Autismus z biochemického pohledu

Autismus je vývojové onemocnění, které se manifestuje během raného dětství. U autistických dětí je závažně narušena komunikace a sociální interakce. Děti s autismem obecně jeví jen nízký zájem o svět a lidi v jejich okolí.

Nejsou schopny učení v přirozeném prostředí jako většina dětí. Ačkoli se některé autistické děti mohou vyvíjet normálně nebo dokonce disponují abnormálními schopnostmi, většinou se u nich projevuje široká škála poruch chování. Ve skutečnosti autismus postihuje schopnost běžného lidského porozumění, komunikaci a vztahy k druhým lidem.

Původně byl autismus považován za duševní poruchu. Nejnovější výzkumy však naznačují, že v patogenezi tohoto onemocnění hrají roli faktory genetické a faktory vnějšího prostředí. Vystavení organismu působení infekčních agens nebo toxických látek může ovlivnit genetickou expresi, která dále vede k biochemickým, imunologickým a neurologickým abnormalitám, které byly u autistických dětí nedávno objeveny.

 

Postižení několika systémů u autismu

Tak jako u mnoha jiných systémových onemocnění, hrají i v rozvoji autismu klíčovou úlohu genetické faktory, faktory vnějšího prostředí včetně infektů, xenobiotik, proteinů z potravy a peptidů. Vnější faktory ovlivňují genetické předpoklady, které vyústí v gastrointestinální, neurologické, biochemické a neuroimunologické abnormality. Na základě rozsáhlých výzkumů, které byly publikovány ve třech rukopisech a dvou souhrnných článcích, je možné konstatovat, že autismus je indukován infekčními antigeny, toxickými látkami a proteiny z potravy. Celý patologický proces je vyvolán v gastrointestinálním traktu, avšak manifestuje se v mozku. Vliv všech rizikových faktorů bude přiblížen v samostatných odstavcích.

 

Úloha infekčních agens u autismu

Infekční agens jako jsou streptokoky, virus spalniček, zarděnek, cytomegaloviry, Varicela zooster, Herpes virus – typ 6 a další, byly již delší dobu považovány za suspektní etiologické faktory pro vývoj autismu. Pre-natální i post-natální expozice těmto infekčním agens může vést k neurologickým poruchám včetně autismu. Jedno observační sledování prokázalo, že pre-natální infekce zvyšuje riziko schizofrenie a autismu u potomků.

V jiné studii na myších bylo zjištěno, že respirační infekt (chřipka) u březích myší způsobil u jejich potomků příznaky velmi abnormálního chování. Tak jako je tomu u schizofrenie nebo u autismu, vykazovali tito potomci deficit PPI (prepulse inhibition) při reakci na silný akustický podnět. V porovnání s kontrolní skupinou také myši reagovali zvláštním způsobem na podání antipsychotické a psychomimetické látky. V prostorových testech tyto myši měly deficit poznávacích schopností a rozeznávání nových předmětů. Vykazovaly také deficit v sociálních interakcích. Alespoň některé z těchto změn v chování byly přisuzovány samotné imunitní reakci v pre-natálním období. Závěrem bylo konstatováno, že abnormální hladiny cytokinů, které interferují s neuroimunní komunikací, jsou zodpovědné za abnormální vývoj v mozku.
Donedávna nebylo mnoho přímých záznamů pro podporu hypotézy molekulárních mimikrů a tudíž k jasnému odůvodnění role infektů jako původců neurologických poruch. Např. studie na myších prokázaly, že infekce Theilerovým virem vyvolává zánětlivou reakci v CNS a pokračuje do chronické experimentální autoimunní encefalomyelitidy. Také epitopy streptokokových M proteinů jsou schopny vyvolat tvorbu protilátek, které zkříženě reagují s nervovými buňkami bazálních ganglií v liském mozku, které jsou pravděpodobně zahrnuty do patogenezy Syndenhamovy chorey (provázené akutní revmatickou horečkou).

K podpoře možné úlohy infekčních agens u autismu bylo publikováno několik výzkumných projektů v respektovaném vědeckém časopise. Bylo prokázáno, že bakteriální toxiny a proteiny tepelného šoku mohou podněcovat produkci peptidázovách protilátek u dětí s autismem a u pacientů s autoimunními chorobami. Z těchto studií, díky hledání mechanismu vysvětlujícím autoimunní podstatu autismu, je možné konstatovat, že gliadinové peptidy, proteiny tepelného šoku (HSP-60) a streptokinasa (SK) váží rozličné peptidázy. Tato vazba dále způsobuje autoimunitu. Tato hypotéza byla dále hodnocena u pacientů s autismem a pacientů se smíšeným postižením pojivové tkáně. Současně s přítomností anti-gliadinových a anti-HSP protilátek, měly děti s autismem i pacienti s autoimunní chrobou přítomny též anti-DPP I, anti-DPP IV a anti-CD13 autoprotilátky. Tyto autoprotilátky se mohly vytvořit jako důsledek vazby gliadinu a HSP-60 na různé peptidázy s vysokým procentem autoimunity. Krevní séra autistických dětí obsahovala vysoké titry IgG, IgM a IgA autoprotilátek proti těmto 3 peptidům, gliadinu a HSP-60. Proto je možné usuzovat, že superantigeny (SK, HSP-60), proteiny z potravy (gliadinový peptid) a jedinců s predispozicí HLA molekul vážících se na aminopeptidázy indukují autoprotilátky proti peptidům a tkáňovým antigenům. Závěrem lze tedy konstatovat: vazba bakteriálních superantigenů na DPP IV, DPP I a CD13 je zodpovědná za tvorbu autoprotilátek u dětí s autismem a pacientů s autoimunním onemocněním.

 

Úloha těžkých kovů a dalších toxických látek u autismu

Xenobiotika suspektně přispívají k indukci autoimunity. Mnoho chemikálií z okolního prostředí je pro organismus toxická a jejich detoxikace probíhá hlavně v játrech. Během jejich metabolismu se mohou tvořit reaktivní metabolity, které mají schopnost modifikovat buněčné proteiny do forem neo-antigenů. Přesný mechanismus, který vede k modifikaci vlastních proteinů a molekulární požadavky pro tuto modifikaci indukuje toleranční předěl zůstává nezměměn. Přesto je nutné poznamenat, že přímý toxický efekt xenobiotik je obvykle závislý na dávce a u většiny jedinců se projeví krátce po požití dávky, proto je relativně snadné je identifikovat. Naopak účinky imuno-dependentní, které následují po dávce xenobiotika, se mohou manifestovat až po dlouhé době a identifikace skutečného vyvolavatele je nelehkým úkolem.

Všeobecně se předpokládá, že chemická sloučenina vedoucí k autoimunní odpovědi se musí nejdříve kovalentní vazbou navázat na proteinový přenašeč. Imunitní reakce na látky a jejich metabolity se mohou rozvinout, když kariérový komplex (hapten) interaguje se střevní lymfatickou tkání (GALT), která tvoří hlavní lymfatický orgán. Jestliže jsou kovalentně vázané adiční sloučeniny přítomny v GALT, zdá se logické, že mohou vést k imunitní odpovědi a chemicky indukovaným alergickým reakcím typu I a IV.

Mezi jinými toxiny, jsou spojovány s postižením imunity popisovaném u dětí s autismem, také thiomersal a ethyl-rtuť přítomné ve vakcínách. Oproti mnoha heptenům vázaným kovalentní vazbou na jedinou aminokyselinu (lysin), skládají se metalo-komplexy z centrálního kovového iontu obklopeného čtyřmi různými aminokyselinami a proto mají vyšší stabilitu komplexu. V nedávné studii bylo zjištěna možná vazba ethyl-rtuti na DPP IV a CD69.  Spolu s infekčními antigeny může tedy docházet k vazbě xenobiotik (ethyl-rtuť) na rozličné receptory lymfocytů a tkáňové antigeny. Proto je tedy možno usuzovat, že se bakteriální antigeny a thiomersal (ethyl-rtuť), u jedinců s predispozicí HLA molekul, váží na CD26 a CD69 a indukují protilátky proti těmto molekulám a zároveň proti receptorům lymfocytů a tkáňovým antigenům. Závěrem je možno říci, že tato studie je první, která demonstruje vazbu bakteriálních antigenů a xenobiotik na receptory lymfocytů a/nebo tkáňové enzymy, což resultuje v autoimunitní reakci u dětí s autismem. Výsledky této studie byly publikovány v International Journal of Immunopathology and Pharmacology koncem roku 2003.

 

Vazba nutričních proteinů na různé tkáňové enzymy může podněcovat rozvoj peptidázových protilátek u dětí s autismem.

Opioidní peptidy jsou obsaženy v různých zdrojích potravy. Tyto nutriční proteiny a peptidy, včetně kaseinu, kaseomorfinu, glutenu a gluteomorfinu, mají schopnost stimulace T-buněk a indukce peptid-specifické T-buněčné odpovědi, tvorby abnormálního množství cytokinů, které mohou dále způsobit zánět, autoimunní reakci a přerušení neuroimunní komunikace. Pacienti s coeliakálním onemocněním (CD), kteří většinou mají expresi HLA-dQ2 a/nebo dQ8, reagují na 33-mer peptid a 15 dalších peptidů stimulujících T-buňky. Peptid vázaný na HLA-dQ2 a HLA-dQ8 molekuly je nejúčinnější, jsou-li záporně nabité aminokyseliny peptidu přítomny v místě ukotvení. GLU obsahuje velmi málo negativně nabitých aminokyselin. To způsobuje malou afinitu peptidů vázaných GLU ligandem na HLA-dQ2 a dQ8. Tento paradox byl vysvětlen nalezením tkáňových enzymů – transglutamináz, jež jsou cílem pro endomysin-specifické protilátky u CD pacientů. Mohou modifikovat GLU peptidy konverzí reziduí glutaminu na glutamovou kyselinu, ktará přináší negativní náboj, jenž je pro vazbu výhodný.

Většina dětí s autismem netoleruje obilné a mléčné proteiny a peptidy a proto eliminace příjmu těchto peptidů v potravě výrazně zlepšuje jejich stav. Tento klinický objev odpovídá laboratorním výsledkům zaznamenaným dříve naší skupinou a zaznamenanými jinými vědci u MS-like syndromů. Objevily, že encefalitogenní T-buněčná odpověď proti myelin-oligodendrocytovému glykoproteinu (MOG) může být indukována nebo suprimována jako důsledek imunologické zkřížené reaktivity mezi molekulárními mimikry extra-celulátrní VI-like doménou mléčného proteinu butyrophillinu (BTN). V séru dětí s autismem byly detegovány IgG, IgM a IgA protilátky proti 9 neuron-specifickým antigenům. Prokázalo se, že se tyto protilátky váží na různé encefalitogenní molekuly které mají sekvence homologické s mléčnými proteiny.

A skutečně, když se testovala přítomnost IgG, IgM a IgA protilátek proti mléčným peptidům, byly v každém séru nalezeny hodnoty ELISA vyšší než 0,3 O.D. Protilátky proti neurologickým antigenům rovněž dosahovaly vysokých hodnot u vysokého procenta experimentálních vzorků séra. U CD, glutenové ataxie a později též autismu byly prokázány též protilátky proti různým gliadinovým proteinům.

 

Zkřížená reaktivita mezi gliadinem a Purkyněho buňkami v mozečku jako možný mechanismus neuroimunních abnormalit u autismu.

Jedna z nejčastějších projevů glutenové sensitivity je neurologická dysfunkce zvaná glutenová ataxie. Více než 33% pacientů s neurologickou dysfunkcí a 90% pacientů s pruritickým vesikulárním rashem dermatitis herpetiformis ve spojení s glutenovou sensitivitou, má také coeliakální onemocnění. Zatímco zbytek pacientů vykazuje sice serologické markery anti-gliadinových protilátek a genetickou predispozici (HLAdQ2), ale nejeví histologické známky postižení tenkého střeva. Na základě epidemiologické studie, zahrnující více než 200 pacientů, byla glutenová ataxie objevena u 40% případů idiopatické sporadické cerebellární degenerace. Biopsie prokázala perivaskulární výpotek se zánětlivými buňkami, predominantně napadajícími mozeček. Byla zachycena ztráta Purkyněho buněk. Tato zánětlivá reakce vedoucí ke ztrátě Purkyněho buněk vede k závěru, že neurologické postižení může být zprostředkováno imunitním systémem. Není zřejmé, zda je tento proces zprostředkován primárně buněčnou nebo humorální cestou. V současné době vědci hodnotí reaktivitu séra pacientů s glutenovou ataxií, pacientů s čerstvou diagnózou coeliakální choroby bez neurologického postižení a zdravých kontrol.

 

Infekční agens, toxické chemikálie a nutriční proteiny jsou spouštěči autoimunity u autismu.

Ze všech výsledků můžeme vyvodit, že autoprotilátky na různé tkáňové antigeny se tvoří dvěma různými mechanismy:

  1. Přímou vazbou infekčního antigenu nebo peptidu a nutričního proteinu nebo peptidu nebo vazbou xenobiotika či jeho metabolitu na tkáňové enzymy nebo buněčné receptory a následnou indukcí tvorby protilátek proti tkáňovým antigenům a současně také proti bakteriím, potravinám nebo xenobiotikům.
  2. Mnoho infekčních agens, nutričních proteinů a peptidů sdílí podobné epitopy s různými tkáňovými antigeny. Proto imunitní odpověď proti cizím antigenům vede k autoimunitní reakci s různými tkáňovými antigeny včetně mozkových buněk.

Na základě těchto poznatků je možné tvrdit, že potravinové a infekční antigeny a xenobiotika hrají roli v patofyziologii autismu. Je pravděpodobné, že faktory vnějšího prostředí včetně infekcí-indukovaného postižení, způsobují uvolňování nervových antigenů, které, díky aktivaci zánětlivých buněk, mohou vést k autoimunitní reakci u geneticky predisponovaných jedinců.

 

Patogeneze a mechanismus autoimunní reakce u autismu

Aby se zkříženě-reaktivní protilátky mohly stát patogenními, musí projít přes hemato-encefalitickou bariéru. Je známé, že permeabilita hematoencefalitické bariéry je zvyšována po expresi MHC sk.I glykoproteinů, interakci aktivovaných lymfocytů a změnou adhezivních molekul nervových buněk. Na základě našich poznatků a záznamům z literatury je možno sestavit řetězec jevů, které by mohly pravděpodobně vysvětlovat mechanismus postižení u autismu.

  1. V průběhu života je organismus vystaven infekčním agens, které imitují neuron-specifické antigeny jako EBV, CMV, HHV-6, HTLV-1, HTLV-2, streptococcus, Chlamydia pneomoniae nebo mléčné a lepkové peptidy.
  2. pre-existující autoreaktivní T-buňky jsou vyprovokovány molekulárními mimikry jako důsledek kontaktu s nutričními proteiny, virovými, bakteriálními nebo parazitickými antigeny mající homologické nebo doplňující sekvence s autoantigeny.
  3. Bakteriální enterotoxiny, virové antigeny a kovy (Hg, Pb) mohou zvyšovat adhezi molekul v mozkových endoteliálních buňkách. Toxické chemikálie mohou také zvyšovat leukocytární funkčně-související antigeny na aktivovaných T-lymfocytech.
  4. Pre-existující auto reaktivní T-buňky mohou přejít přes hemato-encefalitickou bariéru a indukovat aktivaci lokálních antigen-prezentujících buněk, jako mikroglie a astrocyty.
  5. Nutriční peptidy (kaseomorfin, gluteomorfin) mohou reakcí s μ, γ a κ opioidními receptory na lymfocytech a nervových buňkách změnit rovnováhu tvorby cytokinů a interferovat tak s neuroimunitní komunikací.
  6. Narušená neuroimunitní komunikace může vést k produkci IL-2, INF γ a TNFα Th1 autoreaktivními buňkami a TNFα antigen prezentujícími astrocyty a mikrogliemi – to vede k poškození oligodendrocytů a k demyelinizaci.
  7. Následkem těchto dějů se MBP, MAG, MOG, α- a β- crystalin a další antigeny uvolňují z neurofilament a vstoupí do krevního řečiště. To vede k imunitní reakci – tvorbě plazmatických buněk s kapacitou uvolňování IgG, IgM a IgA protilátek proti neuron-specifickým antigenům.
  8. Tyto protilátky mohou projít přes hemato-encefalitickou bariéru. Jejich konjugací s antigeny mozkové tkáně se vytvoří imunokomplexy, které jsou příčinou pokračující destrukce nervové tkáně. Protilátky ve spojení s toxickými biologickými zbraněmi – kyselinou arachidonovou a volnými radikály – mohou narušit neuromyelin a tím oslabit elektrickou transmisi mezi svaly a centrálním nervovým systémem.
  9. Tato hypotéza by mohla vysvětlovat významné rozdíly v hladinách patogenních autoprotilátek mezi kontrolní skupinou a pacienty vystavené toxickým chemikáliím a kovům.

 

Doporučené sety laboratorních testů

 Na základě mechanismu indukce neuroimunologického postižení infekčními původci, toxickými látkami nebo nutričními proteiny lze doporučit následující panely laboratorních testů:

  1. vyšetření funkce imunitního systému a rovnováhy Th1/Th2 cytokinů
  2. vyšetření střevní integrity a funkce střevní bariéry
  3. potravinové alergie a intolerance
  4. role infekčních agens
  5. neuroimunní autoprotilátky indukované nutričními proteiny a infekty
  6. autoimunní reakce indukované kovy a ochranná kapacita metallothioninu
  7. neurotransmitery a narušení neuroimunní komunikace

 

Vyšetření funkce imunitního systému

Tyto testy jsou doporučovány z důvodu jasných záznamů, že imunitní systém hraje důležitou úlohu v rozvoji autismu. Imunitní abnormality u autismu zahrnují změny v počtu a aktivitě makrofágů, T-buněk, B-buněk a NK buněk. Kromě toho se u autismu objevuje posun rovnováhy Th1 typu k Th2 typu cytokinů, což lze prokázat poklesem uvolňování IL-2 a IFN-γ a zvýšením uvolňování IL-4. Abnormality imunitního systému, jako uvolňování cytokinů a hladiny imunoglobulinů mohou opravňovat k léčebnému podávání i. v. imunoglobulinů nebo použití modifikátorů biologické odpovědi k regulaci funkce imunitního systému.

 

Vyšetření střevní integrity a funkce střevní bariéry

Testy funkce střevní bariéry byly zavedeny proto, že dysfunkce mukózní bariéry může vést k indukci gastrointestinální a kardiovaskulární imunity a autoimunity. Lidský organismus je útočištěm neuvěřitelně komplexního a početného souboru mikrobů. Tyto přirozené bakterie v mnoha směrech přispívají k naší normální fyziologii. Proběhl výzkum důležitosti přirozených bakterií pro zdraví gastrointestinálního traktu: sterilní myši byly kolonizovány bacteroides, byla měřena střevní transkripční odpověď pomocí DNA micro arrays. Genová exprese modulovaná kolonizovanými bakteriemi ovlivnila důležité střevní funkce včetně:

  1. absorpce živin
  2. kapacitu absorpce lipidů
  3. pevnost střevní mukózní bariéry
  4. metabolismus xenobiotik
  5. angiogenezi
  6. postnatální střevní maturaci (dozrávání)

Tento článek zdůrazňuje význam střevního bakteriálního působení v GITu a roli střevních bakterií pro indukci a expresi normální imunologické odpovědi. Změny v intestinální mikroflóře mohou zprostředkovat abnormality systémové imunity.

Dále se provádí stanovení protilátek proti nutričním proteinům, kvasinkám, aerobním a anaerobním bakteriím a protilátek proti sekretinu. Podobně jako DPP IV, je sekretin zahrnut nejen do procesu trávení peptidů, ale také do dějů neuroimunní komunikace. Proto průkaz protilátek proti sekretinu a DPP IV může opravňovat k enzymové substituční terapii u dětí s autismem.

Podle našich zkušeností, rovnováha mikroflóry, dysfunkce střevní bariéry, deficit humorální imunity, potravinové alergie a autoimunita nemají význam pro diagnostické a terapeutické účely bez součinnosti všech komponent intestinální mikroflóry (kvasinky, aerobní i anaerobní bakterie a potravinové antigeny). Proto bylo zaveden panel pro vyšetření funkce střevní bariéry.

Pro tento test se využívá vysoce citlivý a přesný ELISA set, který stanoví titry IgG, IgM a IgA specifických protilátek proti pěti různým purifikovaným nutričním proteinům, třem aerobním a dvěma anaerobním bakteriím a třem různým druhům rodu Candida (C. albicans, C. tropicalis a C. krusei).

Tyto kvantitativní a porovnávací testy umožňují průkaz základního klinického stavu včetně:

  • potravinových alergií
  • střevní nerovnováhy
  • dysfunkce střevní bariéry
  • translokace bakterií
  • imunodeficience
  • kandidózy
  • autoimunity

 

Potravinové alergie a intolerance

Potravinové alergie mohou být považovány za faktor přispívající k vzniku symptomů poruch chování objevujících se u jedinců s autismem. Za hlavní potravinové alergeny u těchto pacientů se považuje lepek a mléko. V jedné studii bylo 19 dětí s poruchou autistického spektra léčeno dietou s buď s vyloučením lepku a omezením mléka nebo dietou s vyloučením mléka a omezením lepku. Před léčbou mělo 5 z 15 pacientů zvýšené titry IgA protilátek na kasein a gluten. Po jednom roce dodržování předepsané diety bylo zaznamenáno zlepšení ve formě zvýšeného sociálního kontaktu, snížených stereotypních pohybů, vymizení sebepoškozování (např. bouchání hlavou) a zkrácení period „dreamy state“. Tato zlepšení byla doprovázena signifikantním snížením močové exkrece peptidů. Možným mechanismem u dětí s autismem je defekt jedné nebo více peptidáz, které ztratily schopnost štěpit exomorfiny (exogenní opioidy) z mléka a obilí. Tyto exomorfiny po přechodu přes hemato-encefalitickou bariéru významě naruší chemii v mozku.

Byla prokázána též přítomnost dalších potravinových alergií, které jsou pravděpodobně faktorem zodpovědným za zvýšenou střevní permeabilitu zaznamenanou u těchto pacientů. Zvýšená střevní permeabilita je v podstatě považována za možný hnací faktor autismu.

 

Úloha infekčních agens

Mnoho infekčních agens může hrát roli v etiologii autismu - např. spalničky, zarděnky, Cytomegalovirus, Herpes virus typ-6 a anaerobní bakterie jako Clostridium difficile. Proto detekce nukleových kyselin nebo protilátek v krvi může znamenat chronickou infekci a opravňovat k léčbě anti-bakteriálními nebo anti-virovými léčivy.

 

Neuroimunní protilátky indukované nutričními proteiny a infekty

Jak již bylo výše zmíněno, dlouho byla infekční agens považována za suspektní etiologický faktor autismu. Zda tyto viry skutečně indukují mozkové autoprotiátky, nebylo zatím vysvětleno. Z tímto účelem byl proveden přehled dostupné vědecké literatury s výsledkem, že více než 60 různých mikrobiálních peptidů může zkříženě reagovat s lidskou mozkovou tkání a MBP (Myelin basic protein). Navíc nejen že jsou tyto peptidy schopny zkřížené reakce s MBP a indukce T-buněčné imunitní odpovědi, ale dokonce mohou indukovat experimentální autoimunní encefalomyelitidu.

Je známo, že eliminace mléka z potravy autistických dětí významně zlepšuje jejich stav. Vědci zjistili, že encefalitogenní T-buněčná odpověď proti MOG může být indukována nebo inhibována jako důsledek imunologické zkřížené reaktivity s molekulárními mimikry s extra-celulární IV-like doménou mléčného proteinu butyrofilinu. Všechny tyto laboratorní nálezy osvětlily detekci zvýšených titrů protilátek proti mléčným antigenům v séru autistických dětí. Na základě výše zmíněných publikací byl vybrán syntetický protein Streptokoka obsahující konzervovaný M protein nebo mozkový zkříženě reaktivní epitop, specifický protein z Chlamydia pneumonie a mléčný protein butyrofilin, které byly modulátory encefalitogenní T-buněčné odpovědi proti MOG u experimentální autoimunní encefalomyelitidy v naší studii zkřížené reaktivity.

Detekce IgG, IgM a IgA protilátek proti MBP, nerofilamentům a jejich zkříženým epitopům v mléce, Streptokocích a Chlamydiích mohou opravňovat léčbu antibiotiky nebo eliminační dietu.

 

Autoimunní reakce indukovaná kovy

Rtuť je v prostředí široce rozšířená průmyslová zplodina. Methyl-rtuť je často prokazována v rybách a thiomersal byl od r. 1950 používán ve zvýšeném množství jako konzervans v mnoha vakcínách. Tak jsou děti během prvního roku života, kdy se jejich imunitní systém teprve rozvíjí, vystaveny více než 100 μg rtuti, což vysoce převyšuje CDC limit. Vystavení organismu vysokým dávkám rtuti vede k lézím ledvinných tubulů a imunosupresi zatímco chronická intoxikace malými dávkami může vést k rozvoji systémové autoimunity. Charakteristické rysy rtutí indukované autoimunity jsou velmi podobné příznakům SLE, tzn.:

  • převaha MHC sk. II glykoproteinů
  • produkce ANA protilátek
  • hypergamaglobulinémie
  • polyklonální protilátky proti vlastním antigenům
  • tvorba imunokomplexů
  • proliferace lymfocytů
  • nekrotizující vaskulitida

Rtutí indukovaná autoimunita je též podobná lupusu v tom, že vyžaduje CD4+ T-buňky, stimulační molekuly T- a B- buněk a IFN-γ, což silně podporuje identický patogenetický mechanismus. Pro získání komplexního obrazu pro interakci kovů s buněčnými a subbuněčnými komponenty imunitního systému a široké škály molekul, které mohou být postiženy, byly zahájeny genetické studie k identifikaci genů zodpovědných za sensitivitu či rezistenci na vznik rtutí-indukované autoimunity. Single major quantitative locus na chromozómu 1 nazvaný Hmg1 koreloval s výskytem depozit glomerulárních imunokomplexů. Rtuť je jen jeden z mnoha imunostimulačních těžkých kovů, které mohou indukovat nežádoucí imunotoxicitu. Např. stříbro a zlato také způsobovalo tvorbu anti-fibrillarinových protilátek a to jen u rtutí sensibilizovaných myší. Mnoho myší tvořilo po injekci methyl-rtuti protilátkovou odpověď proti U3 small nucleolar ribonucleo-proteinům zvaným fibrillarin a chromatin. Tyto protilátky byly též nalezeny u lidí se sklerodermií. Proto detekce ANA protilátek spolu s kovy, protilátkami proti fibrillarinu a chromatinu a elevací imunokomplexů může znamenat vliv kovů na indukci zánětu a autoimunity u autismu. Dále může přítomnost těchto protilátek znamenat sníženou kapacitu metallothioninu na buněčné úrovni.

 

Hodnocení funkce methallothioninu

Metallothioniny (MTs) hrají zásadní roli v metabolismu kovů a mohou chránit DNA před oxidativním poškozením. MT protein je lokalizován v buněčném jádře během S-fáze. MTs je rodina nízkomolekulárních kovy vážících isoforem proteinů. Byly považovány nejdříve za cytoplasmatické, ale za různých fyziologických podmínek jsou přítomny v jádře. Například od G1 do S fáze buněčného cyklu nebo následkem toxocity kovů je MT přítomen v jádře. Funkce MT v jádře tkví v ochraně proti toxicitě kovů a zhoubným účinkem oxidativního stresu, poškození DNA a apoptóze indukované vnějším stresem.

 

Neurotransmitery a narušená neuroimunitní komunikace

Autismus byl původně považován za psychiatrickou poruchu. Ale současné biochemické a genetické studie vedou k hypotéze, že postižení je způsobeno organickou poruchou ve vývoji mozku. Konkrétně jde o důsledek abnormálního metabolismu serotoninu v mozku. Abnormality, které byly zaznamenány zahrnují:

  • abnormální uvolňování a zpětné vychytávání serotoninu krevními destičkami
  • abnormální metabolismus kynureninu
  • zvýšené sérové hladiny serotoninu a přítomnost volného tryptofanu
  • abnormální hladiny 5-HIAA (5-hydroxiindoloctové kyseliny) v moči
  • abnormální metabolity serotoninu v moči

Základním problémem je snížená aktivita serotoninu v CNS navzdory zvýšeným hladinám tryptofanu v séru. Abnormální metabolity serotoninu pozorované u autistických dětí mohou významně přispívat k jejich mentální dysfunkci. Drogy jako LSD, psilocybin, ergotamin a další halucinogeny jsou serotoninová analoga a je známo, že mnoho metabolitů serotoninu působí jako halucinogeny. Je zajímavé dodat, že serotonin a jeho metabolity jsou produkovány a absorbovány ze střev.

Abnormální hladiny serotoninu spolu s reaktivitou bakteriálních toxinů, xenobiotik a nutričních proteinů s různými aminopeptidázami a střevní neuroimunní komunikací vedou k tvorbě autoprotilátek proti důležitým tkáňovým enzymům jako je somatostatin či vasoaktivní střevní peptidy. Tvorba autoprotilátek vede k dysfunkci enzymů a akumulaci peptidů v GITu a v krevním řečišti. Tyto peptidy v krvi se mohou vázat s receptory G-proteinu, narušit imunitu, krví se dostat přes hemato-encefalitickou bariéru a aktivovat lokální antigen prezentující buňky jako jsou mikroglie a astrocyty. Peptidy jako prodynorfin, dynorfin, kaseomorfin a gluteomorfin mohou díky reakci s μ, γ a κ opioidními receptory jak na lymfocytech, tak nervových buňkách změnit rovnováhu cytokinů a interferovat tak s neuroimunitní komunikací. Proto detekce vysokých nebo nízkých hladin serotoninu spolu s protilátkami proti serotoninu, somatostatinu, střevním vasoaktivním peptidům, DPP IV, prodynorfinu a dynorfinu mohou znamenat narušení střevní neuroimunitní komunikace, což je předmětem dalších výzkumů v Immunoscience Lab.

 

Etiologie autismu

Věda doposud nedokázala určit jednotně etiologické agens zodpovědné za poruchy autistického spektra. Přesto lze shrnout, že za přispění genetické exprese, faktorů životního prostředí jako je expozice infekčním patogenům, toxickým látkám a dalším faktorům, se může během prenatálního období nebo během prvních let života indukovat systémová alterace na buněčné úrovni. To může dále vést k metabolickým, imunitním, neurologickým, gastrointestinálním a endokrinním poruchám.

Proto nelze doporučit jedinou klinickou nebo laboratorní hodnotu vhodnou pro diagnostické nebo terapeutické účely u dětí s autismem. Proto se protokol pro vyšetření dětí s poruchou autistického spektra skládá z panelů, které obsahují kategorie testů, jež byly vysvětleny v předchozích odstavcích:

  1. vyšetření imunity a narušení rovnováhy Th1 a Th2 cytokinů
  2. střevní integrita a vyšetření funkce střevní bariéry
  3. potravinové alergie a intolerance
  4. infekční agens
  5. neuroimunní protilátky indukované nutričními proteiny a infekty
  6. autoimunitní reakce indukovaná kovy a ochranná funkce methallothioninu
  7. neurotransmitery a narušení neuroimunitní komunikace

 

Primární panel pro vyšetření autismu

  • Streptokokové antigeny – M5+, M12+, M19+ (IgG)
  • Protilátky proti gliadinu (IgG, IgM, IgA)
  • Protilátky proti kaseinu (IgG, IgM, IgA)
  • Protilátky proti Hg-binding antigenu-Fibrillarinu (IgG, IgM, IgA)
  • Protilátky proti dipeptidylpeptidáze - DPP IV  (IgG, IgM, IgA)
  • Anti-Myelin Basic Protein protilátky (IgG, IgM, IgA)
  • Anti-Neurofilament protilátky (IgG, IgM, IgA)
  • Buněčná hladina Metallothioninu
  • Cytotoxická aktivita NK buněk
  • Protilátky proti spalničkám (IgG, IgM)
  • Immunoglobuliny (IgG, IgM, IgA)

 

Screening virů Panel 3

  • Varicella zoster Virus (IgG)
  • Cytomegalivirus (IgG, IgM)
  • EBV Virus (IgG, IgM)
  • Herpes Typu 1, 2, 6 Virus (IgG, IgM)

RNDr. Josef Šmarda

NAŠI PARTNEŘI

Transparentní účet: 5005005006/2010 + IBAN: CZ4420100000005005005006
Sbírkový účet: 5005005022/2010
Všeobecné obchodní podmínky
Tvorba webových stránek - Neternity.cz