Development of the concepts of childhood autism: pathogenetic mechanisms and markers

Today, the study of autism spectrum disorders is relevant due to a high prevalence, an increase in the frequency of occurrence, as well as due to a lack of the unified concept of their etiology and pathogenesis. The purpose of the work is to conduct a brief review of evolution of the childhood autism ideas, including the pathogenesis issues and a search for possible markers of this disease. A brief information on the historical development of the childhood autism ideas, from the pre-Kanner period until now is presented. The modern pathogenesis theories are considered, including heredity, as well as the impact of adverse environmental factors on the child’s body during prenatal development: toxic effects, inflammatory processes and immune disorders in the mother’s body. Modern pathogenesis theories consider such processes as the disruption of synaptic transmission, metabolic disorders of neurotransmitters and neurospecific proteins, the carriage of antibodies to neurotransmitters and neurospecific proteins, the mitochondrial dysfunction, the peroxidation increase, the connection with gastrointestinal tract diseases and altered microflora. The data presented suggest that childhood autism is a multifactorial disease, and a search for markers should then cover a wide range of parameters, including genetic, immunological, biochemical, and possibly microbiological characteristics of the child’s body.

Neurobiological predisposition to addictive disorders. Antibodies to neurotransmitters

Выявление нейробиологической предрасположенности к развитию аддиктивных расстройств является актуальной задачей при решении проблемы профилактики болезней зависимости от психоактивных веществ. Ключевую роль в разработке этой проблемы играет изучение молекулярных нейроиммунных механизмов регуляции нейромедиации в развитии аддиктивных расстройств. Целью работы было изучение в сыворотке крови иммуноферментным методом содержания аутоантител к нейромедиаторам для построения паттерна их изменения при формировании зависимости к психоактивным веществам. Показано, что система антител к дофамину, норадреналину, глутамату изменяется в процессе развития зависимости от психоактивных веществ и может рассматриваться в качестве нейроиммунного маркера для выявления групп риска развития наркомании. Identification of neurobiological susceptibility to addictive disorders is an important issue of preventing psychoactive substance dependence. A key role in approaching this issue belongs to studying molecular neuroimmune mechanisms for neurotransmission regulation during development of addictive disorders. The aim of this study was to construct a pattern of changes in serum neurotransmitter autoantibodies during formation of psychoactive substance dependence using immunoassay. The system of antibodies to dopamine, norepinephrine, and glutamate changed during the development of psychoactive substance dependence and can be considered as a neuroimmune marker for identifying groups at risk of drug addiction.

Antibodies to neurotransmitters - neuroimmune markers in individual prefention of addiction

Цель исследования - изучение содержания аутоантител к нейромедиаторам дофамину, норадреналину, серотонину, глутамату и ГАМК на разных стадиях развития зависимости от ПАВ, а также влияние различных видов наркотиков на их уровень в сыворотках крови. Методика. Исследование выполнено на базе отделения аддиктивных состояний и лаборатории клинической психонейроиммунологии и нейробиологии НИИ психического здоровья Томского НИМЦ РАН. Группу здоровых людей составили 148 студентов средних специальных и высших учебных заведений. Группа наркологических пациентов состояла из 203 лиц. Кровь для исследования у наркологических пациентов брали однократно при поступлении в стационар или на диспансерном приеме. У добровольцев кровь брали однократно при обследовании. Антитела к нейромедиаторам дофамину (ДА), норадреналину (НА), серотонину (5-ОТ), глутамату (ГЛУ) и ГАМК определяли методом твердофазного ИФА (ELISA) на полистироловых 96-луночных планшетах, сенсибилизированных тест-антигеном. В качестве тест-антигенов использовали конъюгаты нейромедиатора с бычьим сывороточным альбумином (БСА). Конъюгированные антигены ДА-БСА и 5-ОТ-БСА синтезировали с использованием диазотированного белка. Конъюгаты НА-БСА, ГЛУ_БСА и ГАМК-БСА синтезировали с помощью глутарового альдегида. Полученные данные статистически обрабатывали с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни и точного метода Фишера. Результаты. Установлено, что уровень антител к нейромедиаторам (ДА, НА, 5-ОТ, ГЛУ, ГАМК) может отражать изменения в нейротрансмиттерных системах головного мозга, происходящие при развитии зависимости от ПАВ и выявлять особенности действия различных наркотических веществ. Наиболее существенное усиление продукции аутоантител к нейромедиаторам наблюдалось у пациентов с опийной наркоманией. Пациенты, злоупотреблявшие психоактивными веществами без развития зависимости, но с вредными последствиями для здоровья, характеризовались низким уровнем аутоантител к нейромедиаторам. При этом следует особо отметить более выраженное снижение уровня аутоантител к глутамату в этой группе пациентов. Заключение. Полученные данные свидетельствуют, что аутоантитела к нейромедиаторам особенно к дофамину, норадреналину, глутамату могут рассматриваться в качестве нейроиммунных маркеров стадийного развития аддиктивных состояний. The purpose. The aim of this work was to study the level of autoantibodies to neurotransmitters dopamine, noradrenaline, serotonin, glutamate and GABA at different stages of development of the psychoactive substances dependence, as well as the effect of various types of narcotics on their serum levels. Methods. The study was performed on the basis of the department of addictive states and the laboratory of clinical psychoneuroimmunology and neurobiology of the Mental Health Research Institute Tomsk NRMC RAS. The group of healthy people was 148 students of secondary special and higher educational institutions. The group of narcological patients consisted of 203 persons. Blood for study in narcological patients was taken only once on admission to hospital or on a dispensary. The volunteers received blood once during the examination. Antibodies to neurotransmitters dopamine (DA), norepinephrine (NA), serotonin (5-OT), glutamate (GLU) and GABA were determined by solid-state ELISA (ELISA) on polystyrene 96-well plates sensitized with test antigen. As test antigens were used. neuromediators conjugate with bovine serum albumin (BSA). Conjugated DA-BSA and 5-OT-BSA antigens were synthesized using a diazotized protein. Conjugates of NA-BSA, GLU-BSA and GABA-BSA were synthesized with glutaraldehyde. The data obtained were statistically processed using the nonparametric Mann-Whitney test and Fisher’s exact method. Results. As a result of the study, it was established that the level of antibodies to neurotransmitters (DA, NA, 5-OT, GLU, GABA) may reflect changes in neurotransmitter systems of the brain that occur when development of the psychoactive substances dependence and may to reveal the specific features of the action of various narcotic substances. The most significant increase in the production of autoantibodies to neurotransmitters was observed in patients with opiate addiction. Patients who abused psychoactive substances without dependence development, but with harmful health effects, were characterized by a low level of autoantibodies to neurotransmitters. In this case, we should especially note a more pronounced decrease in the level of autoantibodies to glutamate in this group of patients. Conclusions. The data obtained indicate that autoantibodies to neurotransmitters, especially dopamine, norepinephrine, glutamate can be considered as neuroimmune markers of the stage development of addictive states.