Voie de la kynurénine dans les "troubles du spectre de l'autisme" chez les enfants

Aperçu: G.M.

Il y a de plus en plus de preuves que les réponses immunitaires altérées jouent un rôle dans la pathogenèse des "troubles du spectre de l'autisme" (TSA), ainsi que dans le dysfonctionnement des systèmes sérotoninergiques et glutamatergiques. Puisque la voie de la kynurénine (KYN) qui dégrade le tryptophane (TRP) est activée dans divers états neuroinflammatoires, l'équipe a cherché à déterminer si cette voie est activée dans les TSA.Soixante-cinq patients pédiatriques avec un diagnostic de TSA (dont 52 garçons) ont été recrutés à partir d'une enquête épidémiologique couvrant 2 comtés en Norvège; 30 (46,5%) de ces patients ont reçu un diagnostic d'autisme infantile, 16 (24,6%) avec syndrome d'Asperger, 12 (18,5%) avec autisme atypique, 1 (1,5%) avec syndrome de Rett et 6 (9,2%) avec d'autres TSA . Les taux sériques des marqueurs suivants ont été mesurés chez les enfants avec diagnostic de TSA et comparés à ceux de 30 enfants en bonne santé: TRP, KYN, acide kynurénique (KA), 3-hydroxykynurénine et acide quinolinique.Le taux sérique moyen de KA était significativement plus bas dans le groupe TSA que chez les témoins (28,97 vs 34,44 nM, p = 0,040), tandis que le rapport KYN / KA était significativement plus élevé dans le groupe TSA(61,12 vs 50,39, p = 0,006). Les mêmes valeurs relatives ont été trouvées lors de la comparaison du sous-groupe de l'autisme infantile avec les témoins. De plus, le taux sérique moyen de TRP était significativement plus bas chez les enfants avec un sous-diagnostic de l'autisme infantile que chez ceux avec le syndrome d'Asperger (67,26 vs. 77,79 μM, p = 0,020).Cette étude indique qu'il existe un potentiel neurotoxique accru et également une possible diminution de l'activité KYN aminotransférase dans les TSA.

Neuropsychobiology. 2018 Apr 25:1-7. doi: 10.1159/000488157.

Kynurenine Pathway in Autism Spectrum Disorders in Children

Bryn V¹, Verkerk R², Skjeldal OH³, Saugstad OD⁴, Ormstad H⁵.

Author information

1

Department of Pediatrics,<bold></bold> Innlandet Hospital Trust, Lillehammer, Norway.

2

Laboratory of Medical Biochemistry, University of Antwerp, Antwerp, Belgium.

3

Gillberg Neuropsychiatry Centre, Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden.

4

Pediatric Research Institute, Rikshospitalet Oslo University Hospital, University of Oslo, Oslo, Norway.

5

Faculty of Health Sciences, Buskerud University College, Drammen, Norway.

Abstract

BACKGROUND:

There is increasing evidence that altered immune responses play a role in the pathogenesis of autism spectrum disorders (ASD), together with dysfunction of the serotonergic and glutamatergic systems. Since the kynurenine (KYN) pathway that degrades tryptophan (TRP) is activated in various neuroinflammatory states, we aimed to determine whether this pathway is activated in ASD.

METHODS:

Sixty-five pediatric ASD patients (including 52 boys) were enrolled from an epidemiological survey covering 2 counties in Norway; 30 (46.5%) of these patients were diagnosed with childhood autism, 16 (24.6%) with Asperger syndrome, 12 (18.5%) with atypical autism, 1 (1.5%) with Rett syndrome, and 6 (9.2%) with other ASD. The serum levels of the following markers were measured in the children with ASD and compared to those in 30 healthy children: TRP, KYN, kynurenic acid (KA), 3-hydroxykynurenine, and quinolinic acid.

RESULTS:

The mean serum level of KA was significantly lower in the ASD group than in the healthy controls (28.97 vs. 34.44 nM, p = 0.040), while the KYN/KA ratio was significantly higher in the ASD group (61.12 vs. 50.39, p = 0.006). The same relative values were found when comparing the childhood autism subgroup with the controls. Also, the mean serum level of TRP was significantly lower in children with a subdiagnosis of childhood autism than in those with Asperger syndrome (67.26 vs. 77.79 μM, p = 0.020).

CONCLUSION:

Our study indicates that there is an increased neurotoxic potential and also a possible lower KYN aminotransferase activity in ASD.

© 2018 S. Karger AG, Basel.

PMID:29694960

DOI:10.1159/000488157

Statut de tryptophane dans le "trouble du spectre de l'autisme" et l'influence de la supplémentation sur son niveau

Aperçu: G.M.

Des rapports récents montrent que l'incidence mondiale du "trouble du spectre de l'autisme"  (TSA) augmente considérablement, bien que l'étiologie et la pathogenèse du TSA soient encore loin d'être  élucidées.  

Certains composés essentiels dérivés de l'alimentation, tels que l'acide aminé tryptophane, semblent être altérés chez les patients avec un diagnostic de TSA. Le tryptophane (Trp) joue un rôle important dans l'organisme humain et sert de précurseur pour une large gamme de composés bioactifs, y compris les neurotransmetteurs majeurs. La recherche indique que le tryptophane pourrait être déficient chez les sujets avec un diagnostic de TSA. La déficience en tryptophane peut être récupérée en étudiant les niveaux de Trp ou son principal métabolite kynurénine dans les urines.  

Le but de la présente étude est de quantifier la teneur en tryptophane dans les échantillons d'urine (n = 236) des patients avec un diagnostic de TSA, qui ont été soumis à un régime alimentaire complété en des vitamines B et magnésium, par rapport aux témoins (sans ce régime alimentaire).

Une différence significative dans les taux de tryptophane dans tous les groupes a été observée. La supplémentation avec les vitamines B et le magnésium a une influence sur la concentration de Trp. En outre, aucune corrélation entre les niveaux d'IMC et de tryptophane n'a été trouvée. Ces résultats évaluent que le niveau Trp dans les sujets avec un diagnostic de TSA est essentiel et que l'apport de vitamines B et de magnésium avec un régime alimentaire pourrait influencer son homéostasie métabolique. 

Metab Brain Dis. 2017 Jun 12. doi: 10.1007/s11011-017-0045-x.

Tryptophan status in autism spectrum disorder and the influence of supplementation on its level

Kałużna-Czaplińska J¹, Jóźwik-Pruska J², Chirumbolo S³, Bjørklund G⁴.

Author information

1

Department of Chemistry, Institute of General and Ecological Chemistry, Lodz University of Technology, Zeromskiego116, 90-924, Lodz, Poland. joanna.kaluzna-czaplinska@p.lodz.pl.

2

Department of Chemistry, Institute of General and Ecological Chemistry, Lodz University of Technology, Zeromskiego116, 90-924, Lodz, Poland.

3

Department of Neurological and Movement Sciences, University of Verona, Verona, Italy.

4

Council for Nutritional and Environmental Medicine, Mo i Rana, Norway.

Abstract

Recent reports show that the worldwide incidence of autism spectrum disorder (ASD) is dramatically increasing, although ASD etiology and pathogenesis are still far to be fully elucidated. Some dietary-derived essential compounds, such as the amino acid tryptophan, appear to be impaired in patients with ASD. Tryptophan (Trp) plays a significant role in the human organism and serves as a precursor for a wide range of bioactive compounds, including major neurotransmitters. Research indicates that tryptophan might be deficient in subjects with ASD. Deficiency in the tryptophan level can be retrieved by investigating Trp levels or its major metabolite kynurenine in urines. The purpose of the present study is to quantify tryptophan content in urine samples (n = 236) of ASD patients, who underwent a supplemented dietary panel with B vitamins and magnesium, compared to controls (without this diet regimen). The samples were analyzed with gas chromatography-mass spectrometry. Additionally, the correlation between body mass index (BMI) and the level of this amino acid in urine was accomplished. Basic parameters of urine samples were also evaluated. Statistical evaluations in the concentration of tryptophan in ASD patients with different severity of symptoms were reported. A significant difference in tryptophan levels in all groups was observed. Supplementation with B vitamins and magnesium has an influence on the Trp concentration. Furthermore, no correlation between BMI and tryptophan levels was found. These results assess that the Trp level in ASD subjects is critical and that intake of B vitamins and magnesium with diet might influence its metabolic homeostasis.

PMID:28608247

DOI:10.1007/s11011-017-0045-x