Развитие представлений о детском аутизме: патогенетические механизмы и маркеры

Актуальность изучения расстройств аутистического спектра обусловлена высокой распространенностью, ростом частоты встречаемости, а также отсутствием единой концепции их этиологии и патогенеза. В работе приведены краткие сведения по истории развития представлений о детском аутизме, включая вопросы патогенеза и поиска возможных маркеров данного заболевания, начиная с доканнеровского периода и до настоящего времени. Рассматриваются современные теории патогенеза, в частности вопросы наследственности, а также влияния неблагоприятных факторов среды (токсические влияния, воспалительные процессы и иммунные нарушения в организме матери), воздействующих на организм ребенка в период внутриутробного развития. Современные теории патогенеза рассматривают такие процессы как нарушение синаптической передачи, обмена нейротрансмиттеров и нейроспецифических белков, носительство антител к нейротрансмиттерам и нейроспецифическим белкам, митохондриальную дисфункцию, нарастание процессов перекисного окисления, связь с заболеваниями желудочно-кишечного тракта и измененной микрофлорой. Представленные данные свидетельствуют о том, что детский аутизм является полифакторным заболеванием, в связи с чем поиск маркеров должен охватывать широкий спектр параметров, включая генетические, иммунологические, биохимические и, возможно, микробиологические характеристики детского организма.

1. Молекулярная генетика и геномика аутизма: науч.-практ. аспекты / С. Г. Ворсанова [и др.] // Наук. журн. МОЗ України. – 2014. – № 2. – С. 91–105.

2. Шендеров, Б. А. «ОМИК»-технологии и их значение в современной профилактической и восстановительной медицине / Б. А. Шендеров // Вестн. восстанов. медицины. – 2012. – № 3. – С. 70–78.

3. Докукина, Т. В. Клинико-эпидемиологические характеристики расстройств аутистического спектра в Республике Беларусь / Т. В. Докукина, С. А. Марчук // Вестн. Совета мол. ученых и специалистов Челябинской области. – 2016. – Т. 3, № 2. – С. 51–55.

4. Башина, В. М. О синдроме раннего детского аутизма Каннера / В. М. Башина // Журн. невропатол. и психиатрии. – 1974. – Т. 74, № 10. – С. 1538–1542.

5. Мальтинская, Н. А. История развития учения об аутизме / Н. А. Мальтинская // Концепт [Электронный ресурс]. – 2017. – № S11. – Режим доступа : https://e-koncept.ru/2017/470137.htm. – Дата доступа : 03.10.2018.

6. Kanner, L. Autistic disturbances of affective contact / L. Kanner // Nerv. Child. – 1943. – N 2. – P. 217–250.

7. Binder, A. Modern therapies / A. Binder, B. Rimland, V. Binder. – Upper Saddle River : Prentice Hall, 1976. – 230 p.

8. Schopler, E. Psychopathology and child development: research and treatment / E. Schopler, R. Reichler. – New York : Plenum Press, 1976. – 394 p.

9. Asperger, H. Die “Autistischen Psychopathen” im Kindesalter / H. Asperger // Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten. – 1944. – Bd. 117, N 1. – S. 76–136. https://doi.org/10.1007/BF01837709

10. Rett, A. On a unusual brain atrophy syndrome in hyperammonemia in childhood / A. Rett // Wiener Medizinische Wochenschrift. – 1966. – Vol. 116, N 37. – P. 723–726.

11. The ICD-10 Classification of Mental and Behavioural Disorders: Clinical Descriptions and Diagnostic Guidelines / World Health Organization. – Geneva : World Health Organization, 1992. – 362 p.

12. Wing, L. Childhood autism and social class: a question of selection? / L. Wing // Brit. J. Psychiatry. – 1980. – Vol. 137. – P. 410–417.

13. Безгодова, А. А. Этиопатогенез расстройств аутистического спектра: современные аспекты проблемы / А. А. Безгодова, М. В. Злоказова // Вятск. мед. вестн. – 2015. – № 2. – С. 25–28.

14. Oberman, L. M. The simulating social mind: The role of the mirror neuron system and simulation in the social and communicative deficits of autism spectrum disorders / L. M. Oberman, V. S. Ramachandran // Psychol. Bull. – 2007. – Vol. 133, N 2. – Р. 310–327. https://doi.org/10.1037/0033-2909.133.2.310

15. Unusual brain growth patterns in early life in patients with autistic disorder: an MRI study / E. Courchesne [et al.] // Neurology. – 2001. – Vol. 57, N 2. – P. 245–254. https://doi.org/10.1212/wnl.57.2.245

16. Geschwind, D. H. Autism spectrum disorders: developmental disconnection syndromes / D. H. Geschwind, P. Levitt // Curr. Opin. Neurobiol. – 2007. – Vol. 17, N 1. – Р. 103–111. https://doi.org/10.1016/j.conb.2007.01.009

17. Rubenstein, J. L. Model of autism: increased ratio of excitation/inhibition in key neural systems / J. L. Rubenstein, M. M. Merzenich // Genes, Brain, Behavior. – 2003. – Vol. 2, N 5. – Р. 255–267. https://doi.org/10.1034/j.1601-183x.2003.00037.x

18. Dölen, G. Fragile x syndrome and autism: from disease model to therapeutic targets / G. Dölen, M. F. Bear // J. Neurodevelopmental Disorders. – 2009. – Vol. 1, N 2. – P. 133–140. https://doi.org/10.1007/s11689-009-9015-x

19. Brain-derived neurotrophic factor enhances long-term potentiation in rat visual cortex / Y. Akaneya [et al.] // J. Neurosci. –1997. – Vol. 17, N 17. – P. 6707–6716. https://doi.org/10.1523/jneurosci.17-17-06707.1997

20. Animal models relevant to schizophrenia and autism: validity and limitations / S. Tordjman [et al.] // Behavior Genetics. – 2007. – Vol. 37, N 1. – P. 61–78. https://doi.org/10.1007/s10519-006-9120-5

21. Reduced cortical activity due to a shift in the balance between excitation and inhibition in a mouse model of Rett syndrome / V. S. Dani [et al.] // Proceed. Nat. Acad. Sci. – 2005. – Vol. 102, N 35. – P. 12560–12565. https://doi.org/10.1073/pnas.0506071102

22. Common circuit defect of excitatoryinhibitory balance in mouse models of autism / N. Gogolla [et al.] // J. Neuro-developmental Disorders. – 2009. – Vol. 1, N 2. – P. 172–181. https://doi.org/10.1007/s11689-009-9023-x

23. Huttenlocher, P. R. Neural plasticity / P. R. Huttenlocher. – 18th ed. – Cambridge : Harvard Univ. Press, 2002. – 313 p.

24. Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction / O. Yizhar [et al.] // Nature. – 2011. – Vol. 477, N 7363. – P. 171–178. https://doi.org/10.1038/nature10360

25. Филиппова, Н. В. Генетические факторы в этиопатогенезе расстройств аутистического спектра / Н. В. Филиппова, Ю. Б. Барыльник // Соц. и клин. психиатрия. – 2014. – Т. 24, № 1. – С. 96–100.

26. 26. A de novo 1p34.2 microdeletion identifies the synaptic vesicle gene RIMS3 as a candidate for autism / R. A. Kumar [et al.] // J. Med. Genet. – 2010. – Vol. 47, N 2. – P. 81–90. https://doi.org/10.1136/jmg.2008.065821

27. Phenotypic spectrum associated with de novo and inherited deletions and duplications at 16p11.2 in individuals ascertained for diagnosis of autism spectrum disorder / B. A. Fernandez [et al.] // J. Med. Genet. – 2010. – Vol. 47, N 3. – Р. 195–203. https://doi.org/10.1136/jmg.2009.069369

28. Further characterization of the autism susceptibility locus AUTS1 on chromosome 7q / International Molecular Genetic Study of Autism Consortium // Hum. Mol. Genet. – 2001. – Vol. 10, N 9. – P. 973–982. https://doi.org/10.1093/hmg/10.9.973

29. Atlas Mental Health Resources in the World, 2001 / World Health Organization. – Geneva : WHO, 2001. – 60 p.

30. Characterization of DNA sequences through which cadmium and glucocorticoid hormones induce human metallothionein-IIa gene / M. Karin [et al.] // Nature. – 1984. – Vol. 308, N 5959. – P. 513–519. https://doi.org/10.1038/308513a0

31. Leibbrandt, M. E. Activation of human monocytes with lipopolysaccharide induces metallothionein expression and is diminished by zinc / M. E. Leibbrandt, J. Koropatnick // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 1994. – Vol. 124, N 1. – Р. 72–81. https://doi.org/10.1006/taap.1994.1010

32. Расстройства аутистического спектра у детей (клиника, диагностика, коррекция) / С. А. Марчук [и др.]. – Мозырь : Выснова, 2018. – 127 с.

33. Морозов, С. А. Аутизм – 2012: достижения науки и перспективы практики / С. А. Морозов // Сиб. вестн. спец. образования. – 2012. – Т. 6, № 2. – С. 1–18.

34. Гречанина, Е. Я. Аутизм. Генетические и эпигенетические проблемы / Е. Я. Гречанина // Наук. журн. МОЗ України. – 2013. – № 2. – С. 29–48.

35. Rossignol, D. A. A review of research trends in physiological abnormalities in autism spectrum disorders: immune disregulation, inflammation, oxidative stress, mitochondrial dysfunction and environmental toxicant exposures / D. A. Rossignol, R. E. Frye // Mol. Psychiatry. – 2012. – Vol. 17, N 4. – P. 389–401. https://doi.org/10.1038/mp.2011.165

36. Delacato, C. The Ultimate Stranger: The autistic child / C. Delacato. – Dallas : Knopf Doubleday Publ. Group, 1974. – 226 p.

37. Мустафаева, Э. Ш. Аномалии нейротрансмиттеров при развитии детского аутизма / Э. Ш. Мустафаева, К. Д. Малый // Синергия наук. – 2018. – № 21. – С. 226–231.

38. Rubenstein, J. L. Model of autism: increased ratio of excitation/inhibition in key neural systems / J. L. Rubenstein, M. M. Merzenich // Genes Brain Behav. – 2003. – Vol. 2, N 5. – P. 255–267. https://doi.org/10.1034/j.1601-183x.2003.00037.x

39. Carlsson, M. L. Hypothesis: is infantile autism a hypoglutamatergic disorder? Relevance of glutamate – serotonin interactions for pharmacotherapy / M. L. Carlsson // J. Neural Transm. – 1998. – Vol. 105, N 4. – P. 525–535. https://doi.org/10.1007/s007020050076

40. Исследования иммунитета у детей, страдающих ранним детским аутизмом / А. С. Горина [и др.] // Мед. иммунология. – 2004. – Т. 6, № 1–2. – С. 143–146.

41. Density and distribution of hippocampal neurotransmitter receptors in autism: an autoradiographic study / G. J. Blatt [et al.] // J. Autism Dev. Disord. – 2001. – Vol. 31, N 6. – P. 537–543. https://doi.org/10.1023/A:1013238809666

42. Autism and abnormal development of brain connectivity / M. K. Belmonte [et al.] // J. Neurosci. – 2004. – Vol. 24, N 42. – P. 9228–9231. https://doi.org/10.1523/jneurosci.3340-04.2004

43. Non-invasive evaluation of the GABAergic/glutamatergic system in autistic patients observed by MEGA-editing proton MR spectroscopy using a clinical 3 tesla instrument / M. Harada [et al.] // J. Autism Dev. Disord. – 2011. – Vol. 41, N 4. – P. 447–454. https://doi.org/10.1007/s10803-010-1065-0

44. Expression of GABA(B) receptors is altered in brains of subjects with autism / S. H. Fatemi [et al.] // Cerebellum. – 2009. – Vol. 8, N 1. – P. 64–69. https://doi.org/10.1007/s12311-008-0075-3

45. Glutamic acid decarboxylase 65 and 67 kDa proteins are reduced in autistic parietal and cerebellar cortices / S. H. Fatemi [et al.] // Biol. Psychiatry. – 2002. – Vol. 52, N 8. – P. 805–810. https://doi.org/10.1016/s0006-3223(02)01430-0

46. Perspective biological markers for autism spectrum disorders: advantages of the use of receiver operating characteristic curves in evaluating marker sensitivity and specificity / P. M. Abruzzo [et al.] // Dis. Markers. – 2015. – Vol. 2015. – P. 1–15. https://doi.org/10.1155/2015/329607

47. Patrick, R. P. Vitamin D and the omega-3 fatty acids control serotonin synthesis and action, part 2: relevance for ADHD, bipolar disorder, schizophrenia, and impulsive behavior / R. P. Patrick, B. N. Ames // FASEB J. – 2015. – Vol. 29, N 6. – P. 2207–2222. https://doi.org/10.1096/fj.14-268342

48. Горина, А. С. Катехоламины и их метаболиты у детей с синдромом Каннера / А. С. Горина, Л. С. Колесниченко // Сиб. мед. журн. – 2011. – Т. 100, № 1. – С. 73–76.

49. Циркин, В. И. Роль дофамина в деятельности мозга (обзор литературы) / В. И. Циркин, В. И. Багаев, Б. Н. Бейн // Вятск. мед. вестн. – 2010. – № 1. – С. 7–18.

50. Ratajczak, H. Theoretical aspects of autism: biomarkers – a review / H. V. Ratajczak // J. Immunotoxicol. – 2011. – Vol. 8, N 1. – P. 80–94. https://doi.org/10.3109/1547691x.2010.538749

51. Возможности применения нейротрофического фактора головного мозга в качестве маркера эффективности терапии при дегенеративном, травматическом и ишемическом поражении головного мозга / В. В. Рославцева [и др.] // Неврол. журн. – 2015. – Т. 20, № 2. – С. 38–46.

52. Serum neurotrophin concentrations in autism and mental retardation: a pilot study / K. Miyazaki [et al.] // Brain Dev. – 2004. – Vol. 26, N 5. – P. 292–295. https://doi.org/10.1016/s0387-7604(03)00168-2

53. Козловская, Г. В. Аутоантитела к фактору роста нервов у детей с различными формами психического дизонтогенеза и из группы высокого риска по шизофрении / Г. В. Козловская, Т. П. Клюшник // Журн. неврологии и психиатрии. – 2000. – Т. 100, № 3. – С. 50–52.

54. Das, U. N. Nutritional factors in the pathobiology of autism / U. N. Das // Nutrition. – 2013. – Vol. 29, N 7–8. – P. 1066–1069. https://doi.org/10.1016/j.nut.2012.11.013

55. Serum nerve growth factor levels in autistic children in Turkish population: a preliminary study / N. Dinçel [et al.] // Ind. J. Med. Res. – 2013. – Vol. 138, N 6. – P. 900–903.

56. Neuroglial activation and neuroinflammation in the brain of patients with autism / D. L. Vargas [et al.] // Ann. Neurol. – 2005. – Vol. 57, N 1. – P. 67–81. https://doi.org/10.1002/ana.20315

57. Streit, W. J. Microglial response to brain injury: a brief synopsis / W. J. Streit // Toxicol. Pathol. – 2000. – Vol. 28, N 1. – P. 28–30. https://doi.org/10.1177/019262330002800104

58. Elevated plasma cytokines in autism spectrum disorders provide evidence of immune dysfunction and are associated with impaired behavioral outcome / P. Ashwood [et al.] // Brain Behav. Immun. – 2011. – Vol. 25, N 1. – P. 40–45. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2010.08.003

59. Biomarkers in autism / A. A. S. Goldani [et al.] // Front. Psychiatry. – 2014. – Vol. 5. – Art. 100. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2014.00100

60. Early retinal neurodegeneration and impaired Ran-mediated nuclear import of TDP-43 in progranulin-deficient FTLD / M. E. Ward [et al.] // J. Exp. Med. – 2014. – Vol. 211, N 10. – P. 1937–1945. https://doi.org/10.1084/jem.20140214

61. AL-Ayadhi, L. Y. Low plasma progranulin levels in children with autism / L. Y. AL-Ayadhi, G. A. Mostafa // J. Neuroinflamm. – 2011. – Vol. 8, N 1. – Art. 111. https://doi.org/10.1186/1742-2094-8-111

62. Виноградова, К. Н. Этиология расстройств аутистического спектра / К. Н. Виноградова // Совр. зарубеж. психология. – 2014. – Т. 3, № 4. – С. 112–131.

63. Полетаев, А. Б. Про пьяного и потерянные ключи / А. Б. Полетаев // Клин. патофизиология. – 2017. – Т. 23, № 3. – С. 3–13.

64. Полетаев, А. Б. Изменения в опиатной системе у детей, страдающих аутизмом. Возможные причины и следствия / А. Б. Полетаев, А. А. Полетаева, А. В. Хмельницкая // Клин. патофизиология. – 2016. – Т. 22, № 1. – С. 48–54.

65. Maternal infection requiring hospitalization during pregnancy and autism spectrum disorders / H. Ó. Atladóttir [et al.] // J. Autism Dev. Disord. – 2010. – Vol. 40, N 12. – P. 1423–1430. https://doi.org/10.1007/s10803-010-1006-y

66. Neuroleptic treatment effect on mitochondrial electron transport chain: peripheral blood mononuclear cells analysis in psychotic patients / J. Casademont [et al.] // J. Clin. Psychopharmacol. – 2007. – Vol. 27, N 3. – P. 284–288. https://doi. org/10.1097/jcp.0b013e318054753e

67. Rossignol, D. A. Evidence of mitochondrial dysfunction in autism and implications for treatment / D. A. Rossignol, J. J. Bradstreet // Am. J. Biochem. Biotech. – 2008. – Vol. 4, N 2. – P. 208–217. https://doi.org/10.3844/ajbbsp.2008.208.217

68. Rossignol, D. A. Mitochondrial dysfunction in autism spectrum disorders: a systematic review and meta-analysis / D. A. Rossignol, R. E. Frye // Mol. Psychiatry. – 2012. – Vol. 17, N 3. – P. 290–314. https://doi.org/10.1038/mp.2010.136

69. Материнский эффект при детском аутизме: повышенный уровень повреждений ДНК у пациентов и их матерей / Л. Н. Пороховник [и др.] // Биомед. химия. – 2016. – Т. 62, № 4. – С. 466–470.