Studie:Quecksilber, Autismus, Mastozytose

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Eine Studie aus den USA über den Zusammenhang zwischen Quecksilber in sehr niedriger Konzentration, Mastozytose, Entzündungen und Autismus:

Mercury induces inflammatory mediator release from human mast cells

Background

Mercury is known to be neurotoxic, but its effects on the immune system are less well known. Mast cells are involved in allergic reactions, but also in innate and acquired immunity, as well as in inflammation. Many patients with Autism Spectrum Disorders (ASD) have "allergic" symptoms; moreover, the prevalence of ASD in patients with mastocytosis, characterized by numerous hyperactive mast cells in most tissues, is 10-fold higher than the general population suggesting mast cell involvement. We, therefore, investigated the effect of mercuric chloride (HgCl2) on human mast cell activation.

Methods

Human leukemic cultured LAD2 mast cells and normal human umbilical cord blood-derived cultured mast cells (hCBMCs) were stimulated by HgCl2 (0.1-10 μM) for either 10 min for beta-hexosaminidase release or 24 hr for measuring vascular endothelial growth factor (VEGF) and IL-6 release by ELISA.

Results

HgCl2 induced a 2-fold increase in β-hexosaminidase release, and also significant VEGF release at 0.1 and 1 μM (311 ± 32 pg/106 cells and 443 ± 143 pg/106 cells, respectively) from LAD2 mast cells compared to control cells (227 ± 17 pg/106 cells, n = 5, p < 0.05). Addition of HgCl2 (0.1 μM) to the proinflammatory neuropeptide substance P (SP, 0.1 μM) had synergestic action in inducing VEGF from LAD2 mast cells. HgCl2 also stimulated significant VEGF release (360 ± 100 pg/106 cells at 1 μM, n = 5, p < 0.05) from hCBMCs compared to control cells (182 ± 57 pg/106 cells), and IL-6 release (466 ± 57 pg/106 cells at 0.1 μM) compared to untreated cells (13 ± 25 pg/106 cells, n = 5, p < 0.05). Addition of HgCl2 (0.1 μM) to SP (5 μM) further increased IL-6 release.

Conclusions

HgCl2 stimulates VEGF and IL-6 release from human mast cells. This phenomenon could disrupt the blood-brain-barrier and permit brain inflammation. As a result, the findings of the present study provide a biological mechanism for how low levels of mercury may contribute to ASD pathogenesis.

Google-Übersetzung:
Quecksilber induziert die Freisetzung von Entzündungsmediatoren aus menschlichen Mastzellen

Hintergrund

Quecksilber ist bekanntermaßen neurotoxisch, seine Auswirkungen auf das Immunsystem sind jedoch weniger bekannt. Mastzellen sind an allergischen Reaktionen, aber auch an angeborener und erworbener Immunität sowie an Entzündungen beteiligt. Viele Patienten mit Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) haben "allergische" Symptome. Darüber hinaus ist die Prävalenz von ASD bei Patienten mit Mastozytose, die durch zahlreiche hyperaktive Mastzellen in den meisten Geweben gekennzeichnet ist, 10-fach höher als in der Allgemeinbevölkerung, was auf eine Beteiligung von Mastzellen schließen lässt. Deshalb haben wir die Wirkung von Quecksilberchlorid (HgCl2) auf die Aktivierung von Mastzellen beim Menschen untersucht.

Methoden

Humane leukämische kultivierte LAD2-Mastzellen und normale humane Nabelschnurblut-kultivierte Mastzellen (hCBMCs) wurden durch HgCl2 (0,1-10 μM) entweder 10 min lang für die Beta-Hexosaminidase-Freisetzung oder 24 Stunden zum Messen des vaskulären Endothelialwachstumsfaktors (VEGF) stimuliert ) und IL-6-Freisetzung durch ELISA.

Ergebnisse

HgCl2 induzierte einen zweifachen Anstieg der β-Hexosaminidase-Freisetzung und auch eine signifikante VEGF-Freisetzung bei 0,1 und 1 μM (311 ± 32 pg / 106 Zellen bzw. 443 ± 143 pg / 106 Zellen) aus LAD2-Mastzellen im Vergleich zu Kontrollzellen (227 ± 17 pg / 10 6 Zellen, n = 5, p <0,05). Die Zugabe von HgCl2 (0,1 μM) zur proinflammatorischen Neuropeptidsubstanz P (SP, 0,1 μM) hatte eine synergestische Wirkung bei der Induktion von VEGF aus LAD2-Mastzellen. HgCl2 stimulierte auch eine signifikante VEGF-Freisetzung (360 ± 100 pg / 10 6 Zellen bei 1 μM, n = 5, p <0,05) aus hCBMCs im Vergleich zu Kontrollzellen (182 ± 57 pg / 10 6 Zellen) und IL-6-Freisetzung (466 ±) 57 pg / 10 Zellen bei 0,1 & mgr; M) im Vergleich zu unbehandelten Zellen (13 ± 25 pg / 10 Zellen, n = 5, p <0,05). Die Zugabe von HgCl2 (0,1 μM) zu SP (5 μM) erhöhte die IL-6-Freisetzung weiter.

Schlussfolgerungen

HgCl2 stimuliert die Freisetzung von VEGF und IL-6 aus menschlichen Mastzellen. Dieses Phänomen könnte die Blut-Hirn-Schranke aufbrechen und eine Gehirnentzündung ermöglichen. Als Ergebnis liefern die Ergebnisse der vorliegenden Studie einen biologischen Mechanismus, wie niedrige Quecksilberspiegel zur ASD-Pathogenese beitragen können.

Mehr Details und Nachweise hier:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2850891/

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Interessant finde ich die Erkenntnisse der Wissenschaftler, dass sogar sehr niedrige Quecksilber-Konzentrationen ausreichen, um Gehirnzellen negativ zu beeinflussen, da Hirnmastzellen bereits auf niedrigere Quecksilberkonzentrationen reagieren können, insbesondere in empfindlichen Patientensubpopulationen.

Google-Übersetzung:
Dies ist der erste Bericht unseres Wissens, der zeigt, dass anorganisches Quecksilber in Konzentrationen bis zu 0,1 μM die Freisetzung von VEGF und IL-6 aus humanen kultivierten Mastzellen induzieren kann. Wir berichten auch zum ersten Mal, dass Quecksilber einen signifikanten synergistischen Effekt mit SP (0,1 μM) auf die VEGF-Freisetzung hat. Diese Menge an VEGF-Freisetzung ist höher als zuvor für hCBMCs berichtet [19]. Ein Artikel hat berichtet, dass HgCl2 die Freisetzung von Histamin aus primären Lungen- und humanen Leukämie-Mastzellen (HMC-1-Zellen) induzieren kann, jedoch nur bei toxischen Konzentrationen von 0,33 mM [20]. Hier zeigen wir, dass HgCl2 die Freisetzung von β-Hexosaminidase induziert, jedoch nur bei einer Konzentration von 10 μM. Es wurde bereits gezeigt, dass Quecksilber (10 & mgr; M) die Freisetzung von β-Hexosaminidase, IL-4 und TNF-α aus einer Maus-Mastzelllinie und aus aus Knochen stammenden kultivierten Mastzellen von Mäusen induziert; Die durch HgCl2 vermittelte Sekretion von Cytokinen addiert sich zu der nach FcepsilonRI-induzierten Mastzellaktivierung [11]. HgCl2 hat dagegen keinen Einfluss auf die Freisetzung von Histamin und IL-4 aus humanen Basophilen, sondern erhöht die allergische Freisetzung nur bei Konzentrationen von 1 und 10 μM [12]. Dies gilt auch für die IL-4-Freisetzung aus Mastzellen von Ratten [21]. Bei Blutspiegeln von 1 μM sind klinische Symptome einer Quecksilbervergiftung zu erwarten [12]. Hirnmastzellen können jedoch auf niedrigere Quecksilberkonzentrationen reagieren, insbesondere in empfindlichen Patientensubpopulationen.

Mastzellen sind aufgrund ihrer Lage in Haut, Atemwegen und Gastrointestinaltrakt potentielle Angriffspunkte für Umweltagenten mit immunotoxischen Wirkungen [22]. Mastzellen sind nicht nur für allergische Reaktionen entscheidend, sondern auch für die angeborene und erworbene Immunität [23] sowie für Entzündungen [24]. Angesichts der Tatsache, dass eine Untergruppe von ASD-Patienten Allergiesymptome aufweist, die scheinbar nicht durch IgE ausgelöst werden, ist es bemerkenswert, dass Mastzellen durch nicht allergische Auslöser stimuliert werden können, die ihren Ursprung im Darm oder im Gehirn haben [24], insbesondere Neuropeptide wie SP [25] und Neurotensin (NT) [26]. Einmal aktiviert, sekretieren Mastzellen zahlreiche vasoaktive, neurosensibilisierende und proinflammatorische Moleküle, die für ASD relevant sind; Dazu gehören Histamin, Proteasen, VEGF, Prostaglandin D2 sowie Zytokine wie IL-6 [24]. Insbesondere können Mastzellen VEGF [27,28] sekretieren, dessen Isoform vasodilatorisch ist [29] und in verzögerten Überempfindlichkeitsreaktionen überexprimiert wird [30]. Tatsächlich können Mastzellen VEGF [31], IL-6 [32] und andere Mediatoren "selektiv" ohne Degranulation [33] freisetzen. Solche Mediatoren könnten die Darmblut- und Blut-Hirn-Schranken (BBB) ​​stören und eine Gehirnentzündung ermöglichen [34]. Es ist wichtig zu beachten, dass Quecksilber die BBB durch einen Transportmechanismus durchqueren kann, der zu erheblichen Gehirnkonzentrationen führen kann und über längere Zeiträume andauern kann [2,35]. Aktivierte Hirnmastzellen können die BBB [36,37] stören und die Quecksilberwerte im Gehirn weiter erhöhen.

Die Mechanismen der Schwermetallneurotoxizität sind nicht vollständig verstanden. Quecksilber erhöht den zytosolischen Calciumspiegel in PC12-Zellen [38] und Thimerosal in Thymus-Lymphozyten [39]. Quecksilber kann auch den zellulären oxidativen Stress erhöhen, da Neuronen gegenüber reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) sehr anfällig sind und neuronale Mitochondrien besonders anfällig für oxidative Schäden sind [40]. Tatsächlich besteht die Hauptnahrungsquelle für neurotoxische Quecksilberverbindungen in der Nahrung aus der Einnahme von Methylquecksilber aus Fischen, das zuvor mit neurologischen Schäden in Verbindung gebracht wurde [41].

Durch die Aktivierung der Freisetzung von Mastzellen mit entzündlichen Mastzellen kann Quecksilber allergische Reaktionen bei atopischen Personen verstärken und IgE-abhängige Erkrankungen verstärken [12]. Allergische Symptomatologie ist häufig bei ASD-Patienten vorhanden [34], und eine Umfrage unter Kindern mit ASD in Italien ergab, dass der stärkste Zusammenhang mit einer Vorgeschichte von Allergien bestand [42]. Darüber hinaus berichtete eine kürzlich veröffentlichte Studie über erhöhte atopische Erkrankungen sowie erhöhte Serum-IgE-Werte und Eosinophilen bei Asperger-Patienten [43]. In einer nationalen Umfrage zur Gesundheit von Kindern berichteten Eltern autistischer Kinder häufiger über Symptome von Allergien als andere Kinder, wobei Nahrungsmittelallergien den größten Unterschied zeigten [44]. Eine Fallserie-Studie berichtete auch über eine erhöhte Rate an Nahrungsmittelallergien bei ASD-Kindern [45]. In einer Studie hatten 30% der autistischen Kinder (n = 30) eine Vorgeschichte von Atopie im Vergleich zu 2,5% der altersüblichen "neurologischen Kontrollen" (n = 30), es gab jedoch keinen Unterschied im Serum-IgE oder im Haut-Prick Tests mit 12 gebräuchlichen Antigenen [46], was andere Auslöser als IgE impliziert. In einer anderen Studie hatten ASD-Patienten keine erhöhte Inzidenz von allergischem Asthma oder allergischer Dermatitis [42], aber diese Studie umfasste nur ASD-Patienten, die RAST- / Hauttests positiv waren. Schließlich zeigte ein vorläufiger Bericht, dass die Prävalenz von ASD bei Mastozytose-Patienten [48] möglicherweise um das 10-fache höher ist als bei der Allgemeinbevölkerung (1/100 Kinder) [48], was durch eine erhöhte Anzahl hyperaktiver Mastzellen in vielen Geweben gekennzeichnet ist Symptome, die Allergien, Nahrungsmittelunverträglichkeiten und "Gehirnnebel" einschließen [49,50].

In einigen epidemiologischen Studien konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen Quecksilber-Exposition durch Impfstoffe und Autismus gefunden werden [3-7]. Nichtsdestotrotz haben 87% der Kinder, die in das US-amerikanische Vaccine Adverse Event Reporting System (VAERS) aufgenommen wurden, eine ASD [8]. In einem Artikel, der auf computergestützten Krankenakten im Vaccine Safety DataLink basiert, wurden außerdem "signifikant erhöhte Ratenverhältnisse für ASD mit Quecksilberexposition durch Thimerosal-haltige Impfstoffe" festgestellt [9]. Darüber hinaus gibt es eine Reihe epidemiologischer Studien, die in den USA durchgeführt wurden und signifikante Zusammenhänge zwischen den Quecksilberbelastungen aus der Umwelt und den ASDs fanden [51]. Patienten mit schwerer ASD weisen zudem signifikant erhöhte Harnporphyrine auf, die mit einer Quecksilberintoxikation einhergehen [52-55]. Quecksilbertoxizität kann auch kritische Methylierungswege in empfindlichen Zellen beeinflussen [56].

Bei ASD handelt es sich um eine Gruppe von pervasiven Entwicklungsstörungen, die eine autistische Störung, eine Asperger-Störung und atypischen Autismus umfassen - auch bekannt als pervasive Entwicklungsstörung - nicht anders angegeben (PDD-NOS). Hierbei handelt es sich um neurologische Entwicklungsstörungen, die in der frühen Kindheit diagnostiziert wurden [57]. Sie zeichnen sich durch unterschiedlich ausgeprägte Kommunikationsstörungen und soziale Fähigkeiten, repetitive und stereotype Verhaltensweisen sowie Aufmerksamkeits-, kognitive, Lern- und Sensibilitätsstörungen aus [57,58]. ASD-Fälle haben sich im letzten Jahrzehnt mehr als verzehnfacht und sind auf 1/100 Kinder angewachsen [44,57,59]. Es ist jedoch keine eindeutige Pathogenese bekannt, es gibt keine Biomarker und es gibt keine wirksame Behandlung [60].

ASD kann aus einer Kombination von genetischer / biochemischer Anfälligkeit und epigenetischer Exposition gegenüber Umweltfaktoren resultieren, einschließlich verminderter Fähigkeit zur Quecksilberausscheidung und / oder Quecksilberbelastung in kritischen Entwicklungsphasen [2,56]. In einer Reihe von Veröffentlichungen wurde vermutet, dass ASD mit einer Immundysfunktion assoziiert sein kann [61], während eine kürzlich durchgeführte Überprüfung den Fall annahm, dass ASD eine neuroimmune Störung sein könnte, die eine Mastzellaktivierung beinhaltet [34].

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie unterstützen die biologische Plausibilität, wie Quecksilber zur ASD-Pathogenese beitragen kann, indem es die Freisetzung von VEGF und IL-6 aus Mastzellen induziert, wodurch die BBB gestört wird und eine Gehirnentzündung ermöglicht wird. Weitere Studien sollten die Wirkung von Quecksilber und Thimerosal alleine oder zusammen mit allergischen und nicht immunen Auslösern untersuchen.

Und hier ist der Originaltext:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2850891/

Und da Mastzellen im Körper sehr verbreitet sind und viele wichtige Funktionen haben, kann man daraus schlussfolgern, dass Quecksilber an der Ätiologie zahlreicher Erkrankungen mitbeteiligt sein kann.
 
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