CC BY
26УДК б1б https://doi.org/10.29296/25877313-2020-02-04
© Коллектив авторов, 2020
ОСОБЕННОСТИ СЫВОРОТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АМИНОКИСЛОТ У ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА С РАССТРОЙСТВОМ АУТИСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА
А.В. Скальный
д.м.н., профессор, зав. лабораторией, Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова; зав. кафедрой,
Российский университет дружбы народов; зав. лабораторией,
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М Т.В. Коробейникова к.т.н., кафедра медицинской элементологии, медицинский институт, Российский университет дружбы народов; АНО «Центр биотической медицины» (Москва) А.А. Скальный
ассистент, кафедра медицинской элементологии, медицинский институт, Российский университет дружбы народов; АНО «Центр биотической медицины» (Москва) Ю.Н. Лобанова
к.б.н., ст. преподаватель, кафедра медицинской элементологии, медицинский институт, Российский университет дружбы народов; АНО «Центр биотической медицины» (Москва) М.Г. Скальная д.м.н., профессор,
Российский университет дружбы народов (Москва); Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М АНО Центр биотической медицины (Москва) А.А.Тиньков к.м.н., науч. сотрудник,
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова; вед. науч. сотрудник,
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М Российский университет дружбы народов (Москва) E-mail: tinkov.a.a@gmail.com
Цель исследования - изучение сывороточной концентрации аминокислот и ряда их производных у детей с расстройством аутистического спектра (РАС) дошкольного возраста.
Материал и методы. Обследовано 35 мальчиков с РАС (МКБ-10: F84.0) дошкольного возраста (3-6 лет) и 35 здоровых сверстников. Определение сывороточной концентрации аминокислот и их производных проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе PerkinElmer S200 («PerkinElmer», США).
Результаты. Установлено, что концентрации лейцина, лизина, треонина, триптофана, аргинина, глутамина, серина, 1-ме-тилгистидина, а-аминомасляной кислоты и таурина характеризовались достоверным снижением относительно контрольных значений на 11, 22, 19, 22, 34, 17, 13, 29, 20 и 14% соответственно. Отмечено 16%-ное снижение уровня фенилаланина в сыворотке крови, приближающееся по значимости к достоверному. Концентрация гидроксипролина в сыворотке детей с аутизмом превышала соответствующие показатели в контрольной группе более чем в 3 раза. В соответствии с результатами группового сравнения тесная взаимосвязь с РАС была выявлена для концентраций гидроксипролина (ß=0,447; р=0,001) и аргинина (ß=-0,238; р=0,068). Модель, включающая уровень аминокислот, характеризующихся сколько-нибудь значимыми групповыми отличиями (1mh, Aab, Arg, Gln, Hypro, Leu, Lys, Ser, Thr, Trp, Tau), была связана с 26% вариабельности наличия РАС (р=0,001). Выводы. Полученные данные свидетельствуют о выраженной тенденции к дефициту аминокислот у детей с РАС на фоне повышения концентрации гидроксипролина, что может являться связующим звеном между аутизмом и гипермобильностью суставов. В свою очередь, дефицит ряда аминокислот, являющихся прекурсорами нейромедиаторов, может приводить к усугублению нервно-психических нарушений. В этой связи коррекция метаболизма аминокислот может являться одним из потенциальных направлений в терапии РАС.
Ключевые слова: аминокислоты, сыворотка крови, дети, РАС, ВЭЖХ.
Для цитирования: Скальный А.В., Коробейникова Т.В., Скальный А.А., Лобанова Ю.Н., Скальная М.Г., Тиньков А.А. Особенности сывороточной концентрации аминокислот у детей дошкольного возраста с расстройством аутистического спектра. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(2):24-30. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-02-04
. Сеченова (Сеченовский университет) (Москва)
. Сеченова (Сеченовский университет);
. Сеченова (Сеченовский университет);
Расстройство аутистического спектра представляет собой сложное нарушение нервно-психического развития [1], частота которого составляет 1-2% в общей популяции детей, превышая 52 млн случаев [2]. Аутизм сопровождается комплексом нарушений, затрагивающих метаболизм липидов [3], редокс-гомеостаз [4], а также обмен аминокислот [5].
С использованием методов метаболомики реализован подход к оценке паттернов метаболизма аминокислот, связанных с наличием РАС [6]. В частности, показано, что дети с РАС характеризуются снижением концентрации Gly, Ser, Thr, Ala, His, и Tau в плазме [7]. Последующие исследования также отметили тенденцию к дефициту эссен-циальных аминокислот в сыворотке [8]. При этом уровни глутамата и ГАМК были существенно выше у пациентов с аутизмом и сопровождались достоверным снижением концентрации глутамина и соотношения глутамин/глутамат [9]. Также было установлено значительное изменение экскреции аминокислот, в том числе Lys, Pro, Asp, Arg/Orn и Hypro с мочой [10].
В то же время систематические данные о характере нарушений метаболизма аминокислот у детей с РАС отсутствуют. В единственном обзоре, посвященным данной проблеме, отмечается большое количество противоречий относительно концентрации таурина и лизина [11]. Данные противоречия могут быть обусловлены различиями в возрасте, поле, а также страной проведения исследования. Учитывая роль аминокислот в качестве прекурсоров нейромедиаторов, их другие функции, следует отметить, что нарушение метаболизма аминокислот может занимать важное место в патологии нервной системы у детей [12]. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, направленные на оценку метаболизма аминокислот у детей с РАС. Более того, отмечается важность одновременной оценки нескольких аминокислот, что позволяет установить характерные метаболические паттерны [13].
Цель исследования - изучение сывороточной концентрации аминокислот, а также ряда их производных у детей с расстройством аутистического спектра дошкольного возраста.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование проведено в соответствии с этическими принципами, установленными в Хельсинкской декларации (1964), и ее последними по-
правками (2013). Протокол исследования одобрен Локальным этическим комитетом (Ярославский государственный университет, г. Ярославль, Россия). Перед включением обследуемых в исследование было получено письменное информированное согласие родителей или законных опекунов. Забор биоматериала (сыворотка крови) проводили в присутствии родителей.
Обследовано 35 мальчиков с РАС (МКБ-10: F84.0) дошкольного возраста (3-6 лет) и 35 здоровых сверстников. Достоверных различий в возрасте обследуемых групп (4,51±1,69 vs 4,75±1,59, p = 0,595) выявлено не было.
Забор крови осуществляли утром натощак из локтевой вены с использованием пробирок Vacuette ® (9 мл) (Greiner Bio-One International AG, Austria). Образцы крови центрифугировали в течение 10 мин при 1600 об/мин для получения сыворотки крови. Для анализа использовали только образцы сыворотки без признаков гемолиза. Определение сывороточной концентрации аминокислот аланина (Ala), аргинина (Arg), аспарагина (Asn), аспартата (Asp), цитруллина (Cit), глутами-на (Gln), глутамата (Glu), глицина (Gly), гистидина (His), изолейцина (Ile), лейцина (Leu), лизина (Lys), метионина (Met), орнитина (Orn), фенилала-нина (Phe), пролина (Pro), серина (Ser), таурина (Tau), треонина (Thr), триптофана (Trp) и валина (Val) проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе PerkinElmer S200 («PerkinElmer», США).
Калибровку хроматографа осуществляли с использованием калибровочных растворов на основе ClinCal® Plasma Calibrator, lyophil., for Amino Acids (10213). Контроль качества лабораторных исследований выполняли с использованием стандартных референтных образцов ClinChek® Plasma Control, lyophil, для аминокислот, уровень I (№ 10280) и II (№ 10281). Соответствие фактических и сертифицированных значений составляло от 94 до 106%, при этом фактические значения всегда находились в пределах сертифицированного интервала, указанного производителем. Полученные данные о концентрации аминокислот в сыворотке крови выражены в микромолях на литр.
Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием программного пакета Statistica 10.0 (Statsoft, Tulsa, OK, США). Определение характера распределения данных осуществляли с использованием теста Шапи-ро-Уилка. Поскольку распределение данных о
концентрации аминокислот было отличным от гауссовского, результаты представлены в виде медианы и соответствующих границ межквартильно-го размаха (IQR).
Сравнительный анализ проводили с использованием непараметрического ^-критерия Ман-на-Уитни. Также проведен регрессионный анализ, в котором наличие РАС использовали как зависимый параметр (0 - нет, 1 - да), тогда как концентрации аминокислот, характеризующиеся достоверными различиями, рассматривали в качестве независимых предикторов. Все используемые тесты считали достоверными при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Установлено, что дети с расстройствами аутистического спектра характеризуются значительными нарушениями аминокислотного спектра
Таблица 1. Концентрация (мкмоль/л) эссенциальных с РАС и здоровых обследуемых
сыворотки крови. Среди незаменимых аминокислот (табл. 1) концентрации лейцина, лизина, треонина и триптофана характеризовались достоверным снижением относительно контрольных значений на 11, 22, 19 и 22% соответственно. Также стоит отметить 16%-ное снижение уровня фенил-аланина в сыворотке крови, приближающееся по значимости к достоверному.
Статистически значимые изменения были выявлены и в отношении условно-эссенциальных и неэссенциальных аминокислот (табл. 2). В частности, наиболее выраженное снижение, составляющее 34% относительно соответствующих контрольных значений, было характерно для концентрации аргинина в сыворотке крови детей с РАС. Концентрации глутамина и серина также были ниже соответствующих показателей у здоровых сверстников на 17 и 13% соответственно.
аминокислот в сыворотке крови детей
Аминокислота Контроль РАС p-value
Валин (Val) 134,1 (100,2-208,4) 148,9 (104,9-196,7) 0,666
Лейцин (Leu) 121,7 (103,6-146,5) 108,3 (86,3-129,8) 0,036*
Изолейцин (Ile) 56,1 (46,9-69,7) 49,1 (38,7-61,2) 0,185
Лизин (Lys) 193,3 (162,1-231,8) 150,8 (113,1-189,5) 0,020*
Метионин (Met) 51,5 (33,8-72,8) 54,3 (46-58,7) 0,716
Фенилаланин (Phe) 64,9 (55,8-68,2) 54,2 (44,4-65,1) 0,073
Треонин (Thr) 118,1 (91,6-170,9) 95,1 (73,5-117,3) 0,003*
Триптофан (Trp) 70,6 (62,8-73,8) 55,3 (39,2-66) 0,018*
Гистидин (His) 85,8 (56,5-124,7) 62,4 (45,9-112,1) 0,134
Примечание : данные в виде медианы и границ межквартильного размаха; * - достоверность отличий прир< 0,05.
Таблица 2. Концентрация (мкмоль/л) условно-незаменимых и заменимых аминокислот в сыворотке крови детей с РАС и здоровых обследуемых
Аминокислота Контроль РАС p-value
Аланин (Ala) 303,5 (228,1-374,6) 303,6 (235,5-376,7) 1,000
Аргинин (Arg) 89,3 (59,4-126,1) 59,2 (46-75,7) 0,003*
Аспарагин (Asn) 80 (67,4-96,8) 72,7 (61,9-89,4) 0,376
Аспартат (Asp) 14,6 (10,9-18) 16,1 (12,4-20,7) 0,266
Глутамин (Gln) 438,9 (405,9-526,3) 364,4 (310,6-448) 0,006*
Глутамат (Glu) 46,3 (39-65,5) 48,8 (34,4-58,2) 0,601
Глицин (Gly) 377,1 (319,2-454,6) 387,6 (327,5-430,4) 0,910
Пролин (Pro) 218,1 (173,7-367,8) 261,8 (216,3-310,2) 0,346
Серин (Ser) 83,1 (74,5-110,2) 72,7 (58,6-84,8) 0,011*
Тирозин (Tyr) 74,7 (53,8-93,8) 81,9 (66,2-94,2) 0,207
Примечание: см. табл. 1.
Таблица 3. Концентрация (мкмоль/л) производных аминокислот в сыворотке крови детей с РАС и здоровых обследуемых
Аминокислота Контроль РАС p-value
1-Метилгистидин (1mh) 11,9 (10,5-14) 8,5 (5,2-11,9) 0,013*
а-Аминомасляная кислота (Aab) 23,1 (16,5-28,8) 18,5 (14-22,7) 0,010*
Цитруллин (Cit) 52,3 (45,5-61) 48,3 (39-61) 0,329
Гидроксипролин (Hypro) 3,1 (1,1-7,2) 11,4 (1,8-17,1) 0,005*
Орнитин (Orn) 67,7 (50,7-71,1) 53 (38,9-67,1) 0,104
Фосфосерин (Pser) 45,4 (28,2-116,4) 57,7 (27,8-75,6) 0,745
Таурин (Tau) 76,9 (65-98) 66,3 (46,6-78,1) 0,009*
Примечание: см. табл. 1.
Значительные различия были выявлены и при изучении сывороточной концентрации производных аминокислот (табл. 3). Так, дети с РАС характеризуются достоверным снижением уровня 1-ме-тилгистидина, а-аминомасляной кислоты и таури-на на 29, 20 и 14% по сравнению с соответствующими показателями у здоровых сверстников. Особый интерес представляют данные касающиеся концентрации гидроксипролина в сыворотке, свидетельствующие о более чем трехкратном повышении контрольных значений у детей с РАС.
Регрессионный анализ также продемонстрировал тесную взаимосвязь между нарушением обмена аминокислот и расстройствами аутистиче-ского спектра. В соответствии с результатами группового сравнения, наиболее значимая положительная взаимосвязь с наличием РАС выявлена для концентрации гидроксипролина (ß = 0,447; p = 0,001). В то же время среди всех аминокислот, характеризующихся достоверными или практически достоверными различиями, лишь концентрация аргинина характеризовалась достоверной обратной связью с наличием РАС (ß = -0,238; p = 0,068). В целом модель, включающая уровень аминокислот, характеризующихся сколько-нибудь значимыми групповыми отличиями (1mh, Aab, Arg, Gln, Hypro, Leu, Lys, Ser, Thr, Trp, Tau), была связана с 26% вариабельности наличия РАС (p = 0,001).
Полученные данные свидетельствуют о значительном нарушении аминокислотного спектра сыворотки крови детей при расстройствах аутистического спектра. При этом наиболее выраженные нарушения отмечались в случае гидроксипролина и аргинина, которые были связаны с РАС в регрессионной модели. Ряд других аминокислот также характеризовался достоверным снижением.
Данные о повышении концентрации гидрок-сипролина у пациентов с РАС согласуются с результатами Vargason et al. [14]. Учитывая роль гидроксипролина в качестве маркера повреждения коллагена, справедливо предположить наличие повреждения коллагена при РАС. Данное предположение подтверждается указаниями на потенциальную взаимосвязь между аутизмом и гипермобильностью суставов [15], также связанной с повышением концентрации гидроксипролина в моче [16]. Аргинин рассматривается как незаменимая аминокислота для организма ребенка [17] в связи с его ролью в функционировании мозга [18]. Экспериментальные исследования указывают на взаимосвязь между нарушением метаболизма аргинина и поведенческими нарушениями в модели нейро-дегенерации [19]. Таким образом, повышенный риск дефицита аргинина может предрасполагать к нарушению развития и функционирования центральной нервной системы, по крайней мере, частично обусловливая выраженность нарушений при РАС. Снижение уровня ряда других аминокислот у пациентов с РАС в целом согласуется с результатами ранее проведенных работ. В частности, Bugajska et al. выявили тенденцию к снижению концентрации Cit, ГАМК, Ile, Leu, Phe, Trp, и Orn у детей с аутизмом [8]. Снижение концентрации треонина и тирозина также подтверждает результаты, полученные при обследовании детей с аутизмом в Турции [20]. Концентрации гистидина и лизина у детей с аутизмом и умственной отсталостью характеризовались выраженными различиями [21]. Выявленное снижение концентрации глутамина согласуется с данными о нарушении цикла глутамин/глутамат в мозге пациентов с РАС [22], что играет значительную роль в токсичности
возбуждающих медиаторов [4]. В свою очередь, нарушение метаболизма серина может быть вовлечено в данный процесс посредством нарушения передачи сигналов с NMDA рецепторов [23]. Учитывая роль таурина в развитии нервной системы, а также его нейропротекторное действие [24], отмеченный недостаток таурина может быть связан с тяжестью нейропсихических нарушений. Наконец, нарушение обмена аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), в том числе лейцина, также может сопровождаться нарушениями поведения [25].
Хотя ряд выявленных различий в обмене аминокислот может быть связан с нарушениями метаболизма при РАС, что было продемонстрировано в случае глутамина/глутамата [22] или триптофана [26], непосредственные причинно-следственные связи не установлены. В то же время показано, что особенности диеты (в том числе рестрик-тивные диеты) повышают восприимчивость детей с РАС к дефициту аминокислот [27]. Кроме того, вне зависимости от непосредственных причин, нарушения обмена аминокислот при аутизме могут вносить существенный вклад в тяжесть и особенности клинического течения РАС посредством их роли в пластичности и функционировании мозга [28].
ВЫВОДЫ
Полученные данные свидетельствуют о выраженной тенденции к дефициту аминокислот у детей с РАС на фоне повышения концентрации гидроксипролина, что может являться связующим звеном между аутизмом и гипермобильностью суставов. Дефицит ряда аминокислот, являющихся прекурсорами нейромедиаторов, может приводить к усугублению нервно-психических нарушений. В этой связи коррекция метаболизма аминокислот может являться одним из потенциальных направлений в терапии РАС.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-315-00103.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Lord C., Elsabbagh M., Baird G., Veenstra-Vanderweele J. Autism spectrum disorder. The Lancet. 2018; 392(10146): 508-520.
2. Hahler E.M., Elsabbagh M. Autism: A global perspective. Current Developmental Disorders Reports. 2015; 2(1):58-64.
3. Tamiji J., Crawford D.A. The neurobiology of lipid metabolism in autism spectrum disorders. Neurosignals. 2010; 18(2):98-112.
4. Bjorklund G., Skalny A.V., Rahman M.M., Dadar M., Yassa H.A., Aaseth J., Tinkov, A.A. Toxic metal (loid)-based pollutants and their possible role in autism spectrum disorder. Environmental Research. 2018; 166:234-250.
5. Frye R.E., James S.J. Metabolic pathology of autism in relation to redox metabolism. Biomarkers in Medicine. 2014; 8(3):321-330.
6. Smith A.M., King J.J., West P.R., Ludwig M.A., Donley E.L., Burrier R.E., Amaral D.G. Amino acid dysregulation meta-botypes: Potential biomarkers for diagnosis and individual-lized treatment for subtypes of autism spectrum disorder. Biological Psychiatry. 2019; 85(4):345-354.
7. Ming X., Stein T.P., Barnes V., Rhodes N., Guo L. Metabolic perturbance in autism spectrum disorders: a metabolomics study. Journal of Proteome Research. 2012; 11(12):5856-5862.
8. Bugajska J., Berska J., Wojtyto T., Bik-Multanowski M., Sztefko K. The amino acid profile in blood plasma of young boys with autism. Psychiatria Polska. 2017; 51(2):359-368.
9. Al-Otaish H., Al-Ayadhi L., Bjorklund G., Chirumbolo S., Urbina M.A., El-Ansary A. Relationship between absolute and relative ratios of glutamate, glutamine and GABA and severity of autism spectrum disorder. Metabolic Brain Disease. 2018; 33(3):843-854.
10. Liu A., Zhou W, Qu L., He F., Wang H., Wang Y., Wang M. Altered urinary amino acids in children with autism spectrum disorders. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2019; 13:7.
11. Ghanizadeh A. Increased glutamate and homocysteine and decreased glutamine levels in autism: a review and strategies for future studies of amino acids in autism. Disease Markers. 2013; 35(5):281-286.
12. Elango R., Laviano A. Protein and amino acids: key players in modulating health and disease. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 2017; 20(1):69-70.
13. Zheng H.F., Wang W.Q., LiX.M., Rauw G., Baker G.B. Body fluid levels of neuroactive amino acids in autism spectrum disorders: a review of the literature. Amino Acids. 2017; 49(1):57-65.
14. Vargason T., Kruger U., McGuinness D.L., Adams J.B., Geis E., Gehn E., Hahn J. Investigating plasma amino acids for differentiating individuals with autism spectrum disorder and typically developing peers. Research in Autism Spectrum Disorders. 2018; 50:60-72.
15. Baeza-Velasco C., Cohen D., Hamonet C., VlamynckE., Diaz L., Cravero C., Guinchat V. Autism, Joint Hypermobility-Related Disorders and Pain. Frontiers in Psychiatry. 2018; 9:656.
16. Engelbert R.H., Bank R.A., Sakkers R.J., Helders P.J., Beemer F.A., Uiterwaal C.S. Pediatric generalized joint hypermobility with and without musculoskeletal complaints: a localized or systemic disorder? Pediatrics. 2003; 111(3):e248-e254.
17. Pencharz P.B., Ball R.O. Amino acid needs for early growth and development. The Journal of nutrition. 2004; 134(6):1566S-1568S.
18. Bergin D.H., Jing Y., Mockett B.G., Zhang H., Abraham W.C., Liu P. Altered plasma arginine metabolome precedes behavioral and brain arginine metabolomic profile changes in the APPswe/PS1AE9 mouse model of Alzheimer's disease. Translational psychiatry. 2018; 8(1): 108.
19. Lameu C., de Camargo A., Faria M. L-arginine signalling potential in the brain: the peripheral gets central. Recent patents on CNS drug discovery. 2009; 4(2):137-142.
20. Bala K.A., Dogan M., Mutluer T., Kaba S., Asian O., Balahoroglu R., Kocaman S. Plasma amino acid profile in autism spectrum disorder (ASD). European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 2016; 20(5):923-929.
21. Delaye J.B., Patin F., Lagrue E., Le Tilly O., Bruno C., Vuillaume M.L., Andres C. Post hoc analysis of plasma amino acid profiles: towards a specific pattern in autism spectrum disorder and intellectual disability. Annals of Clinical Biochemistry. 2018; 55(5):543-552.
22. Horder J., Lavender T., MendezM.A., O'gorman R., Daly E., Craig M.C., Murphy D.G. Reduced subcortical glutama-te/glutamine in adults with autism spectrum disorders: a [1 H] MRS study. Translational Psychiatry. 2013; 3(7):e279-e279.
23. Golubeva A.V., Joyce S.A., Moloney G., Burokas A., Sherwin E., Arboleya S., Rea, K. Microbiota-related changes in bile acid & tryptophan metabolism are associated with gastrointestinal dysfunction in a mouse model of autism. EBioMe-dicine. 2017; 24:166-178.
24. Kilb W., Fukuda A. Taurine as an essential neuromodulator during perinatal cortical development. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2017; 11:328.
25. Tarlungeanu D.C., Deliu E., Dotter C.P., Kara M., Janiesch P.C., Scalise M., Bilguvar K. Impaired amino acid transport at the blood brain barrier is a cause of autism spectrum disorder. Cell. 2016; 167(6):1481-1494.
26. OrmstadH., Bryn V., VerkerkR., Skjeldal O. H., Halvorsen B., Saugstad O.D., Maes M. Serum Tryptophan, Tryptophan Catabolites and Brain-derived Neurotrophic Factor in Subgroups of Youngsters with Autism Spectrum Disorders. CNS & Neurological Disorders-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-CNS & Neurological Disorders). 2018; 17(8):626-639.
27. Arnold G.L., Hyman S.L., Mooney R.A., Kirby R.S. Plasma amino acids profiles in children with autism: potential risk of nutritional deficiencies. Journal of Autism and Developmental Disorders 2003; 33(4):449-454.
28. Billard J.M. D-Amino acids in brain neurotransmission and synaptic plasticity. Amino Acids. 2012; 43(5):1851-1860.
Поступила 13 января 2020 г.
SPECIFIC FEATURES OF SERUM AMINO ACID CONCENTRATION IN PRESCHOOL CHILDREN WITH AUTISM SPECTRUM DISORDER
© Authors, 2020 A.V. Skalny
Dr.Sc. (Med.), Professor, Head of Laboratory, Yaroslavl State University; Head of Laboratory, Sechenov University (Moscow); Head of Department, RUDN University (Moscow) T.V. Korobeynikova
Ph.D. (Eng.), Department of Medical Elementology of the Medical Institute, Peoples' Friendship University of Russia; ANO "Center for Biotic Medicine" (Moscow) А.А. Skalny
Assistant, Department of Medical Elementology of the Medical Institute, Peoples' Friendship University of Russia; ANO "Center for Biotic Medicine" (Moscow) Yu.N. Lobanova
Ph.D. (Biol.), Senior Lecturer, Department of Medical Elementology of the Medical Institute,
Peoples' Friendship University of Russia;
ANO "Center for Biotic Medicine" (Moscow)
M.G. Skalnaya
Dr.Sc. (Med.), Professor,
Peoples' Friendship University of Russia;
ANO "Center for Biotic Medicine" (Moscow)
A.A. Tinkov
Ph.D. (Med.), Research Scientist, Yaroslavl State University;
Leader Research Scientist, Sechenov University; Peoples' Friendship University of Russia (Moscow) E-mail: tinkov.a.a@gmail.com
The aim of this study was to investigate the serum concentration of amino acids, as well as their derivatives, in children with an autism spectrum disorder of preschool age.
Material and methods. There are 35 boys with ASD (ICD-10: F84.0) of preschool age (3-6 years) and 35 healthy peers were examined. Determination of serum concentration of amino acids and their derivatives was carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) on a PerkinElmer S200 chromatograph (PerkinElmer, USA).
Results. It was found that the concentration of leucine, lysine, threonine, tryptophan, arginine, glutamine, serine, 1-methylhistidine, a-aminobutyric acid and taurine was characterized by a significant decrease relative to the control values by 11%, 22%, 19%, 22%, 34%, 17%, 13%, 29%, 20% and 14%, respectively. It is also worth noting a 16% decrease in serum phenylalanine, approaching significant in significance. At the same time, the hydroxyproline serum concentration in children with autism exceeded the corresponding parameters in the control group by more than 3 times. In accordance with the results of a group comparison, a tight relationship with ASD was found for the concentration of hydroxyproline (3 = 0.447; p = 0.001) and arginine (3 = -0.238; p = 0.068). A model including the level of amino acids characterized by any significant group differences (1mh, Aab, Arg, Gln, Hypro, Leu, Lys, Ser, Thr, Trp, Tau) was associated with 26% of the variability of the presence of ASD (p = 0.001).
Conclusions. Thus, the data obtained indicate a pronounced trend towards amino acid deficiency in children with ASD amid an increase in the concentration of hydroxyproline, which may be the link between autism and joint hypermobility. In turn, a deficiency of a number of amino acids, which are precursors of neurotransmitters, can lead to aggravation of neuropsychiatric disorders. In this regard, the correction of the amino acids metabolism may be one of the potential directions in the treatment of ASD.
Key words: amino acids, blood serum, children, ASD, HPLC.
For citation: Skalny A.V., Korobeynikova T.V., Skalny A.A., Lobanova Yu.N., Skalnaya M.G., Tinkov A.A. Specific features of serum amino acid concentration in preschool children with autism spectrum disorder. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020;23(2):24-30. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-02-04
УВАЖАЕМЫЕ КОЛЛЕГИ !
Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений приглашает принять участие в Международной научной конференции «От растения до лекарственного препарата»,
которая состоится 4-5 июня 2020 года. Тематика конференции:
1. Мобилизация генетических ресурсов лекарственных и ароматических растений для использования в медицине, фармацевтической и пищевой промышленности.
2. Лекарственное ботаническое ресурсоведение: биоразнообразие, популяционная биология, продуктивность лекарственных растений в природных экосистемах.
3. Лекарственное растениеводство: интродукция, селекция, агротехнологии.
4. Изучение метаболома растений.
5. Биотехнология в лекарственном растениеводстве.
6. Фитохимическое изучение и стандартизация лекарственного растительного сырья, субстанций и создание современных лекарственных форм.
7. Доклинические и клинические исследования лекарственных растительных средств.
Форма участия - очно-заочная Рабочие языки конференции - русский, английский. Приём материалов (анкеты-заявки, тексты статей) - не позднее 03 апреля 2020 г.
по e-mail: conference@vilarnii.ru Информация о проведении представлена на сайте http://vilarnii.ru/ в разделе «Конференции».
