0,7 procent miało autyzm.

Może to mieć związek z wpływem SSRI na rozwijący się mózg płodu. Serotonina to neuroprzekaźnik, którego funkcjonowanie jest modyfikowane przez podawanie SSRI podczas depresji. Wiemy ponadto, że odgrywa ona ważną rolę w rozwoju mózgu. Autorzy badania podkreślają, że liczba przypadków ASD powiązanych z ekspozycją na antydepresanty w czasie ciąży stanowi jedynie niewielką część wszystkich przypadków autyzmu. Ponadto decyzja o wprowadzeniu leczenia przy pomocy SSRI jest złożona. Kobiety i ich lekarze muszą rozważyć fizyczne i psychiczne uwarunkowania zdrowotne, a także rodzaje ryzyka, w tym tego, które jest związane z nieleczoną depresją, zarówno w trakcie ciąży, jak i po urodzeniu dziecka. 

Źródła:

„In Utero Exposure to Selective Serotonin Reuptake Inhibitors and Risk for Autism Spectrum Disorder”

Journal of Autism and Developmental Disorders, maj 2014 r.

tutaj

ScienceDaily, 03 czerwca 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

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

Dlaczego autyzm występuje częściej u mężczyzn – kolejne doniesienia

Wiemy, że mężczyźni są bardziej narażeni na zaburzenia rozwoju układu nerwowego.

Pisałem w marcu 2013 r. o tym, że różnica ta, w przypadku autyzmu, może wynikać z czynników zwiększających ryzyko wśród chłopców, lub też czynników chroniących dziewczynki. Ponadto w styczniu 2014 r. przytoczyłem ustalenia z 2010 r. pokazujące zmianę szacunków w odniesieniu do płci u dzieci z autyzmem – 7 do 1 na rzecz chłopców.

W nowym badaniu naukowcy ze Szwajcarii i USA analizowali dane genetyczne dwóch grup: jednej składającej się z prawie 16 tys. osób z zaburzeniami rozwoju układu nerwowego i drugiej, składającej się z około 800 rodzin dotkniętych ASD.

Badacze sprawdzali zarówno warianty liczby kopii (CNV), jak i warianty pojedynczych nukleotydów (SNV) dotyczących sekwencji DNA.

Warianty liczby kopii (CNV) to delecje i duplikacje fragmentów DNA, które występują pojedynczo, w kilku powtórzeniach, wcale lub poprzestawiane.

Okazało się, że kobiety z zaburzeniami neurologicznymi lub ASD miały większą liczbę szkodliwych CNV niż mężczyźni z podobnym rozpoznaniem. Ponadto kobiety z ASD miały większą liczbę szkodliwych SNV niż mężczyźni z ASD. Wyniki te sugerują, że mózg kobiety wymaga bardziej ekstremalnych zmian genetycznych, w odróżnieniu od męskiego, do wystąpienia objawów autyzmu lub zaburzeń rozwoju układu nerwowego. Czyli kobiety funkcjonują o wiele lepiej, niż mężczyźni dotknięci podobnymi mutacjami mającymi wpływ na rozwój mózgu.

Jako ciekawostkę dodam, że we wcześniejszych, międzynarodowych badaniach prowadzonych w ramach projektu AUTISM MOLGEN dowiedziono, że osoby z autyzmem (w porównaniu do grupy kontrolnej) mają średnio o 19% więcej CNV, które zakłócają funkcjonowanie genów

Źródła:

„A Higher Mutational Burden in Females Supports a “Female Protective Model” in Neurodevelopmental Disorders.”

The American Journal of Human Genetics, 27 lutego 2014 r.

tutaj

ScienceDaily, 27 lutego 2014 r.

tutaj

Zaburzenia mitochondrialne związane z autyzmem

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

Dzieci z ASD i zaburzeniem funkcjonowania mitochondriów prezentują regres rozwojowy, opóźnienie umiejętności motorycznych, męczliwość, zaburzenia żołądkowo-jelitowe i ataksję. Istnieje coraz więcej danych dokumentujących zaburzenia metaboliczne u dzieci z autyzmem. Dysfunkcje mitochondriów i zaburzenie funkcjonowania mitochondriów (przypuszczalnie o wiele rzadziej) oraz braki kwasu foliowego, na które mózg jest wrażliwy, wydają się być obecnie najbardziej powszechnymi zaburzeniami metabolicznymi występującymi u dzieci z ASD.

Mitochondria mogą modyfikować swoją funkcję w zależności od środowiska wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego. Specyficzne warunki mogą hamować ich funkcjonowanie u niektórych dzieci z autyzmem. Zmiana tego środowiska może teoretycznie przywrócić zaburzone funkcje mitochondrialne. Ponadto mitochondria są zdolne do naprawy i regeneracji. W przypadku braku defektów genetycznych prawdopodobnie prawidłowe działanie mitochondriów może być przywrócone przez te mechanizmy naprawcze. L-karnityna, koenzym Q, witaminy z grupy B , witamina C i witamina E, jak również przeciwutleniacze, mogą wspierać funkcjonowanie mitochondriów. Zmiany w funkcjonowaniu mitochondriów w grupie dzieci z ASD są powodowane kombinacją czynników genetycznych i środowiskowych. Nabyte zaburzenia czynności mitochondriów mogą wynikać z ekspozycji na metale ciężkie, spaliny, polichlorowane bifenyle (PCB) i pestycydy. Mitochondria mogą być uszkodzone przez endogenne czynniki wiązane z autyzmem takie jak: podwyższony poziom cytokin prozapalnych wynikający z uaktywnionego układu odpornościowego lub inne stany związane ze stresem oksydacyjnym.

W artykule jest mnóstwo odnośników do omawianych w artykule oraz innych badań, m. in. dotyczących leczenia dysfunkcji mitochondriów związanych z autyzmem, chorób i zaburzeń metabolicznych związanych z ASD oraz zaburzeniami rozwoju układu nerwowego. Ponadto jest wymieniony, w formie listy, szereg zaburzeń mitochondrialnych oraz metabolicznych występujących u osób z autyzmem.

Źródła:

„January 2014 Teleconference”

MitoAction, 14 stycznia 2014 r.

tutaj

Publications by Dr. Rossignol & Colleagues

tutaj

Wpływ thimerosalu na rozwój układu nerwowego

W modelu zwierzęcym badacze z Chin sprawdzali wpływ thimerosalu wstrzykiwanego szczurom – noworodkom. Zaobserwowano znaczący spadek zdolności uczenia się oraz osłabienie pamięci w grupie poddanej działaniu thimerosalu, w porównaniu do grupy kontrolnej.

Spadła ekspresja jednego z receptorów dopaminy – D4 (zw. z funkcją pamięci u szczurów) oraz receptora serotoninowego typu 2A (zw. z wydajnością pamięci krótkotrwałej). Ponadto miała miejsce aktywacja procesów apoptozy w korze przedczołowej, wiązanej ze stymulacją rozwoju procesów uczenia się i pamięci.

Apoptoza – naturalne zjawisko zaprogramowanej śmierci komórki.

O szkodliwym wpływie thimerosalu na cytoarchitekturę i inicjowanie apoptozy za pośrednictwem mitochondriów pisałem w styczniu 2011 r.

Negatywne skutki niepożądane, zaobserwowane w rozwoju neurologicznym są zgodne z wcześniejszymi badaniami. O kilku z nich pisałem już wcześniej, można je znaleźć klikając etykietę thimerosal.

Źródło:
"Effect of thimerosal on the neurodevelopment of premature rats."

World Journal of Pediatrics, listopad 2013, vol. 9 (4)

tutaj

Autyzm a ultradźwięki - kolejne badania

O tym problemie szerzej pisałem w październiku 2011 r.

Badania in vivo pokazują związek poddawania płodów myszy klinicznie istotnym dawkom ultradźwięków, ze zmienionymi procesami uczenia, pamięci oraz zmianami w neuroanatomii u tych myszy.

Wyniki badań prowadzonych w University of Washington w Seattle sugerują, że ekspozycja płodu na ultradźwięki związane z badaniem diagnostycznym może zmienić typowe zachowania społeczne u młodych myszy.

Zastosowano 30 minut diagnostyki USG u ciężarnych myszy w 14,5 dniu płodowym. Następnie badano zachowania społeczne u samców w 3 tygodnie po urodzeniu. Myszy poddane wcześniej ekspozycji na ultradźwięki były istotnie mniej zainteresowane interakcjami społecznymi w porównaniu do grupy kontrolnej. Prezentowały natomiast większą aktywność, ale tylko w obecności nieznanych myszy.

Istnieją oczywiście znaczące różnice między narażeniem myszy i ludzi w czasie diagnostyki USG, dlatego wymaga to dalszych badań. Kolejne prace powinny uwzględniać te różnice, jak również wyjaśnienie mechanizmów i funkcjonalnych skutków oddziaływania ultradźwięków, stosowanych w diagnostyce medycznej, na rozwijający się mózg.

Źródło:

„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

Synestezja jest bardziej powszechna w autyzmie, niż sądzono

Synestezja to stan, w którym doświadczenia jednego zmysłu wywołują również doznania w obrębie innych. Wg Simona Barona-Cohena spowodowana jest ona przez nietypowe połączenia między różnymi obszarami mózgu, które zazwyczaj nie są powiązane ze sobą. Dlatego odczucie rejestrowane w obrębie jednej modalności automatycznie wyzwala odbiór w drugiej i może dotyczyć dowolnych zmysłów. Np. odczuwa się smak patrząc na kolor, słysząc dźwięk spostrzega się barwy.

Zespół prowadzony przez S. Barona-Cohena w Autism Research Centre (University of Cambridge) odkrył, że synestezja występuje u 18,9% osób z autyzmem w porównaniu do 7,2% u typowo rozwijających się.

Badanie przeprowadzono na osobach dorosłych: 164 z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (31 przejawiało synestezję) i 97 bez ASD (7 doświadczało tego zjawiska).

U osób z autyzmem najczęstszą formą była synestezja typu grafem-kolor, czyli widzenie słów lub pojedynczych liter (cyfr) w określonych kolorach oraz fonem-kolor, czyli nadawanie barw wrażeniom słuchowym.

Jeżeli synestezja i autyzm współwystępują razem, to być może dlatego, że mają jakiś biologiczny czynnik przyczynowy. Są już pewne hipotezy na ten temat, ale wymaga to dalszych badań.

To badanie objęło tylko osoby wysoko funkcjonujące, ze względu na jego „ankietowy” charakter. Następnym krokiem mogłoby być zastosowanie komputerowych testów potwierdzających występowanie zjawiska synestezji w grupie badanej.

Źródło:

Molecular Autism, vol. 4, listopad 2013 r.

tutaj

Alergia, mastocyty, zmiany w mózgu i autyzm

Theoharis C. Theoharides (Tufts University School of Medicine, Boston) sprawdzał, poprzez analizę publikacji naukowych, czy dane kliniczne sugerują związek pomiędzy objawami atopowymi i ASD. Poza tym czy może to prowadzić do zaburzeń w mózgu wyjaśniających patogenezę autyzmu.

Aktywacja komórek tucznych (mastocytów) w mózgu przez czynniki alergiczne, środowiskowe, toksyczne, immunologiczne, neurohormonalne oraz związane ze stresem może prowadzić do alergii ogniskowych zlokalizowanych w CUN. Sytuacja taka jest bardziej prawdopodobna w podgrupie pacjentów z ASD z podatnymi genami, które mają związek z aktywacją komórek tucznych.

Komórki tuczne – składniki układu immunologicznego, wywołujące głównie lokalny stan zapalny (np. alergię) w reakcji na obce substancje.

Mastocyty w mózgu, aktywowane przez w/w czynniki wydzielają duże ilości substancji, które mogą powodować alergię w kluczowych jego rejonach. Może ona nawet przekształcić się w lokalny stan zapalny.

Pomocne w diagnozowaniu tego stanu rzeczy i następnie zapobieganiu aktywacji komórek tucznych może być badanie osocza/płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF) lub/i poziomu adenozynotrójfosforanu (ATP), który jest wytwarzany w macierzy mitochondrialnej. Stwierdzono, że w surowicy dzieci z autyzmem wzrasta poziom mitochondrialnego DNA, jak i ATP. Powoduje to silną odpowiedź przeciwzapalną.

Niestety, nie ma leków , które mogłyby blokować wydzielanie komórek tucznych. Kromoglikan dwusodowy działał skutecznie u szczurów, lecz nie było podobnych efektów, jeśli chodzi o komórki ludzkie. Być może luteolina (przeciwutleniacz, występujący gównie w selerze, zielonej papryce, marchwi), która hamuje aktywację mikrogleju (i jest lepiej tolerowana, niż niesteroidowe leki przeciwzapalne) może być alternatywą.

O rtęci jako jednym z toksycznych czynników środowiskowych, który powoduje aktywację mastocytów i bardziej szczegółowo o samym procesie aktywacji (degranulacji) pisałem we wrześniu 2010 r.

Dziękuję Pani dr Magdalenie Cubale-Kucharskiej za informację o badaniach i inspirację do tego wpisu.

Źródło:

Clinical Therapeutics, vol. 35 (5), maj 2013

tutaj

Autoimmunizacja i autyzm

Nowe, duże badanie pokazuje, że w związku z niewystarczająco rozwiniętą barierą krew-mózg u płodów, niektóre przeciwciała mogą przedostawać się do ich mózgu powodując autyzm.

U osób z chorobami autoimmunologicznymi układ odpornościowy błędnie rozpoznaje własne, zdrowe tkanki i organy jako obcych najeźdźców i wytwarza przeciwciała.

Sprawdzano czy u matek dzieci z autyzmem częściej występują przeciwciała reagujące z białkami w mózgu ich potomstwa oraz czy reaktywność mózgu jest związana z taką wadą autoimmunologiczną.

Kobiety posiadające dziecko z ASD wykazywały zdecydowanie częściej przeciwciała „anty-mózgowe” niż kobiety z grupy kontrolnej. 53% matek z tymi przeciwciałami posiadało także przeciwciała przeciwjądrowe w porównaniu z 13,4 % matek dzieci z autyzmem, ale bez przeciwciał reagujących z białkami w mózgu i 15% kobiet z grupy kontrolnej. Ponadto wykazano u nich również zwiększoną częstotliwość występowania chorób autoimmunologicznych, szczególnie reumatoidalnego zapalenia stawów i tocznia rumieniowatego układowego.

Przeciwciała przeciwjądrowe – autoprzeciwciała mające zdolność łączenia się z określonymi elementami jądra komórkowego, ich obecność ma znaczenie w diagnozie chorób autoimmunologicznych.

O podobnych badaniach, dotyczących grupy autoprzeciwciał występujących szczególnie często u matek dzieci z autyzmem i o tym z jakimi białkami w mózgu są one powiązane pisałem w lipcu 2013 r. oraz w listopadzie 2011 r.

Źródło:

Molecular Psychiatry, 20 sierpnia 2013 r.

tutaj

Autoprzeciwciała u matek powiązane z autyzmem – nowe badania

We wcześniejszych badaniach Judy Van de Water z University of California w Davis opisała grupę autoprzeciwciał, które szczególnie często występują u matek dzieci z autyzmem.

Ta sama autorka zidentyfikowała obecnie, wraz ze swoim zespołem, z jakimi białkami, które biorą udział w rozwoju mózgu, związane są te przeciwciała. Po przejściu przez łożysko przeciwciała matki wpływają na białka w mózgu płodu i sytuacja taka może zwiększać ryzyko problemów rozwojowych, w niektórych przypadkach w postaci zaburzeń ze spektrum autyzmu. Białko STIP1 wpływa na tworzenie nowych neuronów, CRMP1 i CRMP2 w odpowiednim momencie hamują wzrost neuronów i przez to regulują ich długość, YBX1 uczestniczy w transkrypcji genów oraz w migracji neuronów podczas rozwoju mózgu płodu, LDH wiąże się z autyzmem, może ono odgrywać rolę w metabolizmie lub też w odpowiedzi organizmu na wirusy i toksyny.

W grupie badanej było 246 matek dzieci z autyzmem, 23 procent z nich miało przeciwciała, które rozpoznawały dwa lub więcej z tych białek, w porównaniu do 1 procent w grupie kontrolnej składającej się z 149 matek zdrowych dzieci.

Teraz zespół Van de Water, na podstawie uzyskanych wyników stara się opracować test, który mógłby przewidywać ryzyko pojawienia się autyzmu na podstawie badania poziomów przeciwciał matki.

Jednocześnie podobny zespół (również z UC Davis) opublikował pracę, w której pokazuje (w modelu zwierzęcym), że niektóre przeciwciała mają wpływ na rozwój mózgu płodu. Matkom - małpom w ciąży wstrzykiwano odpowiednio spreparowane przeciwciała od matek dzieci z autyzmem. Po odstawieniu od matki, młode rezusy nie były skuteczne w nawiązywaniu trwałych interakcji społecznych. Autorzy sugerują, że niewłaściwe zachowania społeczne obserwowane w modelu zwierzęcym przypominają podtyp „aktywne-ale-dziwne” stylu społecznej interakcji w autyzmie.

Kolejne etapy badań mogą dotyczyć tego, w jaki sposób przeciwciała wpływają na rozwój mózgu płodu i jakie czynniki prowadzą do powstawania tych przeciwciał u niektórych kobiet. Ponadto ważnym celem jest sprawdzenie, w jaki sposób wyniki badań mogą być wykorzystane do przewidywania ryzyka autyzmu. I wreszcie można pokusić się o opracowanie strategii terapeutycznej, dzięki której być może będzie można blokować te przeciwciała.

O poprzednim badaniu Judy Van de Water i jej zespołu, dotyczącym genu MET, zaburzeń immunologicznych oraz obecności przeciwciał przeciwko białkom mózgu płodu we krwi matek, pisałem w listopadzie 2011 r.

Źródła:

Science, 09 lipca 2013 r.

tutaj

Translational Psychiatry, 09 lipca 2013 r. (on-line)

tutaj

Translational Psychiatry, 09 lipca 2013 r. - badania na małpach (on-line)

tutaj

Metabolizm siarczanów a powstawanie autyzmu

Metabolizm siarczanów odgrywa istotną rolę w prawidłowej fizjologii organizmu. Wiele dzieci z autyzmem wykazuje niski ich poziom. Ponadto jeszcze wydalają znaczne ich ilości w moczu. Siarczany odgrywają rolę w usuwaniu toksyn z organizmu, a także w prawidłowym funkcjonowaniu układu trawiennego i układu nerwowego.

Dr Stephanie Seneff (Massachusetts Institute of Technology w Cambridge) prowadzi badania, z których wyciąga wnioski nie zawsze będące w zgodzie z tzw. medycyną konwencjonalną. Jest znana np. z twierdzenia, że statyny (służące obniżaniu poziomu cholesterolu w cholesterolemii) są szkodliwe dla organizmu a ich skuteczność jest wątpliwa. Poza tym nieco inaczej tłumaczy rolę cholesterolu i mechanizmy obniżania jego poziomu. To tak na marginesie.

Jeśli chodzi o autyzm, proponuje ona hipotezę, że niedobór siarczanów, zarówno u matki, jak i u dziecka, powodowany głównie przez nadmierną ekspozycję na toksyny środowiskowe i niedostateczną ekspozycję skóry na światło słoneczne, prowadzi do hipometylacji w mózgu płodu i katastrofalnych tego skutków. Prawidłowy poziom siarki jest ściśle związany z poziomem witaminy D, szczególnie D3.

W innej pracy dr Seneff stawia hipotezę, że stan przedrzucawkowy i występujący później autyzm u dziecka można powiązać ze znacznym niedoborem siarczanu cholesterolu, który powstaje w skórze podczas ekspozycji na słońce.

Ponadto dołącza do grona naukowców dostarczających dowodów na związek pomiędzy autyzmem i aluminium (jako adjuwant) w szczepionkach. Sugeruje, że dzieci z diagnozą autyzmu są szczególnie narażone na działanie toksycznych metali, takich jak aluminium i rtęć, z powodu niewystarczającego stężenia siarczanów i glutationu w ich organizmach.

Twierdzi, że autyzm można określić jako stan przewlekłej encefalopatii, związanej z nadmiernym narażeniem na działanie tlenku azotu, amoniaku i glutaminianu w centralnym układzie nerwowym, co prowadzi do patologii hipokampa i wynikających z tego zaburzeń poznawczych. Jednocześnie sugeruje, że stany zapalne mózgu powstają w związku z niedoborami siarczanów, ale gorączkę i drgawki z nimi związane można tłumaczyć wspieraniem przez organizm procesu odtwarzania odpowiedniego poziomu siarczanów. Prowadzi on do częściowego odnowienia dostaw siarczanów i zwiększenia przeżywalności neuronów.

Dr Seneff podsumowuje, że zmiana diety i stylu życia, uwzględniająca spożycie siarki, korzystanie z żywności ekologicznej, odpowiednia ekspozycja na słońce i unikanie toksyn takich jak aluminium, rtęć i ołów, mogą przyczynić się do złagodzenia objawów autyzmu.

O wielu procesach wymienianych wyżej pisałem wcześniej, przy okazji innych badań, np. o promieniowaniu UVB i syntezie witaminy D, aluminium jako adjuwancie, roli glutationu, stanach zapalnych mózgu itp. Wpisy te można odnaleźć klikając odpowiednie etykiety pod tym postem.

Źródła:
Entropy, 2013 r, vol. 15 (1)
tutaj
Entropy, 2012 r, vol. 14 (11)
tutaj
Entropy, 2012 r, vol. 14 (11)
tutaj
Entropy, 2012 r, vol. 14 (10)
tutaj

Agenezja ciała modzelowatego i autyzm – mapowanie mózgu

Grupa badaczy z University of California (San Francisco i Berkeley) próbowała odwzorować w modelu trójwymiarowym, połączenia w obrębie mózgu u siedmiu dorosłych osób, które przez wady genetyczne, nie posiadają ciała modzelowatego, łączącego obydwie półkule. Zastosowano badania MRI oraz narzędzie matematyczne – analizę sieci.

Agenezja ciała modzelowatego – niedorozwój ciała modzelowatego (spoidła wielkiego mózgu) o możliwej, dużej różnorodności (od częściowego po całkowity brak).

W poście z 24 kwietnia 2013 r. pisałem o badaniach genetycznych myszy z autystycznego szczepu BTBR. One również posiadały agenezję ciała modzelowatego.

Niektórzy ludzie, którzy rodzą się z agenezją, nie mają widocznych objawów choroby neurologicznej i przejawiają prawidłowy poziom rozwoju umysłowego. Jednak około 40 procent osób z tą wadą wrodzoną jest bardziej narażone na autyzm.

Porównano mózgi siedmiu osób z agenezją do jedenastu zdrowych. Wiązki w zakręcie obręczy były mniejsze i neurony wchodzące w ich skład miały mniej połączeń z innymi neuronami w pozostałych obszarach mózgu. Ponadto topologia połączeń mózgowych u osób z agenezją była bardziej zmienna.

Zrozumienie, jak odmienne są połączenia w mózgach różnych osób predysponowanych do wystąpienia autyzmu, może pomóc w zidentyfikowaniu biomarkerów związanych z obrazowaniem, które były by pomocne w diagnozowaniu autyzmu.

Źródła:

NeuroImage, vol. 70, 15 kwietnia 2013 r.

tutaj

ScienceDaily, 28 lutego 2013 r.
tutaj

Dzieci o niskiej wadze urodzeniowej z powiększonymi komorami mózgu i autyzm

Badania prowadzone na Michigan State University wykazały, że dzieci o niskiej wadze urodzeniowej miały siedem razy większe prawdopodobieństwo zdiagnozowania autyzmu w późniejszym wieku, gdy USG wykonane tuż po urodzeniu pokazało powiększone komory mózgowe, które wytwarzają płyn mózgowo-rdzeniowy.
Naukowcy doszli do tego wniosku na podstawie analizy danych z grupy ponad 1000 dzieci urodzonych z niską wagą w połowie lat osiemdziesiątych.
Powiększenie komór mózgowych występuje częściej u wcześniaków i może wskazywać na utratę istoty białej. Potrzebne są dalsze badania dotyczące zmniejszonej ilości tego składnika OUN w powiązaniu z procesami neurologicznymi współistniejącymi z autyzmem.

Źródła:
The Journal of Pediatrics, 13 lutego 2013 r. (on-line)
tutaj
ScienceDaily, 25 lutego 2013 r.
tutaj

Głęboka stymulacja mózgu i złagodzenie objawów u chłopca z autyzmem

W Ohio State University Wexner Medical Center (Columbus, USA) wszczepiono 13-letniemu chłopcu z głębokim autyzmem i mocno autoagresywnymi zachowaniami elektrody w jądra podstawne ciała migdałowatego – struktury mózgu ważne dla emocji i pamięci.

Po raz pierwszy użyto tego typu głębokiej stymulacji mózgu (DBS) w celu złagodzenia objawów autyzmu. Jest to pojedynczy przypadek pokazujący jednak, że pozytywne zmiany są możliwe. Ali Rezai, neurochirurg, twierdzi, że jest to „intrygujące i obiecujące.”

Badany chłopiec nie używał wcześniej mowy czynnej oraz kontaktu wzrokowego w komunikacji z otoczeniem, często budził się w nocy i rano z krzykiem, leki psychotropowe nie powodowały poprawy.

Już po ośmiu tygodniach ciągłej stymulacji elektrycznej, chłopiec przejawiał mniejsze rozdrażnienie, zaczął nawiązywać kontakt wzrokowy, zmniejszyła się ilość autodestrukcyjnych zachowań – był w stanie lepiej je kontrolować. Ponadto dobrze spał w nocy, można było urozmaicić jego dietę, poszerzył zakres swojej aktywności. Zaczął również wypowiadać kilka prostych słów. Leczenie przerywano (następował wtedy lekki regres) w związku z wyczerpywaniem się baterii urządzenia i kontynuowano po załadowaniu (obserwowano poprawę). Łącznie monitorowano zachowanie chłopca przez kilkadziesiąt tygodni. Leczenie przy pomocy DBS nie wiązało się z żadnymi skutkami ubocznymi.

Obserwacja ta nie ma charakteru usystematyzowanych badań naukowych, jest jedynie pojedynczym studium przypadku.

Źródła:

Frontiers in Human Neuroscience, 21 stycznia 2013 r.

tutaj

ScienceNews, 25 stycznia 2013 r.
tutaj