PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology, Immunology and General biology, Faculty of Biology, Chelyabinsk State University
д.б.н., доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
Postgraduate Student, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology, Chelyabinsk State University
аспирант кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Faculty of Biology, Chelyabinsk State University
д.м.н., профессор, заведующая кафедрой микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
Autism Spectrum Disorder (ASD) is a complex neurodevelopmental disorder with unknown etiology, high clinical heterogeneity and marked aberrations of the immune system. Evidence for an association between immune dysfunction and behavioral traits highlights the need for a study of the immune cell functional activity in order to search for pathogenesis mechanisms and potential targets for therapy at ASD. The purpose: to determine the expression levels of IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-18, IFNγ and TNFα in peripheral blood leukocytes of children with mild and severe ASD. The study included 81 children with ASD (77.8% boys) and 45 children with typical neurodevelopment (TDC, 71.1% boys). According to the Childhood Autism Rating Scale, 51 children (63.0%) had mild autistic symptoms (CARS score 32.0±1,5) and 30 children had severe ASD symptoms (CARS score 39.0±3,4). Cytokines expression in leukocytes was determined by quantitative PCR with SYBRGreen. The data were transformed using Box–Cox transformation. The differences between groups were assessed by one-way ANOVA and Dunn’s test for multiple comparisons. In leukocytes of children with ASD, regardless of the severity, the expression of IL-1β, IL-18 and IL-2, was significantly reduced compared to TDC. Moreover, in children with mild ASD, low expression of TNFα, compared with TDC was found. In children with severe ASD, the expression of the main cytokine of Th1 – IFNγ, was significantly increased, without an increased expression of an important cytokine of Treg – IL-10. Activation of the Th1 adaptive immune response without compensation by cytokines of Treg, the number of which is reduced in ASD, can lead to increased inflammation, even in the central nervous system, and correlates with the severity of ASD clinical symptoms. Despite extensive immunological evidence suggesting immune system dysregulation, further research is required to clarify the relationship between immune system cell function and ASD pathology.
Расстройства аутистического спектра (РАС) – это сложные нарушения развития нервной системы с неизвестной этиологией, высокой клинической гетерогенностью и выраженными аберрациями иммунной системы. Доказательства связи между иммунной дисфункцией и поведенческими чертами подчеркивают необходимость детального изучения функциональной активности популяций иммунных клеток для поиска механизмов патогенеза и потенциальных мишеней для терапии при РАС. Целью данного исследования было: определить уровни экспрессии IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL- 10, IL-18, IFNγ и TNFα в лейкоцитах периферической крови детей с легкими и тяжелыми симптомами РАС. В исследование был включен 81 ребенок с РАС (77,8% мальчиков) и 45 детей с типичным нейроразвитием (ТРД, 71,1% мальчиков). По шкале оценки детского аутизма 51 ребенок (63,0%) имел легкие симптомы аутизма (средний балл CARS 32,0±1,5) и 30 детей – тяжелые симптомы РАС (средний балл CARS 39,0±3,4). Экспрессию цитокинов в лейкоцитах периферической крови определяли с помощью количественной полимеразной цепной реакции с SYBRGreen. В ходе статистического анализа для приведения данных к нормальному распределению, показатели трансформировали по Боксу–Коксу. Значимость различий между группами оценивали в ходе однофакторного дисперсионного анализа с апостериорными попарными сравнениями методом Данна. Установлено, что в лейкоцитах детей с РАС, не зависимо от тяжести состояния (легкое/тяжелое течение), значимо снижена экспрессия провоспалительных цитокинов – IL-1β, IL-18 и IL-2, по сравнению с аналогичными показателями ТРД. У детей с легким течением РАС обнаружена низкая экспрессия TNFα, по сравнению с ТРД. У детей с тяжелым течением РАС значимо повышены уровни экспрессии IFNγ – основного цитокина Тh1-лимфоцитов, без повышения экспрессии важного цитокина Тreg-лимфоцитов – IL-10. Активация Тh1 адаптивного иммунного ответа без компенсации цитокинами Тreg-лимфоцитов, численность которых снижена при РАС, может приводить к усилению воспаления, в том числе в ЦНС, и коррелирует с тяжестью клинических симптомов РАС. Несмотря на обширные данные, свидетельствующие об дисрегуляции иммунной системы, необходимы дальнейшие исследования для выявления взаимосвязи между функционированием клеток иммунной системы и патобиологией РАС.