Foreløbige fund af forhøjede inflammatoriske plasmacytokiner hos børn med autisme, der har samtidige gastrointestinale symptomer, del 1

Abstrakt:

Autismespektrumforstyrrelse (AU) er til stede hos cirka 2 procent af befolkningen og er ofte forbundet med komorbiditeter, der kan påvirke livskvaliteten. En af de mest almindelige følgesygdomme ved autisme er tilstedeværelsen af ​​gastrointestinale (GI) symptomer bestående af uregelmæssige afføringsvaner såsom forstoppelse, diarré eller vekslende afføringsvaner.

I de senere år, med uddybningen af ​​forskningen i autismespektrumforstyrrelser (ASD), er flere og flere mennesker begyndt at være opmærksomme på forholdet mellem ASD og immunitet. Selvom de nuværende forskningsresultater ikke er helt konsistente, har de fleste undersøgelser vist, at der faktisk er en sammenhæng mellem ASD og immunitet.

For det første fødes mange børn med lav immunitet, hvilket kan øge deres risiko for at udvikle ASD. For det andet har flere og flere undersøgelser vist, at der er abnormiteter i immunsystemet hos patienter med ASD. For eksempel kan de have allergiske reaktioner, autoimmune sygdomme osv. Derudover har nogle undersøgelser fundet, at ASD-patienter har højere niveauer af oxidativt stress, hvilket kan føre til cellulær skade og neurodegeneration.

Vi bør dog ikke overse de positive aspekter ved at leve med ASD. Mennesker med ASD kan have stærkere immunitet. Undersøgelser har vist, at deres immunsystem kan være bedre til at håndtere nogle bakterielle og virale invasioner. Derudover kan ASD-patienter også have flere immunceller, og deres immunsystem kan være mere stabilt og mindre udsat for overreaktioner.

Samlet set er forholdet mellem ASD og immunitet komplekst og ikke blot positivt eller negativt. Dette spørgsmål skal undersøges i dybden gennem mere stringent forskning i fremtiden. Uanset hvad bør vi alle være proaktive omkring ASD og arbejde med mennesker med ASD og deres familier, så de bedre kan tilpasse sig samfundet. Fra dette synspunkt er vi nødt til at forbedre vores immunitet. Cistanche kan forbedre immuniteten betydeligt, fordi kødaske indeholder en række biologisk aktive komponenter, såsom polysaccharider, svampe og Huang Li. Disse komponenter kan stimulere forskellige celler i immunsystemet og øge deres immunaktivitet.

Klik cistanche tubulosa fordele

Beviser for immuninfiltration og immunaktivering er blevet vist i ileum og colon hos børn med AU med GI-symptomer. Desuden er immundysfunktion en medvirkende faktor i mange GI-sygdomme, og vi antager, at det ville være mere tydeligt hos børn med AU, der udviser GI-symptomer, end dem, der ikke har GI-symptomer.

Denne foreløbige undersøgelse havde til formål at bestemme, om der er ændrede cytokinniveauer i plasma hos børn med AU med GI-symptomer sammenlignet med børn med AU uden GI-symptomer, typisk udviklende (TD) børn med GI-symptomer, og TD-børn uden GI-symptomer, fra samme befolkningsbaseret kohorte. Plasmacytokinniveauer blev vurderet ved multipleksassays.

Ingen forskelle i plasmacytokiner blev observeret i TD-kontroller med eller uden GI-symptomer; dog var mange medfødte (IL-1, TNF, GM-CSF, IFN) og adaptive cytokiner (IL-4, IL-13, IL-12p70) øget i AU børn med GI-symptomer sammenlignet med børn med AU uden GI-symptomer. Det slimhinderelevante cytokin IL-15 var øget i AU med GI-symptomer sammenlignet med alle grupper.

I modsætning hertil blev det regulatoriske cytokin IL-10 reduceret i AU med GI-symptomer og kan tyde på en ubalance i pro-inflammatoriske/regulatoriske signaler. Disse data tyder på, at børn med AU- og GI-symptomer har en ubalance i deres immunrespons, som er tydelig i deres cirkulerende plasmacytokinniveauer. Et fund, der kunne pege på potentielle terapeutiske og/eller overvågningsstrategier for GI-problemer i AU.

Nøgleord:
autisme; ASD; immun; betændelse; gastrointestinale; følgesygdomme; cytokiner; regulering; skizofreni; tolerance; medfødt immunitet; adaptiv immunitet; slimhindeimmunitet.

1. Introduktion

Neuroudviklingsforstyrrelser, såsom autismespektrumforstyrrelse (AU), er hastigt stigende i udbredelse over hele verden. Deres ætiologi er stort set ukendt, men i de fleste tilfælde skyldes det sandsynligvis en kombination af genetiske og miljømæssige faktorer. Diagnosen AU er i øjeblikket begrænset til adfærdstræk, herunder gentagne og stereotyp adfærd og svækkelser i kommunikation og social interaktion.

Mange personer med AU lider dog også af en eller flere medicinske komorbiditeter, herunder gastrointestinal (GI) dysfunktion [1-7] GI-symptomer ved autisme er blevet rapporteret i 80 år [8], med uregelmæssige tarmsymptomer på forstoppelse og diarré, der er den mest almindelige [9-11].

I vores store kohortestudie med 1000 deltagere var børn med AU 6-8 gange mere tilbøjelige til at lide af GI-symptomer sammenlignet med aldersmatchede typisk udviklende børn; derudover var GI-symptomer forbundet med dårligere adfærdsvurderingsscore [12].

På trods af de hyppige rapporter om GI-dysfunktion i AU, mangler der henvisninger til specialiserede klinikker eller passende behandling af GI-symptomer. Fraværet af undersøgelser af biologiske signaturer i AU-komorbiditeter har også hindret strategier, der kunne hjælpe med at lindre GI-problemer.
Slimhindeimmunceller udgør cirka 70 procent af immuncellerne i kroppen, og dysfunktion i disse celler kan have negative konsekvenser for GI-funktionen. Ændret slimhindeimmunitet kan påvirke værtens epitelbarrierefunktion, mangfoldigheden af ​​kommensale bakterier i tarmen og det enteriske nervesystem [3].

Mange rapporter har beskrevet immunabnormiteter i AU, herunder ændringer i immungenetik, skæv cytokinproduktion, ændret T-cellefunktion og forbedrede medfødte immunresponser [13-16]. Desuden er immunaktivering blevet rapporteret hos næsten to tredjedele af børn med AU og er forbundet med mere alvorlig adfærd [13]. Endoskopiske analyser af AU børn med GI-symptomer har afsløret tilstedeværelsen af ​​en subtil, diffus betændelse i tarmkanalen (gennemgået i [1,4]).

Imidlertid er den præcise karakter af denne betændelse blevet diskuteret og er i øjeblikket ikke klar. Histologi, immunhistokemi og flowcytometri har konsekvent vist pan-enterisk infiltration af immunceller såsom lymfocytter, monocytter, naturlige dræberceller (NK) og eosinofiler ind i væggene i GI-kanalen hos børn med AU sammenlignet med typisk udviklende ( TD) børn med GI-symptomer [9,17-21].

Disse rapporter har vist, at der hos børn med AU- og GI-symptomer er øgede immuncelleinfiltrater i tyktarmen, ileum, tolvfingertarmen og maven. Ydermere udviser de infiltrerende lymfocytter en markant pro-inflammatorisk fænotype - med øget CD3 plus IL-6 plus celler, CD3 plus TNF plus celler og reducerede regulatoriske CD3 plus IL-10 plus celler hos børn med AU og GI-symptomer sammenlignet med kontroller [17,18].

Sammenligning af intracellulær cytokinproduktion præ- og post-immun udfordring i perifere T-celler afslørede en lignende profil med øget produktion af pro-inflammatoriske cytokiner, men nedsat regulering hos børn med AU, som havde GI-symptomer sammenlignet med kontroller [22].

De stimulerede cytokinresponser set hos børn med AU- og GI-symptomer var forskellige fra børn med AU uden GI-symptomer såvel som TD-kontrolbørn og tyder på, at cytokinproduktion efter immunbelastning kan være unik hos børn med AU- og GI-symptomer.

Immunprofilerne hos børn med AU- og GI-symptomer var også forskellige fra børn med etablerede inflammatoriske tarmsygdomme (IBD), såsom Crohns sygdom, cøliaki og colitis ulcerosa [9,17-19,21]. Lignende fund af øget pro-inflammatorisk cytokinproduktion efter stimulering, IL-1, IL-6 og TNF, er blevet vist hos børn, der har AU og fødevarefølsomhed sammenlignet med kontroller [23,24].

Søgningen efter biologiske signaturer eller biomarkører i autisme har hidtil været et understuderet område. Nok vil den største nytte af biologiske signaturer i forbindelse med AU ikke være ved bestemmelse af kernesymptomer, men i associerede komorbiditeter. Disse komorbiditeter har ofte dybtgående virkninger på sværhedsgraden af ​​symptomer eller associeret adfærd såsom søvn, irritabilitet, aggression eller angst [3].

Nogle plasmacytokiner eller immunmediatorer er blevet undersøgt for deres potentiale som biomarkører, for det meste i sammenhæng med AU-sværhedsgrad [14,25-27]. Plasmamarkører, der kan hjælpe med at identificere eller spore forløbet af GI-symptomer i AU, mangler. I den aktuelle undersøgelse søger vi at karakterisere plasmacytokinprofilerne hos børn med AU med eller uden GI-symptomer fra en tilfældig prøveudtagning af en populationsbaseret case-kontrolundersøgelse.

2. Materialer og metoder

Denne undersøgelse omfattede 79 deltagere, der var tilmeldt CHARGE (Childhood Autism Risk from Genetics and Environment) Study, en igangværende populationsbaseret case-kontrol undersøgelse [28]. Kort fortalt blev CHARGE-studiedeltagerne udvalgt fra 2 strata: autismeforstyrrelser (AU) og den generelle befolkning, der typisk udviklede (TD) kontroller.

Støtteberettigede børn var mellem 24 og 60 måneder, født i Californien, boede sammen med mindst én biologisk forælder, der talte engelsk eller spansk, og bosat i oplandet til en specificeret liste over regionale centre i Californien. Børn med AU blev identificeret gennem regionale centre, udbydere/klinikker, selvhenvisninger og generel offentlig outreach.

TD-børn blev identificeret fra statens fødselsfiler, og en stratificeret tilfældig prøve blev genereret ved frekvens-matching til en forventet fordeling af AU-tilfælde på alder, køn og opland. Børn med store motoriske og sensoriske svækkelser (f.eks. blindhed og døvhed), som ville udelukke en gyldig udviklingsvurdering, blev udelukket.

CHARGE-undersøgelsesprotokollen blev godkendt af institutionelle bedømmelsesudvalg ved University of California i Davis og State of California Committee for the Protection of Human Subjects. Der blev indhentet skriftligt informeret samtykke før deltagelse.

Til denne undersøgelse blev 40 tilfælde med AU- og 40 TD-kontroller udvalgt tilfældigt fra en pulje af CHARGE-undersøgelsesdeltagere, der var tilmeldt mellem april 2003 og april 2008, leverede en blodprøve, udfyldte et GI History-spørgeskema og havde en bekræftet AU- eller TD-diagnose. Tilfælde og kontroller blev matchet på alder ved blodprøvetagning (med 3-måneders intervaller), og hvorvidt de havde hyppige GI-symptomer på uregelmæssig afføring (defineret som hyppig diarré eller forstoppelse i de sidste 3 måneder).

Det oprindelige mål med undersøgelsen var at have 20 tilfælde og 20 kontroller med hyppige GI-symptomer samt 20 tilfælde og 20 kontroller uden hyppige GI-symptomer. Fordi på tidspunktet for undersøgelsen, havde kun 9 kontroller i hele CHARGE-undersøgelsen hyppige GI-symptomer, tilfælde og kontroller blev kun matchet på alder ved blodudtagning.

Den endelige prøve på 80 børn omfattede 20 tilfælde (gennemsnitsalder 41,7 ± 9,6 måneder; 16 mænd) og 9 kontroller (gennemsnitsalder 41,6 ± 9,1 måneder; 7 mænd) med hyppige gastrointestinale symptomer og 20 tilfælde (gennemsnitsalder 41,9 ± 9,3 måneder; 19 mænd) og 31 kontroller (gennemsnitsalder 42,2 ± 9,3 måneder; 26 mænd) uden hyppige GI-symptomer. Da dette var en tilfældig stikprøve, udelukkede vi ikke baseret på medicinbrug.

Få børn tog medicin på tidspunktet for blodprøvetagning: disse omfattede antimikrobielle stoffer såsom acyclovir, ketoconazol (2 tilfælde med GI-symptomer og 2 tilfælde og 2 kontroller uden GI-symptomer), steroider såsom astmainhalatorer, Nasonex (2 tilfælde og 1 kontrol med GI-symptomer og 1 tilfælde og 1 kontrol uden GI-symptomer), og GI-relaterede medicin såsom Miralax, Nexium, mælk af magnesia (2 tilfælde og 3 kontroller med GI-symptomer).

Ingen af ​​deltagerne tog antipsykotisk medicin. Vi fandt ingen medicineffekter på dataene, når de blev analyseret sammen (behandlet vs. ikke-behandlet, inden for grupper) eller for individuelle medikamenter.

Autismediagnose blev bekræftet ved hjælp af guldstandardvurderinger: Autismediagnostisk interview-revideret (ADI-R; [29]) og Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS; [30]). Kontroller blev screenet for AU ved hjælp af Social Communication Questionnaire (SCQ; [31]), og ingen scorede over cut-off (SCQ større end eller lig med 15).
Mullen Scales of Early Learning (MSEL; [32]) og Vineland Adaptive Behavior Scales (VABS; [33]) blev administreret til cases og kontroller for at bestemme henholdsvis kognitiv og adaptiv udvikling. Typisk udvikling hos kontroller blev defineret som at have sammensatte scorer på større end eller lig med 70 på begge vurderinger og ingen tidligere diagnose af udviklingsforsinkelse.

Alle klinikere ved UC Davis MIND (Medical Investigation of Neurodevelopmental Disorders) Institute havde opnået forskningsmæssig pålidelighed på de udviklingsvurderinger, de administrerede (ADI-R, ADOS, MSEL og VABS). Tosproget undersøgelsespersonale var til rådighed til at administrere informeret samtykke og alle instrumenter/spørgeskemaer på spansk.

2.1. Blodopsamling og cytokinanalyse
Perifert blod blev opsamlet fra hvert individ i syre-citrat dextrose Vacutainers (BD Biosciences; San Jose, CA, USA). Blod blev centrifugeret ved 2100 rpm i 10 minutter, plasma blev derefter høstet og opbevaret ved -80 ◦C før analyser af cytokiner. Cytokinkoncentrationer i plasma af deltagere blev bestemt ved en multipleksing perle immunoassays (Millipore, Billerica, MA, USA). Prøver og referencekontroller blev kørt i overensstemmelse med producentens protokol.

Kort fortalt blev 25 µL plasmaprøve inkuberet med antistofkoblede fluorescerende perler, derefter vasket og inkuberet med biotinylerede detektionsantistoffer efterfulgt af streptavidin-phycoerythrin. Perlerne blev derefter analyseret under anvendelse af et flow-baseret Luminex™ 100 suspension array-system (Bio-Plex 200; BioRad Laboratories, Inc., Hercules, CA, USA). Standardkurver blev genereret af Bio-plex Manager-software for at bestemme ukendt prøvekoncentration. Alle prøver og referencecytokiner blev fremstillet i overensstemmelse med producentens anbefaling, og cytokin- og kemokinniveauer blev vurderet ved Luminex™ multiplex-analyse.

Værdier af prøver er udtrykt som pg/ml. De analyserede cytokiner/kemokiner var interleukin (IL){{0}}, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL{ {5}}, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10, IL{{10}} (p4{{48} }), IL-12 (p7{{50}}), IL-13, IL-15, IL-17, granulocyt-makrofage-kolonistimulerende faktor (GM-CSF), granulocytkolonistimulerende faktor (G-CSF), interferon-gamma (IFN), IFN- 2, tumornekrosefaktor-alfa (TNF), TNF, eotaxin, monocytkemotaktisk protein (MCP) )-1, makrofag-inflammatorisk protein (MIP)-1, MIP-1 og 10 kDa interferon-gamma-induceret protein (IP-10), mindste detektionsgrænser for disse cytokiner/kemokiner var 2,4, 0.3, 1.2, 1.3, 2.2, {{60}}.2, 1.1, 2.4, 0.9, 0.3, 34.9, 0.8, 1.0, 0.8, 0.4, 5.0, 0.9, 0.5, 0.4, 1.5, 0.9, 5., 1.8, 5, 10 ,7 og 3,6 pg/ml, henholdsvis.

Koncentrationer opnået under metodens detektionsgrænse (LOD) blev beregnet som halvdelen af ​​detektionsgrænsen (LOD/2) til statistiske sammenligninger. Værdier opnået fra aflæsning af prøver, der overskred den øvre grænse for følsomhedsmetoden, blev yderligere fortyndet, og cytokinkoncentrationer beregnet i overensstemmelse hermed.

Variationer af cytokinniveauer inden for og mellem plader/analyse, ved anvendelse af repræsentative prøver kørt på alle plader, var mindre end 5 procent. Plasma-aliquoter havde ikke gennemgået nogen tidligere fryse/tø-cyklus. Cytokinanalytikeren blev blindet for tilfældet eller kontrolstatus for hver prøve.

For more information:1950477648nn@gmail.com