Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Цитокиновая система как базовый регулятор макроорганизма 15
1.2. Нейроэндокринная система как базовый регулятор макроорганизма 19
1.3. Микробное сообщество тонкого кишечника как базовый регулятор макроорганизма 23
1.4. Дестабилизация базовых регуляторных систем у детей с расстройствами аутистического спектра 29
Глава 2. Материалы и методы исследования 32
2.1. Общая характеристика обследованных лиц 32
2.2. Материалы и дизайн исследования 34
2.3. Методы исследования 37
2.3.1 Твердофазный иммуноферментный анализ 37
2.3.2 Метод газовой хроматографии - масс-спектрометрии микробных маркеров 39
2.4. Статистический анализ данных 41
Глава 3. Базовые регуляторы макроорганизма: цитокиновая, нейроэндокринная системы и микробное сообщество тонкого кишечника, при социальной адаптации у детей с расстройствами аутистического спектра 43
3.1. Ко-экспрессия цитокиновых и нейроэндокринных информационных сигналов в системном биологическом поле (кровь) у детей при расстройствах аутистического спектра в контексте дезинтеграции системы социальной адаптации 43
3.2. Структуры микробных сообществ тонкого кишечника у детей при расстройствах аутистического спектра, ассоциированные с уровнями дефицита социальной адаптации 49
3.3. Модули ко-экспрессии информационных сигнальных молекул цитокиновой, нейроэндокринной систем и микробного сообщества тонкого кишечника в контексте вариантов социальной адаптации у детей с расстройствами аутистического спектра 56
Заключение 66
Выводы 77
Практические рекомендации 79
Список сокращений 80
Приложение 81
Список литературы 85
- Цитокиновая система как базовый регулятор макроорганизма
- Микробное сообщество тонкого кишечника как базовый регулятор макроорганизма
- Ко-экспрессия цитокиновых и нейроэндокринных информационных сигналов в системном биологическом поле (кровь) у детей при расстройствах аутистического спектра в контексте дезинтеграции системы социальной адаптации
- Модули ко-экспрессии информационных сигнальных молекул цитокиновой, нейроэндокринной систем и микробного сообщества тонкого кишечника в контексте вариантов социальной адаптации у детей с расстройствами аутистического спектра
Цитокиновая система как базовый регулятор макроорганизма
Иммунная система многоклеточных организмов участвует в поддержании гомеостаза за счет механизмов, которые помогают «справиться с опасностью» -от вторжения возбудителей до обнаружения «старых» или «больных» (модифицированных) клеток, на протяжении всего периода существования живого организма [147]. В основе этих процессов лежат филогенетически древние механизмы распознавания так называемых «образов» или «паттернов» патогенности (pathogen-associated molecular patterns, PAMPs) специфическими рецепторами, такими как, например, Toll-подобные рецепторы (toll-like receptor, TLR), расположенных на клетках врожденного иммунитета [36]. Информацию о таких неблагоприятных событиях иммунные клетки передают с помощью специальных сигнальных молекул, получивших название цитокины и представляющих собой группу гормоноподобных молекул, преимущественно белковой природы [37, 44].
Цитокины регулируют взаимодействия от межклеточных до межсистемных, определяют функциональную активность клеток, их пролиферацию и дифференцировку, являются сигналом для выживания клеток или их гибели, обеспечивают согласованность базовых регуляторных систем в организме человека, а также играют важную роль во многих физиологических и патологических ответах организма на различного рода воздействия, в том числе в организации стресс-ответов не только на физические, но и на психологические стрессоры [1, 6, 26, 36, 149, 150, 154]. Биологический эффект цитокинов реализуется через взаимодействие со специфическим рецептором. Рецепторы к цитокинам существуют практически на всех клетках организма человека [6, 44]. Большинство цитокинов действуют паракринно или аутокринно, но существует ряд цитокинов, таких как, например, IL-1[3 (Interleukin 1 betta / интерлейкин 1 бетта), TNF-a (Tumor necrosis factor alpha / фактор некроза опухолей альфа), обладающих системным действием. Эффекты, оказываемые данными цитокинами на огромное число клеток-мишеней чрезвычайно разнообразны. В частности, IL-1(3 и TNF-a, являются первыми цитокинами или «сигналами тревоги», вырабатываемыми активированными лейкоцитами (преимущественно моноцитами и макрофагами) в ответ на обнаружение РАМР [64, 93]. С учетом эффектов, оказываемых на клетки-мишени, IL-ip и TNF-a, относят к провоспалительным цитокинам [27, 30]. Данные цитокины могут усиливать собственную выработку, а также увеличивают продукцию других провоспалительных цитокинов, например, IL-6 (Interleukin 6 / итерлейкин 6) [97]. IL-6 является плеотропным цитокином, провоспалительные свойства выражены слабее, чем у IL-ip и TNF-a. Наряду с провоспалительным потенциалом он обладает при определенных условиях и противовоспалительным, т.к. может подавлять выработку провоспалительных цитокинов за счет аутокриных, паракринных и эндокринных механизмов действия. Из-за плейотропнои природы IL-6, нарушение его регуляции приводит к возникновению и развитию аутоиммунных заболеваний и хронического воспаления [97,132].
К синтезу и секреции провоспалительных цитокинов способны и клетки микроглии в головном мозге - резидентные макрофаги ЦНС, которые участвуют в формировании нейронных сетей и поддержании функционирования нейронных синапсов [26, 118, 149]. Используя цитокины, микроглия выполняет ряд жизненно важных функций, таких как фагоцитоз апоптотических клеток в раннем эмбриональном периоде, формирование и функционирование нейронных синапсов, модуляцию васкуляризации и выживания нейронов [37, 118, 154].
Важную роль в модуляции нейроэндокринной системы играет IL-lp\ Во время действия физических или психогенных раздражителей IL-ip стимулирует увеличение секреции кортикотропин-рилизинг гормона (КРГ) в гипоталамусе, и тем самым активирует гипоталамо-гипофизарно-адреналовую ось (ГГА ось) [4, 5, 64, 149].
В настоящее время по вопросу преодоления цитокинами, в том числе провоспалительными, гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) развернута дискуссия, о том, что в ГЭБ существуют области так называемых «слабых зон» (например, желудочки головного мозга), где, по мнению ряда исследователей, возможно пассивное проникновение цитокинов из циркуляции в головной мозг [64, 154].
Еще один цитокин, участие в социальном поведении которого обсуждается в последнее время - IFN-y (interferon gamma, интерферон гамма). Основным источником IFN-y в головном мозге является микроглия. Рецепторы к IFN-y отмечены как на клетках микроглии, так и на нейронах ЦНС. В исследовании Filiano A.J. и коллег показано, что мыши с иммунодефицитом, которые были подвергнуты воздействию различных раздражителей (социальный стресс, недосыпание, психостимуляторы, антидепрессанты и т.д.) демонстрировали социальный дефицит, корректируемый однократной инъекцией рекомбинантного IFN-y в спинномозговую жидкость [52].
Избыточное воспаление может привести к системным метаболическим и гемодинамическим нарушениям в макроорганизме. С целью ограничения повреждения тканей в работу включаются противовоспалительные механизмы [108]. Восстановление гомеостаза организма характеризуется балансом про-/ и противовоспалительных цитокинов [44].
Интерлейкин 10 (IL-10) является одним из ведущих противовоспалительных цитокинов. Иммуносупрессивная активность IL-10 опосредуется взаимодействием с рецептором к нему. Рецептор к IL-10 экспрессируется на многих клетках иммунной системы, и наиболее выраженно на моноцитах и макрофагах, являющихся, по-видимому, важной мишенью для этого цитокина, что приводит к значительным изменениям в профиле экспрессии иммуномодулирующих генов этими клетками. Под действием IL-10 снижается презентация антигена, одновременно усиливается ингибирующая, толерантная и фагоцитарная функции этих клеток [77, 108]. Дефицит или аномальная экспрессия IL-10 может усиливать воспалительные процессы, в том числе при взаимодействии с микроорганизмами, и приводить к более обширному повреждению тканей [45, 55, 108].
В последние годы среди сигнальных молекул иммунной системы, принимающих участие в провоспалительном ответе, выделяют амфотерин (high-mobility group protein В 1, HMGB1) [40]. Это негистонный белок, расположен в ядре, ассоциирован с хроматином, и благодаря его способности стабилизировать структуру хроматина контролирует транскрипцию и репарацию дезоксирибунокулеиновой кислоты (ДНК) [111]. Амфотерин может высвобождаться во внеклеточную среду двумя путями: активно -активированными моноцитами, макрофагами и дендритными клетками в области воспаления, и пассивно - из некротических или поврежденных клеток [14,40,111].
Активированные лейкоциты могут секретировать амфотерин в ответ на провоспалительные сигналы IL-ip, TNF-a, IL-6, либо на PAMPs, такие как липополисахарид грамотрицательных бактерий (ЛПС) [14]. Амфотерин относится к группе эндогенных сигналов - повреждение-ассоциированным молекулярным паттернам (damage-associated molecular patterns, DAMPs). Пассивное выделение амфотерина из некротических или поврежденных клеток приводит к воспалительным и репаративным ответам [40].
Кроме того, синтезировать амфотерин могут энтероциты - при снижении барьерной функции слизистой кишечника, в следствии кишечной инфекции или изменениях структуры микробного сообщества кишечника [111].
Таким образом, цитокиновая система играет важную роль в поддержании гомеостаза в организме человека. Дисбаланс про / противовоспалительных цитокинов может быть причиной или следствием развития различных патологических процессов [21,44].
Микробное сообщество тонкого кишечника как базовый регулятор макроорганизма
В последние годы организм человека и ассоциированное с ним микробное сообщество рассматриваются в качестве новой функциональной единицы - метаорганизма. Особое значение в этом вопросе уделяется микробному сообществу кишечника, как самому многочисленному во всем организме человека. Действительно, кишечник является местом обитания триллионов бактерий-комменсалов, представленных более чем 1000 видами [45]. Микробное сообщество кишечника выполняет множество функций, и все они основаны на передаче микробных информационных сигналов, будь то структурные компоненты микробных клеток или метаболиты [2]. Главным акцептором этих сигналов является иммунная система [42].
Известно, что микробное сообщество кишечника формируется в раннем постнатальном периоде, поддерживаемое олигосахаридами грудного молока матери [24, 71, 121]. Организация микробного сообщества кишечника оказывает влияние на функцию раннего постнатального иммунитета, поскольку в этом периоде происходят эпигенетические модификации иммунного ответа, вовлеченных в иммунный импринтинг и отражающихся на созревании иммунной системы [136]. Все эти процессы сопряжены с развитием эпителия кишечника [45] и кишечной (энтеральной) нервной системы [99].
Необходимо отметить, что именно тонкий кишечник является ключевым звеном метаболических и иммунных процессов. В настоящее время широко известно, что более 90% всей энергии, выделяющейся при расщеплении пищи поступает из тонкого кишечника, и микроорганизмы, обитающие в этом локусе, вносят огромный вклад в эти процессы [151]. Следовательно, качество метаболизма организма человека зависит от физиологической нормы не только собственной ферментативной составляющей, но и «здоровья» микробного сообщества тонкого кишечника [48, 85, 115, 128].
Микробное сообщество тонкого кишечника оказывает влияние на иммунную систему, т.к. лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми (mucosa-associated lymphoid tissue, MALT), наиболее выражена именно в данном локусе и имеет помимо диффузно расположенных лимфоидных клеток, групповые скопления лимфоузлов, носящих название Пейеровых бляшек, а так же дополнительное условие - наличие такого вида кишечного эпителия, как М-клетки, что позволяет поступать антигенам, в т.ч. целым бактериальным клеткам, в глубь лежащие слои [1,45].
На границе организма (слизистая оболочка кишечника) и богатой антигенами окружающей среды (алиментарные антигены, антигены резидентной и транзиторной микробиоты) в собственной пластинке слизистой оболочки кишечника расположены антиген-презентующие клетки дендритные клетки, которые могут служить в качестве первоначальных сенсоров возможной угрозы нарушения гомеостаза [76]. Кроме того, сами эпителиальные клетки, также считаются частью врожденного иммунитета, экспрессируют рецепторы врожденной иммунной системы TLR, которые узнают и связывают структурные компоненты бактериальных клеток (например, ЛПС грамотрицательных бактерий), известных как PAMPs [85]. В то же время эпителиальные клетки могут ощущать не только присутствие микроорганизмов, но также сигналы стресса и / или повреждения тканей (например, молекулы известные как DAMPs, такие как амфотерин и белки теплового шока) и передавать эти сигналы соседним клеткам [146].
Энтеральная нервная система (ЭНС) является частью метасимпатической нервной системы и представляет собой обширную и диффузную сеть миллионов сенсорных нейронов, интернейронов и моторных нейронов, которые контролируют различные функции в желудочно-кишечном тракте [99]. ЭНС включает несколько сплетений по всей кишечной стенке: сплетение Ауэрбаха, располагающееся между круговым и продольным мышечным слоем; сплетение Мейснера, находящееся в подслизистой оболочке [80]. В этих областях существует большое количество тучных клеток и макрофагов, последние из которых, как сообщает Schemann М, окружают нервные окончания [133]. Исследования Gabanyi I. и соавторов демонстрируют структурную близость и двунаправленные функциональные взаимодействия тучных клеток и резидентных макрофагов барьерных тканей с нейронами. Макрофаги, расположенные в области мышечной пластинки слизистой кишечника, напрямую регулируют активность кишечных нейронов и перистальтику в зависимости от микробиоты. И наоборот, макрофаги, которые окружают ганглии и тела нервных клеток, способны воспринимать сигналы нейронов [56]. Действительно, микробная колонизация коррелирует с экспрессией колониестимулирующего фактора (КСФ) кишечными нейронами в сочетании с экспрессией рецептора к КСФ у макрофагов, окружающих нейроны [16]. Кроме того, активация кишечных симпатических ганглиев при кишечной бактериальной инфекции модулирует экспрессию р2-адренергеческих рецепторов у макрофагов и экспрессию тканезащитных генов [56].
Хотя ЭНС экспрессирует разнообразный набор нейротрансмиттеров, в том числе и катехоламины, точная физиологическая значимость многих из этих молекул в кишечнике остается неясной. Катехоламины, в частности норадреналин и дофамин, являясь нейромедиаторами ЭНС, способны регулировать кровообращение, влиять на моторику кишечника, всасывание питательных веществ, а также на иммунную систему и микробное сообщество кишечника [113].
В последнее время повышен интерес исследователей к роли нейротрансмиттеров при аутизме, в следствии того, что коморбидом данного расстройства являются дисбиотические состояния [9, 51, 129, 139].
В слизистой оболочке кишечника среди эпителиальных клеток существуют особые энтерохромаффинные клетки (ЭК), которые обладают способностью продуцировать нейропептиды, например, серотонин [131]. Секретируемые ЭК молекулы в значительной степени влияют на иммунные клетки, расположенные в эпителии слизистой оболочки кишечника и собственной пластины (lamina propria) слизистой. ЭК также влияют на нервные волокна, иннервирующие эти области слизистой оболочки, что приводит к модуляции моторики кишечника [23].
Микробные сообщества кишечника представлены двумя составляющими - резидентной микробиотой и транзиторной, тесно взаимодействующими внутри и между собой. Транзиторные микроорганизмы присутствуют внутри хозяина с различными временными интервалами, т.к. в отличии от резидентной микробиоты не ограничены одной экологической нишей в виде организма хозяина, а напротив, могут успешно существовать и в окружающей среде [46, 109]. Микробные сообщества кишечника внутри большого экологического сообщества - экосистемы дигестивного тракта, подчинены двум процессам -конкуренции и кооперации [46]. Конкуренция, по мнению ряда ученых, выступает ключевой детерминантой биологических функций, в связи с тем, что доступность и разнообразие пищевых ресурсов, предоставляемых хозяином, создают условия для обогащения определенными видами/штаммами микроорганизмов [85, ПО, 151]. При конкуренции генеральным свойством, определяющим межбактериальные взаимодействия в микробном сообществе кишечника является контакт-зависимый антагонизм [156].
Многие микробы, чтобы остаться конкурентоспособными внутри сообщества, в котором они широко распространены, используют кооперативные свойства, например, горизонтальный перенос генов (конъюгация, трансформация, трансдукция) [53, 93, 101].
По мнению исследователей Ebert D., Foster J.A., Mushegian А.А., в настоящее время, оценить влияние отдельных представителей микробного сообщества на организм человека не представляется возможным, т.к. каждая конкретная функция может быть результатом синергизма или антагонизма нескольких/множества бактериальных видов, или результатом бактериального метаболизма. Так, микробный метаболит - одна из короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) - бутират, поддерживает энергетический потенциал эпителия кишечника, чем обеспечивает целостность и физиологическую проницаемость слизистой, влияет на моторику кишечника, на созревание, дифференцировку и функциональную готовность клеток иммунной системы, модулирует локальный и системный иммунные ответы [46, 53, 109, 128].
Ко-экспрессия цитокиновых и нейроэндокринных информационных сигналов в системном биологическом поле (кровь) у детей при расстройствах аутистического спектра в контексте дезинтеграции системы социальной адаптации
Для достижения поставленной задачи мы, с помощью твердофазного иммуноферментного анализа, оценили концентрации цитокинов, амфотерина и нейропептидов в плазме крови у детей с РАС с различными уровнями социальной адаптациии и ТРД, отобранной в утренние часы (8.30-9.00) по принципу «один ребенок - один образец». Группа сравнения была сопоставима по полу и по возрасту с исследуемыми группами.
Уровни информационных сигналов цитокиновой и нейроэндокринной систем представлены в таблице 3. Статистически значимые различия по показателям между группами визуализированы в коробчатых графиках (рисунки 5-10).
Представленные результаты свидетельствуют, что для детей с РАС, независимо от уровня социальной адаптации, не характерен цитокиновый провоспалительный потенциал, т.к. концентрации IL-1 (3, IL-6, TNF-a, IFN-y в циркуляции были равны таковым у ТРД (таблица 3). В тоже время, у детей с РАС отмечено снижение уровня противовоспалительного цитокина - IL-10 в сравнении с ТРД. Статистически значимые различия наблюдаются в группах детей с РАС: «Социальный контакт» (СК) и «Регресс» (таблица 3, рисунок 5).
Оценка концентраций амфотерина (HMGB1) продемонстрировала отличия по данному показателю между группами детей с РАС и ТРД. В группе детей с РАС с сохраненной социальной адаптацией (СК) уровень амфотерина был ниже (р 0,05), в группах, с нарушенной социальной адаптацией - БСК (р 0,05) и «Регресс» (р 0,05), был выше, чем в группе ТРД (таблица 3, рисунок 6).
При определении нейропептидов выявлены различия по двум базовым регуляторным узлам связи, ассоциированным с комплексом социальных отношений / социальной адаптацией - социальным узнаванием и ответом на угрозу - действие стрессоров. Первый узел связи «окситоцин - дофамин» (система социальной коммуникации или социальных обязательств) - оба гормона вовлечены в социальные взаимодействия. При оценке показателей первого узла установлено, что уровни дофамина в плазме крови у всех детей с РАС, не зависимо от степени выраженности социальной адаптации, снижены в сравнении с ТРД (р 0,05) (таблица 3, рисунок 7). Концентрации окситоцина у детей с сохраненной социальной адаптацией - «Социальный контакт» (СК) не отличаются от таковых группы ТРД. В группах с нарушенной социальной адаптацией - «Без социального контакта» (БСК) и «Регресс» (в последней р 0,05) выявлены низкие уровни окситоцина у детей не только в сравнении с ТРД (таблица 3, рисунок 8), но и с группой с сохраненной социальной адаптацией - СК (р 0,05 в обеих группах). Полученные результаты, демонстрируют репрезентацию низкого уровня социальной адаптации у детей с РАС в ассоциации с низкими значениями окситоцина в циркуляции.
В исследовании - второй узел связи - «адреналин - норадреналин» (система защитных реакций / поведения) характеризовался более высокой концентрацией адреналина в группе детей с РАС с нарушенной социальной адаптацией - группа БСК (р 0,05), не только в сравнении с группой ТРД, но и с группой детей с РАС с сохраненной социальной адаптацией - СК (группа БСК -р 0,05) (таблица 3, рисунок 9). Уровни норадреналина были изменены в различной степени: в группе БСК - статистически значимо низкие по сравнению с ТРД, а в группе «Регресс» повышены только в сравнении с группой СК (таблица 3, рисунок 10).
При оценке показателей, демонстрирующих активность гипоталамо-гипофизарно-адреналовой оси выявлено, что уровни адренокортикотропного гормона (АКТГ) и кортизола у детей с РАС с различными вариантами социальной адаптации, соответствуют таковым у ТРД (таблица 3).
Результаты исследования демонстрируют:
1. У детей с РАС, не зависимо от уровней социальной адаптации, уровни дофамина снижены (р 0,05) в сравнении с ТРД;
2. Концентрации в циркуляции остальных нейропептидов у детей с РАС, ассоциированы с уровнями дезинтеграции системы социальной адаптации. Дети с сохраненной социальной адаптацией (группа СК) - уровень окситоцина и адреналина равен ТРД, уровень норадреналина статистически значимо снижен (р 0,05). Дети с нарушенной социальной адаптацией (группа БСК) -концентрации адреналина высокие, норадреналина низкие (оба -(р 0,05) в сравнении с ТРД), концентрация окситоцина низкая в сравнении с СК; группа «Регресс» - окситоцин низкий в сравнении с ТРД и СК, норадреналин низкий в сравнении с группой СК. Таким образом, ко-экспрессия цитокиновых и нейроэндокринных информационных молекул имела выраженные различия между детьми с РАС с сохраненной социальной адаптацией (группа СК) и нарушенной социальной адаптацией (группа БСК).
Модули ко-экспрессии информационных сигнальных молекул цитокиновой, нейроэндокринной систем и микробного сообщества тонкого кишечника в контексте вариантов социальной адаптации у детей с расстройствами аутистического спектра
На основе полученных результатов об уровнях ко-экспрессии цитокиновых, нейроэндокринных сигналов и молекул микробных сообществ тонкого кишечника нами была поставлена задача идентифицировать модули взаимодействий информационных сигнальных молекул в режиме пространство / время (биологическое поле - кровь / 8.30-9.00) - «информационные сигнальные модули», ассоциированные с различной степенью дефицита социальной адаптации у детей с РАС.
Для решения поставленной задачи мы применили многомерную технику - линейный канонический дискриминатный анализ. В результате проведенного анализа мы получили факторную структуру, включающую 46 показателей информационных сигнальных молекул базовых регуляторных систем -цитокиновой, нейроэндокринной и микробного сообщества тонкого кишечника, которые образовывали 3 оси и объясняли всю (100%) межгрупповую изменчивость (таблица 5). Третья ось вносила наименьший вклад (12,4%) в долю объясняемой дисперсии и при этом была статистически не значимой, поэтому мы рассматривали только первые две оси.
Наибольший вклад в разделение ТРД (модуль 1) от детей с РАС (модуль 2 и 3) (по первой канонической оси) вносили 11 показателей информационных сигнальных молекул трех регуляторных систем цитокиновой, нейроэндокринной и микробного сообщества тонкого кишечника (таблица 5). Из цитокиновой системы один показатель вносил вклад в разделение детей с РАС и ТРД - IL-10. По результатам теста Краскела - Уоллиса, проведенного при решении первой задачи, дети с РАС имели значимо низкие уровни IL-10 по сравнению с ТРД. Из показателей нейроэндокринной системы - дофамин вносил вклад в разделение детей с РАС и ТРД, что так же подтверждается результатами исследования, проведенного при решении первой задачи -сниженные концентрации дофамина у детей с РАС в сравнении с ТРД. Остальные 9 показателей, вносившие вклад в различия между ТРД и детьми с РАС (модуль 1 от модуля 2 и 3) были представлены информационными сигнальными молекулами микробного сообщества тонкого кишечника: филотип Firmicutes - Eubacterium spp., Clostridium perfringens, Clostridium ramosum, Ruminicoccus spp.; филотип Actinobacteria - Actinomyces viscosus и Rhodococcus spp.;филотип Proteobacteria - Kingella spp., Ascomycota -Aspergillus spp.; семейство Herpesviridae - ЦМВ (таблица 5).
Вторая каноническая ось позволила выделить информационные сигнальные модули, характерные для групп детей с РАС в контексте вариаций социальной адаптации (модуль 2 - группа СК, модуль 3 - группы БСК и «Регресс»). Наибольший вклад во вторую ось вносили 17 показателей трех регуляторных систем - цитокиновой, неироэндокриннои и микробного сообщества тонкого кишечника (таблица 5). Из цитокиновой системы три показателя вносили вклад в разделение групп детей с РАС в контексте вариаций социальной адаптации - амфотерин, IL-6, TNF-a. По результатам теста Краскела - Уоллиса, проведенного при решении первой задачи, дети с РАС с сохраненной социальной адаптацией (группа СК) имели статистически значимо низкие концентрации амфотерина в сравнении с детьми с РАС с дефицитом социальной адаптации - БСК и «Регресс». Из показателей неироэндокриннои системы - окситоцин, кортизол, адреналин, норадреналин вносили вклад в разделение по второй оси детей с РАС в контексте вариаций социальной адаптации, что подтверждается результатами теста Краскела-Уоллиса, описанного в первой главе - сниженные концентрации окситоцина у детей с РАС с нарушенной социальной адаптацией - группа «Регресс» и БСК в сравнении с детьми с РАС с сохраненной социальной адаптацией (группа СК); повышенные концентрации норадреналина у детей группы «Регресс» в сравнении с группой СК; повышенные концентрации адреналина у детей с РАС с нарушенной социальной адаптацией (группа БСК) в сравнении с детьми с РАС с сохраненной социальной адаптацией (группа СК). Остальные 10 показателей, вносившие вклад в разделение детей с РАС в контексте вариаций социальной адаптации - представители микробного сообщества тонкого кишечника. Микробное сообщество тонкого кишечника, вносившее вклад в разделение детей с РАС по второй оси, включало следующих представителей филотипа Firmicutes - Clostridium spp. (группа tetani), Clostridium perfringens, Lactobacillus spp.; филотип Bacteroidetes - Prevotella spp.; филотип Actinobacteria - Propionibacterium jensenii, Actinomyces viscosus, Rhodococcus spp., Pseudonocardia spp.; филотип Proteobacteria - Moraxella spp.; филотип Fusobacteria - Fusobacterium spp.; вирус Эпштейн-Барр (семейство Herpesviridae). По результатам теста Краскела-Уоллиса уровни двух представителей филотипа Actinobacteria - Actinomyces viscosus, Rhodococcus spp. различались у детей с РАС в контексте вариаций социальной адаптации. Оба микроорганизма были значимо повышены у детей группы «Регресс» в сравнении с группой СК, а также повышен Rhodococcus spp. в группе «Регресс» в сравнении с БСК.
Наглядно представлены полученные результаты на ординационной диаграмме (рисунок 12). На рисунке 12 определяются три четко различающихся «информационных сигнальных модуля»: первый (модуль 1) представлен интеграцией / ко-экспрессией сигнальных молекул регуляторных систем, характерной для ТРД, второй (модуль 2) - характерен для детей с РАС с сохраненной социальной адаптацией (группа СК), третий (модуль 3) -презентовал процесс интеграции сигнальных молекул детей с РАС с нарушенной социальной адаптацией (группы БСК и «Регресс»).
В результате исследования показано, что модуль 1, характерный для группы ТРД расположен в области отрицательных значений первой канонической оси и был использован нами для сравнения в качестве физиологического контроля. Модули, описывающие интеграцию / ко-экспрессию сигнальных молекул группы СК (модуль 2) и групп БСК и «Регресс» (модуль 3), расположены в области положительных значение первой оси и демонстрируют отличия не только от модуля «физиологического контроля», но и друг от друга.
Таким образом, на рисунке 12 показано, что модуль 2, характерный для группы детей с РАС «Социальный контакт» (СК) демонстрирует полное отсутствие векторов (рисунок 12), что свидетельствует о функциональной инертности ко-экспрессии всех сигнальных молекул, входящих в биологическое поле, слабых межмолекулярных связях между ними. При этом, цитокиновые и нейроэндокринные сигнальные молекулы присутствуют в биологическом поле, хотя и в сниженных концентрациях (амфотерин, дофамин, норадреналин) (таблица 3, рисунок 6, рисунок 7, рисунок 10). Данные изменения в информационных сигналах цитокиновой и нейроэндокринной систем ассоциированы с особой реконструкцией микробного сообщества тонкого кишечника (таблица 4, рисунок 11), характеризующиеся, в основном, снижением относительного количества представителей филотипов Bacteroidetes и Ascomycota, повышением - филотипа Proteobateria и перераспределением внутри филотипа Firmicutes (снижение Eubacterium spp., Clostridium perfringens и повышение Ruminococcus spp.). Это приводит к выраженному снижению разнообразия микробного сообщества тонкого кишечника, и, как можно предполагать, отражается на снижении его функциональной активности.
Модуль 3 - комплексный, характеризует совокупность информационных сигнальных молекул двух групп детей с РАС с нарушенной социальной адаптацией - БСК и «Регресс». Данный модуль демонстрирует явные отличия от модуля 1 (ТРД) увеличением количества векторов (рисунок 12). Что подтверждается результатами уровней информационных сигнальных молекул цитокиновой, нейроэндокринной систем и микробного сообщества тонкого кишечника, полученными при выполнении первой задачи (таблица 3, рисунок 5-10). Параметры сигнальных молекул цитокиновой системы - IL-10 снижены в группе «Регресс» (р 0,05), амфотерина - статистически значимо повышены у всего модуля.
Уровни сигнальных молекул нейроэндокринной системы, а именно системы социальной коммуникации / социальных обязательств снижены: окситоцина в группе «Регресс» (р 0,05), дофамина в целом модуле (р 0,05). В системе защитных реакций: повышение адреналина и снижение норадреналина в группе БСК (р 0,05).