وعلى الرغم من ثروة كبيرة من البيانات على التوحد المكتسبة حتى الآن، واحتمال تورط جهاز المناعة في ASD، فإن النتائج لا تزال غير حاسمة. ويعزى ذلك ربما إلى المظهري كبير وعدم التجانس الوراثي للASD
[37]. في محاولة لتحديد مكونات إمراضي المناعية المعقدة الكامنة ASD، قمنا بإجراء تحليل شامل للالسيتوكينات و chemokines في أزواج الأخوة المتنافرة. بحثنا الفرضية القائلة بأن استخدام أزواج الأخوة المتنافرة قد يقلل من عدم التجانس وتسهيل التعرف على الأسس المناعية في ASD.
لم نجد أي اختلافات كبيرة في مستويات خلوى بين الأطفال الذين يعانون من التوحد والأشقاء صحية ذات الصلة بها. وهذا يتماشى مع دراسة سابقة أجراها Saresella
وآخرون. [38] والتي أظهرت أن ملامح المناعية للأطفال المصابين بالتوحد لا تختلف عن الأشقاء النامية عادة الخاصة بهم. وأشارت تلك الدراسة وجود 'endophenotype التوحد "أن يوسع الخلل المناعي لأفراد الأسرة الذين هم على ما يبدو غير متأثر الأعراض الأساسية للمرض التوحد. وعلاوة على ذلك، تم العثور على أجسام المضادة في الدماغ على حد سواء في الأطفال الذين يعانون من التوحد وأشقائهم لم تتأثر
[39]. والجدير بالذكر أن تتميز الأشقاء صحية باعتلال عصبي خفية
[+40 -
43]، وهناك أدلة على التنمية الاجتماعية والتواصل شاذة في مرحلة الطفولة
[44]. كما وصفت الدراسات الحديثة ASD كما أقصى كمية من سلسلة متصلة العصبية النمائية في عموم السكان
[45]، مع التوريث الجيني المعتدل والعنصر البيئي التوأم مشترك كبير
[46]. وعلاوة على ذلك، فإن نسبة عالية من ضخامة الرأس وجدنا بين الأشقاء صحية (23.8٪) مقارنة مع التي أبلغت لعامة السكان (حوالي 3٪)
[47] وتتفق مع الأدلة من endophenotype العائلية الموسعة. وهكذا، وجدت عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين أزواج الأخوة المتنافرة لASD في دراستنا يتماشى مع نتائج دراسات سابقة. فمن الممكن أن خلفية مستمنع المشتركة بين الأشقاء قد تؤدي في النهاية إلى نتائج سريرية مختلفة عندما يكون الإجهاد البيئي (على سبيل المثال، تعرض الجنين للسموم البيئية، والالتهابات الفيروسية والبكتيرية، microchimerism الوالدين، وما إلى ذلك) يحدث خلال التنمية.
ومع ذلك، فإن مستويات خلوى / chemokine في رعايانا ربط مع الصفات السريرية الكمية، وهذه كانت مختلفة بشكل ملحوظ عندما تم تحليل مجموعات فرعية السريرية (الشكل
4). ومن الجدير بالذكر أن هذه الاختلافات ويبدو أن تعزى إلى خلفية مستمنع المهيئة، كما لوحظ وجود فروق ذات دلالة أخرى بين أزواج الأخوة المتنافرة.
الرقم 4. يتم إعطاء
جدول موجز السيتوكينات المرتبطة الصفات الكمية والمجموعات الفرعية السريرية تحليلها. نطاقات قيمة
P للجمعية / الارتباط.
IL-1β يبدو أن خلوى الأكثر انخراطا في الصفات الكمية والمجموعات الفرعية السريرية للASD (الشكل
4). مشاركة IL-1β في الفيزيوباثيا التوحد ويدعم بشكل عام من قبل العديد من الدراسات الإبلاغ عن مستويات أعلى من هذا خلوى في البلازما من الأطفال الذين يعانون من التوحد، وارتفاع أداء الأطفال الذين يعانون من التوحد، والبالغين الذين يعانون من التوحد الشديد مقارنة مع الضوابط غير ذات صلة
[48]. فقد تبين أن الخلايا الدموية المحيطية من الموضوعات مع ASD أنتجت مستويات أعلى من IL-1β سواء في الأساس وبعد التحفيز مع تول مثل مستقبلات (TLR) 2 او TLR4
[48]. وعلاوة على ذلك، تم العثور على مستويات البلازما من IL-1β لربط مع بداية تراجعية
[20]، وهي نتيجة تتفق مع النتائج الحالية. أشووود
وآخرون. [20] أظهرت أيضا أن زيادة مستويات خلوى حدثت في الغالب في الأطفال الذين لديهم شكل تراجعية من ASD. في هذا الإطار، كما وجدنا زيادة مستويات IL-1β، IL-5، وIL-17، جنبا إلى جنب مع مجموع مستويات خلوى TH2 وTh17، في الأطفال الذين يعانون من التوحد التراجعي مقارنة مع الأطفال الذين يعانون من التوحد الذين ليس لديهم الانحدار. كل هذه النتائج متوافقة مع الأدلة الثابتة أن مستويات العوامل المناعية يتم تغيير عند الأطفال الذين يعانون من التوحد التراجعي مقارنة مع الأطفال الذين يعانون من التوحد انحسارية
[49 -
52]. ومن الجدير بالذكر أن وجدنا مستويات متزايدة من IL-5 في الأطفال الذين لديهم شكل تراجعية من ASD. والجدير بالذكر أن ارتفاع مستويات IL-5 في منتصف الحمل-عينات مصل الأم ويرتبط بشكل كبير مع زيادة 50٪ من خطر ASD في النسل، وخصوصا من انتكاسة التوحد
[53]. وعلاوة على ذلك، تم الإبلاغ عن زيادة مستوى IL-5 في المواضيع الذكور مع ارتفاع أداء-اضطراب ASD / اسبرجر
[17، 25]. ويتم إنتاج IL-5 من قبل خلايا TH2 والخلايا البدينة
[54]. وظائفها هي لتحفيز النمو B-الخلية وزيادة إفراز المناعي. نموذج الفأر IL-5 المعدلة وراثيا خاصيتين السائدة: 1) زيادة ملحوظة في B-1 الخلايا، مما يؤدي إلى تعزيز مستويات الأجسام المضادة في مصل الدم، و 2) التوسع في أعداد الحمضات في الدم تسلل والحمضات في الأنسجة المختلفة
[55]. وقد تبين وجود الأمهات أضداد ذاتية محددة للبروتينات دماغ الجنين أيضا أن يرتبط بقوة مع مرض التوحد الارتدادي
[56].
وجدنا مستويات عدة السيتوكينات (GM-CSF، IL-1α، IL-1β، IL-2، IL-6، IL-16، وMCP-1) لتكون مرتبطة عكسيا مع درجة المركبة VABS. وقد أظهرت زيادة مستويات IL-1β، IL-6، وMCP-1 سابقا لتترافق مع سلوكيات أكثر الشاذة أو ضعف في وظيفة الادراك والتكيف من المرضى الذين يعانون من ASD
[20، 48، 57]. تم العثور على مستوى MCP-1 إلى زيادة في الخلايا النجمية في التلفيف الحزامي الأمامي، وكذلك في المخيخ والمخ في الخليط الأنسجة في المرضى الذين يعانون من ASD
[58]. وعلاوة على ذلك، لوحظ وجود زيادة 12 أضعاف في MCP-1 أيضا في السائل المخي الشوكي من الأطفال مع الأطفال ASD مقارنة مع الضوابط
[58]. والجدير بالذكر، كما تبين أن MCP-1 التعبير يسببها IL-1
[59]. وبالتالي، فمن المعقول أن زيادة مستويات اثنين من السيتوكينات الموالية للالتهابات IL-1α وIL-1β قد تؤدي إلى التعبير عن MCP-1. وتجدر الإشارة إلى أن IL-6 لها دور حاسم في تطوير واللدونة للجهاز العصبي المركزي، وتبين أن زيادة كبيرة في المخيخ من الموضوعات مع ASD
[60]. وعلاوة على ذلك، IL-6 overexpression في الخلايا الحبيبية يسبب ضعف في الالتصاق والهجرة من هذه الخلايا، وربما تغيير التصاق الخلايا العصبية والهجرة، ويسبب خللا في توزيع مثير ودوائر المثبطة. وعلاوة على ذلك، IL-6 يمارس تأثير سلبي صارخ من خلال تفعيل المناعي للأم على نمو مخ الجنين أثناء الحمل
[61]. وبالإضافة إلى ذلك، وهو مستوى أعلى بكثير من IL-6 تم العثور سابقا في البلازما من الأطفال الذين يعانون من التوحد مقارنة مع الأطفال النامية عادة
[20]. عموما، تجدر الإشارة إلى أن جميع السيتوكينات التي ترتبط عكسيا مع درجة مركبة VABS في دراستنا تمارس وظيفة الموالية للالتهابات. ويدعم هذا الاستنتاج الرأي القائل بأن زيادة يمكن لمستويات السيتوكينات الموالية للالتهابات تسهم في ضعف أكبر في السلوك، سمة من السمات الأساسية للASD، وخاصة العجز في التفاعل الاجتماعي والتواصل
[4].IL-6sR، MIP-1β، وMIP-1δ كانت مرتبطة عكسيا مع مجموع نقاط SRS، مما يشير إلى دور مفيد إيجابي لتحقيق مستويات أعلى من هذه السيتوكينات في السلوك الاجتماعي المرتبطة بالتوحد. ومع ذلك، ينبغي أن تفسر هذه النتائج بحذر، لأن دور هذه السيتوكينات في ASD لا يزال غير واضح.
كما وجدنا علاقة اثنين من خلوى / كيموكينات (BLC / CXCL13 وTIMP-2) مع محيط الرأس، وهو أول تقرير من هذا القبيل، على حد علمنا. يمثل محيط الرأس واحدة من endophenotypes الأكثر موثوقية، متسقة، ويمكن اكتشافها بسهولة في البحوث التوحد. وقد سجلت ضخامة الرأس باستمرار في ما يقرب من 20٪ (المدى 14٪ إلى 37٪) من المرضى الذين يعانون من مرض التوحد[36]. ويعتقد المفرطة ثمرة neurite وانخفاض التقليم المحطة في مرحلة الطفولة للعب دور حاسم في إنشاء ضخامة الرأس[36]. وقد تبين أن TIMP-2[62] يؤثر ثمرة neurite، مما يجعل علاقة قوية مع محيط الرأس في هذه الدراسة معقولة للغاية. تأثير BLC / CXCL13 على محيط الرأس قد تنجم عن تفاعلها مع مستقبلات مسار IL-7[63]، والذي يؤثر بشكل كبير على ثمرة neurite[64، 65].
كما وجدنا ارتباطا بين مستويات البلازما من عدة السيتوكينات (GM-CSF، IL-1β، IL-6، IL-7، IL-11، IL-12p70، IL-13، IL-16، IL-17، M-CSF وTNF-sRII) مع IQ الكامل. ومن غير الواضح حاليا كيف يمكن أن يؤثر السيتوكينات IQ خلال مرحلة الطفولة في ASD، وبالتالي ينبغي أن تعامل هذه البيانات بحذر حتى يمكن إجراء مزيد من التحقق من الصحة.
ضعف اللغة هو سمة مشتركة من ASD، وبعض الأفراد مع ASD أبدا اكتساب اللغة [27]. الدراسات التي أجريت على
FOXP2 الجين، والذي يرتبط إلى اضطرابات النطق واللغة، النقاب عن الدور الحاسم للخلايا المخيخ والعصبية في التسبب في اضطرابات النطق واللغة[66].
FOXP2 (R552H) الضربة القاضية في الفئران أظهرت النطق شديد بالموجات فوق الصوتية، الإعاقات الحركية، والخلايا العصبية غير ناضجة مع التشعبات الفقيرة وأقل نقاط الاشتباك العصبي
[66].وجدنا زيادة مستويات GM-CSF، M-CSF، وIL-10 في الأطفال غير اللفظي مع ASD مقارنة مع الأطفال اللفظي مع ASD. الخلايا العصبية مستقبلات لكلا GM-CSF[67] وM-CSF[68]، وبالتالي فمن الممكن أن مستويات غيرت من هذه العوامل النمو اثنين تؤثر على نضوج الخلايا العصبية، مما يؤدي إلى ضعف اللغة. والجدير بالذكر أن يعرف IL-10 لتثبيط عمل GM-CSF[69]، وأيضا للعمل في تآزر مع M-CSF[70]، وبالتالي، مشاركتها في غير اللفظي ASD، جنبا إلى جنب مع أن من GM-CSF وM-CSF، يبدو تصور للغاية.
وجدنا أن الأطفال الذين يعانون من التوحد مع القضايا GI أظهروا مستويات أعلى بكثير من IL-1β، IL-2، وIL-6. وتيرة عالية نسبيا والطيف متغير من الأعراض المعدية المعوية، التي أبلغ عنها كثير من الآباء من الأطفال الذين يعانون من التوحد، يمكن أن تنبع تصور من مزيج معقد من الشاذ microbiome الأمعاء، نفاذية الأمعاء المفرطة، dysreactivity مأمن المحلية، والأدوار ربما عديد المظاهر من الجينات التوحد في الجهاز العصبي والقناة الهضمية الأنسجة[71]. في هذا السياق، يجب أن تكون الملاحظات التي زادت تركيزات IL-1β و2 IL قد ذكرت في بالمنظار عينات الخزعة المخاطية من المرضى الذين يعانون من مرض التهاب الأمعاء[72]. وقد تبين أيضا أن IL-1β وIL-2 الإنتاج زيادة كبيرة في التهاب القولون التقرحي النشط ويرتبط إلى حد كبير في مؤشر نشاطها[73]. زيادة مستوى IL-6 قد تنجم عن ارتفاع مستويات IL-1β وIL-2، واثنين من السيتوكينات التي تحفز IL-6 التعبير في حيدات الإنسان من قبل آليات مستقلة
[74].
الارتباط وتكوين الجمعيات لا تعني السببية. وحتى لو افترضنا أن الآليات الفيزيولوجية المرضية تفعل السيتوكينات تصل إلى الصفات الكمية والمجموعات الفرعية السريرية التي تم تحليلها في هذه الدراسة، وطبيعة هذه الآليات لا تزال مفتوحة للتأويل. ومع ذلك، نتائجنا توفر أدلة مهمة لافتا تجاه الآليات الممكنة، والتي سوف تستحق التدقيق عن كثب في التحقيقات المستقبلية.
في حين أن الدراسات السابقة على البلازما / التنميط خلوى المصل في ASD تستخدم القائم على حبة صفائف تعليق [17، 20، 25، 26،
57]، وكنا مجموعة مستو. ويتألف مستو ميكروأري الكاشف لاختبارات فردية يجمد كصفيف أمر أو شبكة من المناطق كاشف منفصلة (نقاط) على سطح مستو (على سبيل المثال، شريحة المجهر)[75]. ويتكون شكل حبة ميكروأري بلي المشفرة (على سبيل المثال، مع كل توقيع مضان فريد)، والمغلفة لكل نوع من حبة مع كاشف مختلفة[75]. ويستند لدينا مجموعة مستو على أساس التكنولوجيا ELISA-ساندويتش، الذي يحقق أعلى حساسية وخصوصية، و هو الأسلوب المفضل لالبروتينات منخفضة وفرة
[76]. وبشكل عام، فقد ذكرت معظم الدراسات حتى الآن علاقة جيدة بين صفوف القائم على حبة ومستو خلوى وبين المقايسات متعدد وELISA (التغيرات النسبية مقارنة) التقليدية، وبالتالي التوصية باستخدام استمرار وتوسيع نظم المتنوعة في تطبيقات فحص عالية الإنتاجية
[77]. هذه الدراسة لديها العديد من القيود.أولا، ينبغي النظر إلى النتائج التي توصلنا إليها باعتبارها أولية، نظرا لصغر حجم العينة لدينا. ومع ذلك، فإن اعتماد معايير إدراج صارمة للالتحاق المريض وتقييم دقيق للمتغيرات السريرية ضمان خصوصية ويجب تعزيز استنساخ النتائج الحالية. ثانيا، وجدت عدة السيتوكينات سابقا لتترافق مع ASD، بما في ذلك IL-23، وتحويل عامل النمو (TGF) -β1، التنظيم النمو الورمي-α، وعامل مثبط بلعم)، لا يمكن قياسها من قبل مجموعة مقرها فحص تعدد نحن مستعمل ([4، 25]). وعلاوة على ذلك، سواء IL-23 و TGF-β1 هي المكونات الأساسية للاستجابة المناعية استنادا Th17. ونتيجة لذلك، دينا بيانات عن Th17 خلوى فرعية محدودة ويجب أن ينظر إليها بحذر.