Autyzm a układ odpornościowy

Waly MI, Hornig M, Trivedi M, Hodgson N, Kini R, Ohta A, Deth R.
Epigenetycze Programowanie Prenatalne i Postnatalne: Implikacje dla funkcji gastrologicznych, immunologicznych i neurologicznych w autyzmie.
Autism Res Treat. 2012;2012:190930. Epub 2012 Jun 19.

Chociaż autyzm jest w pierwszej kolejności zaburzeniem centralnego układu nerwowego, współistniejące dysfunkcje układów odpornościowego i gastrologicznego są bardzo powszechne, co sugeruje, że te trzy układy mogą być dotknięte przez te same mechanizmy komórkowe. W autyzmie występują znaczące deficyty antyoksydacyjnego glutationu i jego prekursora, cysteiny, jak również stres oksydacyjny i zaburzona metylacja. Podczas rozwoju prenatalnego i postnatalnego epigenetyczną regulację ekspresji genów zapewnia metylacja histonów i DNA. Na Epigenetyczne Programowanie Prenatalne (PrEP) może mieć wpływ metabolism I stan odżywienia matki, natomiast na Epigenetyczne Programowanie Postnatalne (PEP) wpływ może mieć stan odżywienia poprzez układ pokarmowy. Absorpcja cysteiny z układu pokarmowego to kluczowy wyznacznik możliwości antyoksydacyjnej, a systemowe deficyty glutationu i cysteiny w autyzmie świadczą o zaburzonej absorpcji cysteiny. Pobudzający transporter aminokwasów 3 (EAAT3) zapewnia wchłanianie cysteiny dla komórek układu pokarmowego, neuronów i komórek układu odpornościowego, a jego aktywność jest zmniejszona przez stress oksydacyjny. Na podstawie tych obserwacji stwierdzamy, że neurorozwojowe, immunologiczne i gastrologiczne aspekty autyzmu odzwierciedlają niewystarczającą ilość antyoksydantów w wyniku upośledzonego wchłaniania cysteiny w układzie pokarmowym. Różne czynniki genetyczne i środowiskowe, mające wpływ na zdolność wytwarzania antyoksydantów mogą zaburzyć PrEP i/lub PEP, zwiększając podatność na autyzm.


Castellani ML, Conti CM, Kempuraj DJ, Salini V, Vecchiet J, Tete S, Ciampoli C, Conti F, Cerulli G, Caraffa A, Antinolfi P, Galzio R, Shaik Y, Theoharides TC, De Amicis D, Perrella A, Cuccurullo C, Boscolo P, Felaco M, Doyle R, Verrocchio C, Fulcheri M.
Autzym i odporność: ponowne studium.
Int J Immunopathol Pharmacol. 2009 Jan-Mar;22(1):15-9.

Autyzm jest w kręgu zainteresowania biochemików, gdyż jest to zaburzenie względnie homogeniczne, polegające za zaburzeniach poznawczych i intelektualnych, jak również chorobowych. W trakcie badań nad autyzmem wciąż stwierdza się podwyższoną ilość komórek tucznych I wysoki poziom serotoniny, który stwierdza się również w moczu autystów. Dodatkowo stwierdza się kliniczne dysfunkcje, m.in. gastrologiczne I immunologiczne, chociaż nie wydaje się, aby IgE było częste u tych dzieci, a raczej wzrost cytokine/chemokine produkowanych we wczesnych latach przez komórki tuczne może odgrywać ważną role. Dlatego hipoteza związana z odpornością, w tym autoimmunologią to możliwe podłoże patogenezy autyzmu. Wnioskujemy, że aktywacja komórek tucznych może mieć wpływ na odmienności immunologiczne i neurozapalne, ewidentne u pacjentów z autyzmem


Ashwood P, Krakowiak P, Hertz-Picciotto I, Hansen R, Pessah I, Van de Water J.
Podwyższone cytokiny w osoczy w ASD dowodzą dysfunkcji immunologicznej i są powiązane z zaburzeniami zachowania.
Brain Behav Immun 2011 Jan;25(1):40-5. Epub 2010 Aug 10.

Zasugerowano, że układ immunologiczny może odgrywać role w etiologii autyzmu. Aby zbadać tę hipotezę, zbadano cytokiny w osoczu dzieci z ASD i dzieci zdrowych oraz dzieci z innymi niż ASD zaburzeniami rozwoju, w wieku 2-5 lat. Uczestnikami było 97 dzieci z diagnozą ASD, 87 dzieci zdrowych i 39 dzieci z innymi zaburzeniami. Wyizolowano osocze i oszacowano produkcję cytokine przy użyciu analizy Luminex™. Zaobserwowano znaczący wzrost liczby cytokin w osoczu, w tym IL-1β, IL-6, IL-8 i IL-12p40 u dzieci z ASD w porównaniu z dziećmi zdrowymi (p<0.04). Co więcej, kiedy grupę pacjentów z ASD rozróżniono pod względem objawów, zaobserwowano, że zwiększony poziom cytokin był częstszy u dzieci z regresową formą ASD. Dodatkowo powiązano poziom cytokin z bardziej upośledzoną komunikacją i dziwacznymi zachowaniami. We wnioskach, w badaniach na większej ilości uczestników dowiedziono znacząco zmienionych profile cytokinowych w ASD. Sugeruje to, że przewlekła odpowiedź odpornościowa może być powiązana z zaburzeniami zachowania i wymaga to potwierdzenia w większych badaniach.

Copyright © 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.


Ashwood P, Krakowiak P, Hertz-Picciotto I, Hansen R, Pessah IN, Van de Water J.
Zmieniona odpowiedź komórek T u dzieci z autyzmem.
Brain Behav Immun. 2011 Jul;25(5):840-9. Epub 2010 Sep 15.

Zasugerowano, że układ immunologiczny może odgrywać role w etiologii autyzmu. Zbadano u 66 dzieci z ASD i 73 dzieci zdrowych w wieku 2-5 lat funkcje układu odpornościowego. Produkcja GM-CSF, TNFα, i IL-13 była znacznie podwyższona, podczas gdy  IL-12p40 był obniżony po stymulacji PHA u dzieci z ASD. Ze zmianą zachowań u dzieci z ASD powiązano zwiększoną produkcję cytokin, np. zwiększona produkcja prozapalnych cytokin T(H)1 była powiązana z dziwacznymi zachowaniami i intensywniejszymi objawami autyzmu. Produkcja GM-CSF oraz cytokin T(H)2 była powiązana z kolei z lepszą funkcją poznawczą i adaptacyjną. Po stymulacji częstotliwość komórek T CD3(+), CD4(+) i CD8(+) T wyrażających marker aktywacyjna CD134 i CD25 ale nie CD69, HLA-DR czy CD137 była w ASD znacznie zmniejszona i sugeruje to zmieniony profil aktywacyjny dla komórek T. Ogólnie dane te wskazują na zmianę w swoistej odpowiedzi odpornościowej u dzieci z ASD I zmiana ta może miec wpływ na zaburzenia zachowania i rozwoju.

Copyright © 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.


Rose S, Melnyk S, Pavliv O, Bai S, Nick TG, Frye RE, James SJ.
Dowód na stres oksydacyjny i stan zapalny powiązane z niskim poziomem glutationu w mózgach autystów.
Transl Psychiatry. 2012 Jul 10;2:e134. doi: 10.1038/tp.2012.61.

Pomimo licznych dowodów na stress oksydacyjny w patofizjologii autyzmu, większość badań nie skupiło się na ocenie biomarkerów konkretnych obszarów mózgu i funkcjonalne konsekwencje stresu oksydacyjnego pozostają jeszcze niezbadane. Przebadaliśmy zamrożone próbki z móżdżka i kory czołowej (Brodmann area 22 (BA22)) osób z autyzmem i osób zdrowych (odpowiednio n=15 and n=12). Zmierzono biomarkery stresu oksydacyjnego, w tym zmniejszone: glutation (GSH), oksydowany glutation (GSSG) i możliwości antyoksydacyjne glutationu (GSH/GSSG). Zmierzono również biomarkery uszkodzenia oksydacyjnego protein (3-nitrotyrosine; 3-NT) I uszkodzenie oksydacyjne DNA (8-oxo-deoxyguanosine; 8-oxo-dG). Funkcjonalne wskaźniki stresu oksydacyjnego obejmowały poziomy 3-chlorotyrosine (3-CT), biomarkera przewlekłej odpowiedzi prozapalnej i aktywność akonitazy, biomarkera produkcji nadtlenku przez mitochondria. Tak jak w poprzednich badaniach osocza i komórek odpornościowych,  GSH i GSH/GSSG były znacznie obniżone zarówno w móżdżkach dzieci z autyzmem (P<0.01) jak w BA22 (P<0.01). Odnotowano znaczny wzrost 3-NT w móżdżkach autystów i BA22 (P<0.01 and P=0.01, odpowiednio), co było skorelowane z GSH/GSSG w móżdżku (P<0.01). Odnotowano znaczny wzrost poziomów  3-CT w obu obszarach mózgu (P<0.01), podczas gdy w móżdżku autystów znacznie obniżona była aktywność akonitazy (P<0.01), I skorelowana była z GSH/GSSG (P=0.01). Wyniki wskazują, że zmniejszone GSH/GSSG i zwiększony stress oksydacyjny w mózgach autystów mogą mieć konsekwencje funkcjonalne w postaci przewlekłej odpowiedzi immunologicznej, zwiększonej produkcji nadtlenku w mitochondriach i uszkodzenia protein i DNA.


Careaga M, Ashwood P.
Autyzm: od odporności do zachowania.
Methods Mol Biol. 2012;934:219-40.

Coraz więcej dowodów łączy autyzm z funkcją odpornościową. Chociaż przyczyny ASD wymagają głębszych badań, genetycy odkryli gen, który może być związany z regulacją immunologiczną zmienioną przy ASD, a epidemiolodzy dowiedli związku między probleami odpornościowymi matki i ASD. Dziesięciolecia badań doprowadziły do odkrycia licznych systemowych i komórkowych odmienności immunologicznych u dzieci z ASD i ich rodzin. Są to m.in. zmiana ilości komórek odpornościowych, różnice w produkcji cytokine i chemokin, zmiana funkcji komórkowej w stanie spoczynku i jako odpowiedzi na bodziec immunologiczny. Wiele z tych zmian ma związek ze wzrostem deficytów w zachowaniach, które są podstawą ASD. Pomimo tych doowdów, należy włożyć jeszcze wiele wysiłku w zrozumienie mechanizmu, przez który układ odpornościowy zmienia rozwój i w jakim zakresie ma to wpływ na patogenezę ASD. Jako, że dotyczy on 1% dzieci, jest to ważna kwestia zdrowia publicznego. Polepszenie zrozumienia interakcji między układem nerwowym i odpornościowym we wczesnym rozwoju i jak te interakcje zmieniają się w ASD będzie miało ważne implikacje terapeutyczne.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>