Ekscytotoksyczność – patologiczny proces, w którym neurony są uszkadzane i zabijane przez glutaminian i podobne związki chemiczne.

Kluczowa rola ekscytotoksyczności w zaburzeniach ASD

The Journal of the American Nutraceutical Association 2003, vol. 6 No 1
http://www.enaonline.org/files/artikel/178/jana_vol_6_1.pdf

Wstęp

Dla potrzeb tej dyskusji przyjmuję definicję zaburzeń autystycznych jako grupy zaburzeń wyższych funkcji mózgu, od zaburzeń deficytu uwagi aż do pełnoobjawowego autyzmu. Pomimo podziału na liczne konkretne zaburzenia, np. Asperger, wysokofunkcjonujący autyzm, ADHD – wielu uważa, że jest to spektrum powiązanych zaburzeń. Ja również tak uważam, uwzględniając fakt, że z klinicznego punktu widzenia wiele z nich może różnić się od siebie. Uwzględniając te różnice, omówię ich specyfikę fizjologiczną i biochemiczną.

Ostatnie badania dowodzą, że większość zaburzeń neurologicznych – nagłych i przewlekłych – ma wspólny zestaw patologicznych mechanizmów, pomimo różnic klinicznych (1). W centrum tych procesów jest ekscytotoksyczność. Nazwana tak w 1969 roku przez dr Johna Olneya, ekscytotoksyczność to zjawisko charakteryzujące się uruchamianiem nadmiernego podrażnienia neuronów przez ich przestymulowanie ekscytotoksycznymi aminokwasami, głównie glutaminianem i kwasem aspartamowym (2).

Przy wykorzystaniu technik klonowania, naukowcy scharakteryzowali pięć rodzajów receptorów – NMDA, AMPA, kwas kainowy i dwa receptory metabotropiczne (3). Najwięcej wiemy o NMDA, który kontroluje kanał jonowy przepuszczalny dla jonów wapnia. Wokół tego kanału umiejscowione są różnego rodzaju receptory regulacyjne, w tym miejsca działania cynku i magnezu, które modulują kanał i zapobiegają jego nadmiernej aktywacji oraz receptor glicynowy, który zwiększa sygnał podczas aktywacji receptora NMDA. Receptor fencyklidynowy w silny sposób ogranicza przepuszczalność kanału wapniowego.

Glutaminian to najpowszechniejszy neurotransmiter w ośrodkowym układzie nerwowym. Jest on też najbardziej neurotoksyczny. Z tego powodu jego koncentracja wokół neuronu jest ściśle kontrolowana przy pomocy protein transportujących glutaminian, które przyłączają się do niego tuż po jego wypuszczeniu. Niedługo później jest on przenoszony do najbliższego astrocytu, gdzie jest odkładany (4).

Nadmierne poziomy glutaminianu albo innych cząsteczek ekscytotoksycznych powodują, że kanał wapniowy jest otwarty przez stosunkowo długi okres czasu. Nadmiar wapnia uruchamia aktywację syntazy tlenku azotu (iNOS) i kinazę białkową C (PKC). iNOS powoduje produkowanie w nadmiarze tlenku azotu, który zaczyna kumulować się w komórkach. Gdy napotka wolne rodniki tworzy bardzo destrukcyjną cząsteczkę, która uszkadza mitochondria – główne źródło energii dla neuronu (5).

W tym samym czasie kinaza białkowa C aktywuje fosfolipazę A2 w membranie komórkowej, co sprawia że kwas arachidonowy wjest wypuszczany do cytozolu. Tam działają na niego dwa enzymy: lipoksygenaza i cyklooksygenaza, które produkują potencjalnie destrukcyjne eikozanoidy. Najistotniejszym jest enzym COX II, który prowadzi do kumulacji prostaglandyn PGE2 i PGD2, które wzmagają stan zapalny. Co interesujące, tylko neurony glutaminergiczne zawierają enzymy COX II, umiejscowione w odległych dendrytach i skumulowane w rdzeniach dendrytowych (6).

Kumulacja eikozanoidów prowadzi do produkowania wolnych rodników, w szczególności bardzo destrukcyjne rodniki hydroksylowe. Proces ten przyspiesza i wolne rodniki wchodzą w interakcje z membranami neuronów, w tym membranami mitochondrialnymi i komórkowymi. Gdy ten proces się zacznie, początkuje on reakcję łańcuchową w wielonasyconych kwasach tłuszczowych, z których zrobione są membrany. Proces ten nazywamy peroksydacją lipidową.

Liczne produkty uboczne są produkowane podczas peroksydacji lipidowej, włącznie z kilkunastoma różnymi aldehydami. Najbardziej powszechny jest malondialdehyd (MDA), a najbardziej destrukcyjny jest 4-hydroksynonenal. Ostatnie badania dowiodły, że 4-HNE może w dużym stopniu niszczyć komórki, włącznie z zahamowaniem defosforylacji białka tau, co wpływa na funkcję mikrotubuli (8). Dowiedziono także, że hamuje on reduktazę glutationową, która jest niezbędna do przemiany utlenionego glutationu do jego funkcjonalnej, zredukowanej formy (9). Stwierdzono, że dzieci z chorobami autoimmunologicznymi mają wyższe poziomy 4-HNE we krwi niż dzieci z grupy kontrolnej (10).

Stwierdzono również, że 4-HNE może łączyć się z proteinami synaps, gdzie upośledza transport zarówno glukozy, jak i glutaminianu (11). Ten proces jest wyjątkowo niebezpieczny, bo liczne badania wykazały, że upośledzenie źródeł energii znaczni zwiększa podatność na działanie glutaminianu. Tak naprawdę, nawet normalne poziomy glutaminianu mogą być ekscytotoksyczne (12). Anion nadtlenoazotynowy niszcząc membrany mitochondrialne, DNA i elektrony enzymów transportujących, również w znaczny sposób zmniejsza produkcję energii w neuronach (13).

Dowiedziono również, że ekscytotoksyczność może być zaktywowana przez liczne patogeny, m.in. niedokrwienie miejscowe (ischemia), niedotlenienie krwi (hypoxia), hipoglikemia, patogeny wirusowe i bakteryjne, metale toksyczne, stres, choroby autoimmunologiczne i nadmiar wolnych rodników. Należy też stwierdzić, że jest ścisły związek między ekscytotoksycznością a powstawaniem wolnych rodników. Wolne rodniki umożliwiają uwolnienie się glutaminianu w mózgu a ekscytotoksyny umożliwiają produkcję dożej ilości wolnych rodników, zarówno tlenowych jak i azotowych.

Chociaż ten opis zjawiska ekscytotoksyczności nie jest kompletny, da on czytelnikowi lepsze pojęcie tego mechanizmu.

Ataki padaczki, autyzm i ekscytotoksyczność

Stwierdzono, iż ataki padaczki są dość powszechne w niektórych z zaburzeń autystycznych. Około 1/3 dzieci z autyzmem doświadcza takich ataków albo ma nieprawidłowy zapis EEG (14). Występowanie ataków nie jest niezbędne do wystąpienia regresu. W wielu przypadkach, nieprawidłowe EEG stwierdzono przy braku klinicznego obrazu ataków (15). Taka sytuacja jest częsta u dzieci z autyzmem, które doświadczyły regresu.

Childs i Blair stwierdzili ogromny postęp po terapii kwasem valproinowym dwoje bliźniąt autystycznych, u których w wieku trzech lat stwierdzono ataki padaczki (16). Rodzice przypomnieli sobie objawy odpowiadające atakom padaczki występujące u ich dzieci w wieku 2 lat. Co chłopcy mieli objawy charakterystyczne dla autyzmu, w tym natrętne i autostymulacyjne zachowania, brak symbolicznej zabawy, słaby kontakt wzrokowy, echolaliczną i nie komunikatywną mowę i brak odpowiedzi na próby zdyscyplinowania.

U niektórych dzieci z autyzmem stwierdzono stwardnienie guzowate, stan powiązany z wysokim prawdopodobieństwem ataków padaczki (17). Około 25% dzieci ze stwardnieniem guzowatym jest autystami. Jeżeli dodać do tego całościowe zaburzenie rozwoju, procent ten wzrasta do 40-45. Wśród dzieci z autyzmem 1-4% ma stwardnienie guzowate. To prawdopodobieństwo wzrasta do 8-14% u dzieci autystycznych z atakami padaczki.

Udowodniono, że ataki padaczki u dzieci z autyzmem często są niezdiagnozowane. W ostatnich badaniach u dzieci z zespołem Landeau

Kleffnera (LKS) w porównaniu do dzieci autystycznych po regresie, naukowcy przy wykorzystaniu bardzo czułej techniki magnetoencefalografii (MEG) ustalili, że z 50 dzieci z autyzmem przebadanych podczas fazy II snu, 82% miało epileptyczną aktywność w tym samym obszarze mózgu co pacjenci z zespołem Landeau Kleffnera (18). Różnica w obu tych grupach była taka, że dzieci z LKS nie posiadały żadnej epileptycznej aktywności poza obszarem lewej bruzdy tylno-bocznej podczas gdy 75% dzieci z autyzmem regresowym miały ataki padaczki również poza tym obszarem. U dzieci z LKS ataki były głównie w obszarach czołowych i ciemieniowych, co mogłoby tłumaczyć problemy z socjalizacją i zachowaniem.

Podczas badań zapisywano standardowe wyniki EEG jednocześnie z MEG. Podczas, gdy MEG ujawnił niewłaściwą aktywność u 85% dzieci, standardowe EEG ujawniło ją tylko u 68% dzieci. To wskazuje na fakt, że znaczące nieprawidłowości są często pomijane podczas rutynowych badań, Możliwe też, że jeszcze dokładniejsza metoda mogłaby wykryć jeszcze więcej nieprawidłowości.

To, że stałe wyładowania padaczkowe są niszczące, jasno widać w zespole Landeau Kleffnera. W tym schorzeniu, stałe ataki prowadzą do stałej utraty funkcji języka i rozwoju społecznego, czyli wyższych funkcji mózgu. W szczególności istotne jest to, że ataki mają zwykle miejsce w nocy i ciężko je rozpoznać. W zależności od czasu podjęcia leczenia, może dojść do odzyskania funkcji językowych.

Inny związek między atakami, kumulacją glutaminianu i pogorszeniem funkcji mózgu istnieje w drgawkach wywołanych wrażliwością na pirodoksynę u noworodków. Ustalono, że u nieleczonych dzieci poziomy glutaminianu w płynie mózgowo-rdzeniowym są 200x wyższe od normalnych i drgawek nie da się kontrolować (19). Po podaniu dawki 5mg/kg pirodoksyny, ataki ustają, ale postępuje opóźnienie umysłowe. Poziom glutaminianu jest nadal 10x wyższy od normalnego. Przy podaniu pirodoksyny w dawce 10 mg/kg nie było już ataków ani opóźnienia umysłowego, a poziom glutaminianu był w normie. Interesujące, że niektóre z osób z takimi drgawkami miały również cechy autystyczne (20).

Podczas gdy w większości przypadków zależne od pirydoksyny drgawki obserwuje się już od urodzenia, doniesiono o przypadkach, że pierwsze objawy miały miejsca nawet 14 miesięcy po porodzie (21). Zasugerowano, że tego rodzaju drgawki są zatem bardziej powszechne, niż zakładano i że pogarszanie się stanu neurologicznego może mieć miejsce również przy braku drgawek (22). Szerokie spektrum symptomów neurologicznych jest pochodną zmian ekscytotoksycznych zachodzących przy tym syndromie: problemów ze wzrokiem, zeza, poważnej apraksji i opóźnienia ruchowego. Wiemy też, że proces ekscytotoksyczny powiązany z tym zespołem może spowodować zmiany obrazu mózgu na skanach rezonansu i tomografu, zwykle atrofię korową i podkorową z postępującym zwężeniem komór (23)

Inny przykład istotności glutaminianu w patologii napadów pochodzi z badań Mathern I współpracowników, którzy wykazali zwiększoną aktywność receptorów NMDA w przypadkach epilepsji płata czołowego, związaną z przyśrodkowym stwardnieniem hipokampa, wskazującym na nadmierną ekscytację komórek ziarnistych zakrętu zębatego (24). Inni badacze wykazali degenerację połączeń dendrytowych w neuronach hipokampu, charakterystyczną dla ekscytotoksyczności (25). Co ciekawe, niedawne badania wykazały, że anatomiczny substrat układu limbicznego, obejmujący podporę/obszar CA1-CA3 i zakręt zębaty/obszar CA4 był mniejszy u osób z autyzmem w porównaniu do grupy kontrolnej (26)

Zaobserwowano, że stan dużego odsetka dzieci autystycznych poprawiał się przy suplementacji cynkiem. Wiadomo, że płaty skroniowe charakteryzuje najwyższa zawartość cynku a cynk gra podstawową rolę w redukowaniu ekscytotoksyczności NMDA (27). Cynk redukuje również nadmierną ekscytację komórek ziarnistych zakrętu zębatego u epileptyków (28)

Wiadomo już również z badań doświadczalnych, że napady są blisko związane z procesem ekscytotoksyczności (29). Nie tylko glutaminian i kwas aspartamowy mogą wywoływać drgawki, szczególnie po wstrzyknięciu ich do mózgu, ale same drgawki mogą stymulować uwalnianie się ekscytotoksyn w mózgu, prawdopodobnie przez stymulację powstawania wolnych rodników. Spontanicznie niszczone neurony, w szczególności gdy proces ma miejsce przez długi czas, powodują utratę energii, niedokrwienie i niedotlenienie, które to powodują również nadmierne uwalnianie się glutaminianu.

Istnieją dowody, że ekscytotoksyczność jest odpowiedzialna za większość zmian patologicznych spowodowanych długo trwającymi drgawkami (30, 31). Ten destrukcyjny proces jest sugerowany jako mechanizm

Lustrzanych ognisk epileptycznych płata skroniowego i pogorszenia się w sensie kognitywnym, które również towarzyszy epilepsji. Cytopatologiczne zmiany zachodzące w hipokampie po długotrwających napadach przypominają uszkodzenia wynikające z ekscytotoksyczności – zniszczenie neuronów w obszarach CA1 i CA3 oraz opuchliznę wnęki zakrętu zębatego, zaobserwowaną u osób z autyzmem.

Ostatnie badania wykazały, że ketamina silny antagonista receptorów NMDA może zahamować napady (32). Szczególnie istotne jest uszkodzenie ekscytotoksyczne mające miejsce podczas stanu epilepsji, które może tłumaczyć wyżej wspomnianą atrofię limbiczną w autyzmie (33).

Inną substancją ekscytotoksyczną powiązaną z drgawkami jest kwas chinolinowy (34). Ta ekscytotoksyna jest ważna z dwóch powodów. Po pierwsze, jest to produkt rozpadu serotoniny, a po drugie jest ona wypuszczana zarówno z astrocytów jak i mikrogleju gdy komórki te są aktywowane przez różne czynniki. Kwas chinolinowy działa na receptory NMDA i jak glutaminian, jego aktywność może zostać zablokowana przez MK-801.

Istnieją dowody na to, że nadmierna kumulacja pozaneuronalnego glutaminianu może hamować fosforylację oksydacyjną. Badania wykazały, że wysokie koncentracje glutaminianu redukują complex I, II/III i IV, a ta redukcja może zostać całkowicie zahamowana przez MK-801 (35). Liczne badania wykazały, że deficyty energii neuronalnej zasadniczo zwiększają podatność na ekscytotoksyczność, nawet do punktu, gdzie normalne koncentracje glutaminianu mogą stać się ekscytotoksyczne.

Podczas, gdy glicyna działa inhibitująco w rdzeniu kręgowym, w mózgu działa pobudzająco. Dzieje się tak dlatego, że gra ona główną rolę w aktywacji receptora NDMA przez glutaminian. Wysokie stężenia glicyna powodują nadmierne pobudzenie i neurotoksyczność w hipokampie (36)

Kwas kainowy może spowodować rozniecanie (kindling) po wstrzyknięciu do kory mózgowej i ciała migdałowatego. To zjawisko może mieć miejsce bez wstępnych drgawek. Obserwuje się to w autyzmie. Liczne badania wykazały, że rozniecanie może wywoływać zmiany ekscytotoksyczne bez obecności drgawek klinicznych, co należy każdorazowo rozważać u dzieci autystycznych (37)

Podczas gdy degeneracja neuronów może brać się z zbyt wysokich poziomów glutaminianu, utrata połączeń dendrytowych może mieć miejsca przy dużo mniejszych stężeniach, Istnieją też dowody, że podwyższony poziom glutaminianu podczas okresu intensywnego rozwoju mózgu może skutkować przyjęciem innych ścieżek tego rozwoju z powodu przestymulowania stożków wzrostu (38). Poziomy glutaminianu są precyzyjnie regulowane podczas wczesnych faz rozwoju mózgu i zakłócenia poziomu glutaminianu mogą prowadzić do subtelnych lub poważnych zmian pracy mózgu, zależnie od czasu i stężenia. Drgawki, zwykle występujące w długim okresie czasu, mogą doprowadzić do podwyższenia poziomów glutaminianu.

Wiadomo również, że niedotlenienie i niedokrwienie, częste przy drgawkach występujących w długim okresie czasu, mogą również drastycznie zwiększać poziom glutaminianu. Może mieć to duże znaczenie przy formowaniu się ścieżek, jak również wpływa na utratę neuronów, połączeń synaptycznych i komórek pnia mózgu. Wiadomo, że po osiągnięciu wieku 2 lat rozwijający się mózg zawiera więcej receptorów glutaminianu niż po urodzeniu i ta liczba powoli zmniejsza się przez następną dekadę (39) Dlatego mózgi dzieci są bardziej podatne na ekscytotoksyczność

Rola stymulacji układu odpornościowego

Ustalono, że aktywacja mikrogleju i actrocytów poprzez stymulację układu odpornościowego może wywołać ekscytotoksyczność (40). Ten mechanizm zakłada skomplikowany ciąg zdarzeń rozpoczynający się od uwolnienia dużej ilości cytokin. Podkreślić należy, iż aktywacja mikrogleju może nastąpić przy dużym pobudzeniu układu odpornościowego, tak jak przy szczepieniu (41, 42).

Aktywacja mikrogleju powoduje uwolnienie się licznych cytokin, w tym TNF-alfa, IL-1ß, IL-2, IL-6 i INF-gamma (43). Dodatkowo, ma miejsce aktyqwacja prozapalnych eikozanoidów (44). Powiązane z tym procesem jest wygenerowanie różnego rodzaju produktów pośrednich przemian tlenowych i azotowych, w tym nadtlenku wodoru, rodników wodorotlenowych, nadtlenoazotynu i 4-hydroksynonenalu. Te produkty pośrednie nie tylko uszkadzają neurony, połączenia synaptyczne i części składowe komórek ale indukują też uwolnienie glutaminianu z sąsiadujących astrocytów (45).

Szczególnie interesująca jest niedawna obserwacja, że aktywacja mikrogleju może również spowodować uwolnienie się glutaminianu i kwasu chinolinowego – dwóch silnych ekscytotoksyn – z samego makrofagu (46). Interakcje z bakteriami, wirusami i lipopolisacharydami mogą zwiększyć wydzielanie się glutaminianu 2-3 krotnie powyżej podstawowego poziomu (47). Deksametazon, jak się okazało, redukuje wydzielanie się glutaminianu o 50% (48).

Należy również zauważyć, że nadmiar glutaminianu, tak jak i jego niedobór, wpływa na długoterminowe wzmocnienie kluczowe dla procesów uczenia się i zapamiętywania (49). Dodatkowo, wzrost i kierunek rozwoju ścieżek w mózgu jest również regulowany przez glutaminian, w szczególności wpływ na niego ma przedłużający się okres nadmiaru glutaminianu. Niedobór glutaminianu zaburza funkcję stożka wzrostu i prowadzi do niewłaściwej budowy mózgu.

Wszystko, co prowadzi do aktywacji mikrogelu, w tym wirusy, ß-amyloidy, rtęć, aluminium, oksydowany LDL i HDL, homocysteina i ekscytotoksyny, może wpłynąć na kumulację kwasu chinolinowego (50) To wzbudza wątpliwości co do zasadności suplementów i leków zwiększających poziom L-tryptofanu. Szczególnie istotna jest równowaga między kwasem chinolinowym a kynurenitami, które pełnią dla mózgu funkcję ochronną.

Innym interesującym obszarem jest to, w jaki sposób pochodne aktywacji mikrogleju wpływają na reabsorpcję glutaminianu. Transport glutaminianu jest szczególnie wrażliwy na działanie IL-1ß,TNF-alfa, rtęci, nadtlenoazotynu i 4-hydroksynonenalu (51,52,53). Takie zakłócenie transportu glutaminianu jest wiązane z chorobą Lou Gehriga i prawdopodobnie Alzheimera (54,55). Wszystkie te czynniki wpływają na organizm przy szczepieniach i w stanach autoimmunologicznych.

Rtęć to ważny czynnik hamujący GLT-1, proteinę transportującą glutaminian, nawet w bardzo małych stężeniach (56). Liczne badania dowiodły, że dzieci z autyzmem często mają znacznie podwyższone poziomy rtęci w organizmie, przy czym jedynym źródłem rtęci są często szczepionki (i ich środek konserwujący, tiomersal). Ekspozycja na rtęć z plomb amalgamatowych u szczurów spowodowała znaczne podwyższenie ciał odpornościowych w kłębuszkach nerkowych i naczyniach krwionośnych w licznych organach, w tym w mózgu (57). Na podstawie tego, co wiadomo o nadmiernej stymulacji układu odpornościowego i następczej długotrwałej aktywacji mikrogleju, usunięcie rtęci ze szczepionek prawdopodobnie nie wyeliminuje tego problemu.

Vijendra Singh i współpracownicy ustalili, że u 84% dzieci z autyzmem obecne są przeciwciała na podstawowe proteiny mielinowe (MBP) (58). Sugeruje to, że u dzieci z autyzmem ma miejsce autoimmunologiczna reakcja w mózgu. Wiadomo, że taka reakcja wynika z wysokich poziomów cytokin i pochodnych pozapalnych, takich jak leukotrieny i prostaglandyny (59). Zwiększają one stres oksydacyjny w mózgu i ekscytotoksyczność. Co ciekawe, taka sama reakcja występuje również w wielu neurodegeneracyjnych chorobach u dorosłych, np. w zespole Alzheimera, chorobie Lou Gehriga i chorobie Parkinsona (60,61,62).

Inną możliwością jest obecność wirusa albo ukrytego wirusa. Kiedy układ odpornościowy jest uszkodzony, albo genetycznie albo przez nadmierną eksploatację, wirusy mogą istnieć w tkankach przez długi czas (63). Z uwagi na uszkodzenie układu odpornościowego, zamiast walczyć z wirusami, zaktywowany mikroglej przez cały czas uwalnia neurotoksyczne substancje i wolne rodniki. Stymuluje też uwalnianie się glutaminianu i innych ekscytotoksyn, co zwiększa jeszcze produkcję destrukcyjnych substancji. Pierwszą ofiarą są połączenia synaptyczne, a następną – niedojrzałe jeszcze ścieżki w formującym się dopiero mózgu.

Wykazano, w jaki sposób wirus odry dostaje się do mózgu w przypadkach odgrypowego zapalenia mózgu (64). Wejście wirusa do mózgu może spowodować albo zespół demielinizacyjny albo inne reakcje, jak wyżej opisano. Podawanie dzieciom wirusów odry może doprowadzić do dostania się tych wirusów do mózgu.

W jednym z badań, u myszy zainfekowanych wirusem odry, naukowcy stwierdzili, że nawet po siedmiu dniach po wszczepieniu wirusa, hipokamp produkował 18x więcej kwasu chinolinowego niż w grupie kontrolnej (65). Enzym 3HAO (3-hydroxyanthranilic acid oxygenase) odpowiedzialny za produkcję kwasu chinolinowego, zwiększył swą aktywność 3,3 krotnie w siódmym dniu po zainfekowaniu. Kumulacja kwasu chinolinowego jest również obecna przy demencji związanej z HIV jako efekt wydzielania tego kwasu z mikrogleju. Wirus HIV jest neurotoksyczny z wykorzystaniem mechanizmu ekscytotoksyczności. Zablokowanie receptora NMDA zapobiega neurotoksyczności kwasu chinolinowego. U myszy czynnikiem zapobiegającym encefalopatii spowodowanej infekcją wirusem odry, był również MK-801, antagonista NMDA (66).

Przypadki nagłej encefalopatii są prawdopodobnie częstsze niż wynika to z oficjalnych raportów (67). Dzieje się tak dlatego, że wielu pediatrów nie umie rozpoznać subtelnych objawów neurologicznych albo lekceważą je traktując jako wymysły przewrażliwionych matek. Przewlekła infekcja wirusowa ośrodkowego układu nerwowego, w szczególności z udziałem wirusów utajonych, z przybywaniem i ubywaniem objawów, często jest pomijana przez osoby z niedostateczną wiedzą z zakresu neurologii.

W innych badaniach jeszcze więcej wątpliwości wzbudza atypowe zachowanie się wirusa odry w mózgu (68). W tych badaniach ujawniono, że wirus może spowodować niezapalną encefalopatię i degenerację obszarów CA1 i CA3 w hipokampie. Reakcja ekscytotoksyczna miała miejsce kilkanaście dni po zakażeniu. U ludzi może to doprowadzić do utraty pamięci i zdolności nauczania w różnym stopniu, gdyż uszkodzenie spowodowane przez ekscytotoksyny wpływa na długotrwałe wzmocnienie (long term potentiation).

Podczas ostatniej dekady doniesiono o dwóch przypadkach poszczepiennej choroby Parkinsona, które miały miejsce po szczepieniach na odrę. Jeden przypadek dotyczył pięcioletniego chłopca, u którego 15 dnia po szczepieniu pojawiła się gorączka i dementi pugilistica (tzw. obłęd bokserski) (69). W wieku siedmiu lat chłopiec wciąż miał objawy choroby Parkinsona. Wirus umiejscowiony w prążkowiu mózgu spowodował reakcję ekscytotoksyczną w stopniu wystarczającym do wywołania objawów choroby Parkinsona (70, 71). Fakt, że metamfetamina powoduje pobudzenie ośrodka dopaminergicznego kwestionuje pomysł podawania takich leków dzieciom z autyzmem (72).

Podawanie kilku szczepionek naraz, w szczególności z żywymi wirusami, znacznie zwiększa poziom stresu układu odpornościowego, jak również aktywację mikrogleju. Często bardzo małym dzieciom podaje się kilka szczepień podczas jednej wizyty lekarskiej. Ilość ta waha się od trzech do dziewięciu szczepionek. Nie tylko powoduje to potężne obciążenie wirusami i bakteriami ale pozostałe składniki szczepionek nadmiernie aktywizują układ odpornościowy tak, aby zwiększyć prawdopodobieństwo nabycia odporności.

Ma to dwa efekty. Po pierwsze, nadmiernie stymuluje dysfunkcjonalny układ odpornościowy i powoduje uszkodzenie układu nerwowego. Wirus odry, jak powszechnie wiadomo, powoduje reakcje autoimmunologiczne w zakresie podstawowego białka mieliny (73). Po drugie, ostatecznie układ odpornościowy ulega wyeksploatowaniu, co prowadzi do zwiększonej podatności na ewentualne infekcje bakteryjne czy wirusowe. Ten scenariusz jest bardziej prawdopodobny u dziecka niedożywionego, głównie posiadającego braki witaminy A. Eksperymentalnie, retinoidy w znaczny sposób zredukowały intensywność objawów alergicznego zapalenia mózgu (74). Odżywianie we wczesnych fazach rozwoju gra znaczącą rolę w tworzeniu się układu odpornościowego, nie tylko w okresie noworodkowym, ale i w późniejszym (75).

Podczas eksperymentów z wykorzystaniem świnek morskich oraz szczurów, zmiany ekscytotoksyczne powodowały stłumienie odporności humoralnej i komórkowej (76). Ekscytotoksyczne stłumienie odroczonej nadwrażliwości może wytłumaczyć, dlaczego podostre stwardniające zapalenie mózgu jest rzadsze niż zmiany ekscytotoksyczne nie ukierunkowane na mielinę. Te zmiany w podwzgórzu powodują immunologiczne dysfunkcje, które trwają przez całe życie.

Zaobserwowano u dzieci autystycznych częste niedobory cynku, który gra rolę w ochronie układu nerwowego (77, 78). Częściowo ta ochrona bierze się z tego, że cynk wpływa na receptory NMDA i hamuje ich aktywację przez glutaminian. Cynk bierze też udział w produkcji metalotioneiny, cząsteczki chroniącej mózg, której ilość zwiększa się przy stanie zapalnym mózgu i zatruciem metalami ciężkimi, szczególnie rtęcią (79). W takich stanach poziom cynku we krwi spada. Co interesujące, ekspozycja płodu na kofeinę powoduje zmniejszone poziomy cynku w mózgu (80).

U dzieci autystycznych często obserwowane są niskie poziomy magnezu. Magnez odgrywa ogromną rolę w ochronie układu nerwowego, po pierwsze przez zahamowanie aktywacji NMDA. Magnez działa też jako antyoksydant, a niskie jego poziomy prowadzą do podwojenia liczby wolnych rodników (81). Niski magnez obniża też poziom glutationu w komórce i zwiększa prawdopodobieństwo śmierci neuronalnej z powodu ekscytotoksyn. Liczne badania dowiodły, że niski poziom magnezu znacznie zwiększa ekscytotoksyczność (82)

Stwierdzono, że niski poziom magnezu powiązany jest z encefalopatią, na co wpływ ma również brak tiaminy i innych witamin z grupy B (83). W tych badaniach, u szczurów, u których obniżono poziom tiaminy i innych witamin z grupy B, zaobserwowano łagodne zmiany cytotoksyczne w nakrywce mostu. Przy niedoborze magnezu zmiany te znacznie się pogłębiły. Niedobór magnezu hamuje też odpowiedzi GABA, co zwiększa stymulację kory (84).

Jedną z głównych cytokin wydzielanych przy aktywacji mikrogleju jest czynnik nekrozy nowotworów (TNF-alfa). W normalnej sytuacji działa on neuroochronnie, ale może też zwiększyć ekscytotoksyczność poprzez zwiększenie wydzielania pochodnych tlenowych i azotowych oraz hamowanie reabsorpcji glutaminianu. TNF-alfa był podwyższony w licznych zaburzeniach neurodegeneracyjnych (85).

Cytokiny odgrywają główną rolę w rozwoju mózgu. Na przykład IL-1ß, IL-6 i TNF-alfa w zwyczajnych stężeniach mają wpływ na przetrwanie neuronów dopaminergicznych i sertonergicznych w życiu płodowym (86). W wyższych stężeniach te cytokiny mogą w istotny sposób zmniejszyć prawdopodobieństwo przetrwania neuronów dopaminergicznych, ale nie sertonergicznych.

Ostatnio Petitto i współpracownicy wykazali, że IL-2 jest kluczowy dla rozwoju i regulacji neuronów hipokampu odpowiadających za pamięć i uczenie się (87). Równocześnie wykazano, że IL-1 spełnia w mózgu funkcję troficzną (88, 89). W wyższych stężeniach zarówno IL-2 jak i IL-1ß stają się cytodestrukcyjne, głównie przez zwiększenie ilości wolnych rodników i hamowanie reabsorpcji glutaminianu (90).

Oprócz zwiększania poziomu destrukcji neuronów przez mechanizm ekscytotoksyczności, wirusy mogą też hamować funkcje enzymów w mitochondriach. Na przykład wirus polio upośledzał fosforylację poprzez hamowanie łańcucha transportu elektronów (91). Jak już stwierdzono, redukcja funkcji mitochondrialnych znacznie zwiększa ekscytotoksyczność.

Systemowe cytokiny mogą również wpływać na układ nerwowy, gdyż mogą wejść do mózgu przez układ krwionośny i uszkodzoną barierę krew-mózg (92). Cytokiny wchodzą również w interakcje z komórkami śródbłonka, rozpoczynając wydzielanie w mózgu neuroaktywnych substancji i zmieniając przepuszczalność bariery krew-mózg. Interleukina-2 powoduje przeciekanie naczyń włosowatych w mózgu, prowadząc do obrzęku mózgu u pacjentów z glejakami, którzy leczeni są tymi cytokinami.

Upośledzenie funkcji kognitywnych wiązane jest z wprowadzeniem IL-2 i TNF do organizmu człowieka. Skany SPECT wykazały defekty w płacie ciemieniowymu tych pacjentów, które jak się podejrzewa, powstały przez zmiany funkcji podwzgórza i/lub przedniej podkory (93).

Leczenie pacjentów różnego rodzaju cytokinami ma efekt dwufazowy – natychmiastowy i przewklekły. Faza przewlekła, która ma miejsce po dwóch tygodniach, charakteryzuje się zwykle odmiennościami psychomotorycznymi, kognitywnymi i psychiatrycznymi. Wprowadzenie do organizmu interferonu-alfa, nawet w niskich stężeniach, ma również wpływ na liczne efekty kognitywne i psychologiczne, w tym zmniejszoną koncentrację, pamięć krótkoterminową i problemy z mową. Tacy pacjenci zwykle nagle przerywają mówienie i zaczynają się patrzyć w przestrzeń. Rzadko rozwija się u nich demencja. Wiele z tych reakcji podobnych jest do zachowań autystycznych.

Inny zestaw objawów powiązanych z użyciem interferonu-alfa, również podobnych do tych obserwowanych u autystów, włącznie z niekontrolowaną nadmierną reakcją na lekkie frustracje, drażliwość, wybuchowy temperament (94). Nawet miesiące później tacy pacjenci mogą łatwo wpadać w złość i wycofywać się z życia społecznego.

Zarówno infuzje interleukiną-1 jak i -2 powiązane są ze zmianami psychicznymi, w tym urojeniami, dezorientacją i napadami drgawkowymi (95, 96). Istnieją dowody, że IFN-alfa może wzmagać spontaniczną aktywność neuronów w korze hipokampu i móżdżku, która może trwać nawet kilkanaście godzin po pojedynczej ekspozycji (97). Nie jest jasne, czy jest to bezpośredni skutek interferonu czy też skutek zwiększonego wydzielania glutaminianu.

Większość z tych badań klinicznych przeprowadzono na dorosłych pacjentach, którzy otrzymali terapeutyczne dawki cytokin w celu leczenia albo infekcji wirusowych albo raka. Badania wykazały, że podane cytokiny mogą mieć poważny efekt na funkcje ośrodkowego układu nerwowego U dzieci, u których w niedojrzałych jeszcze mózgach dochodzi do nagłych zmian rozwojowych, efekty neurotoksyczne są jeszcze poważniejsze. Również dlatego, że większość cytokin pochodzi z aktywacji mikrogleju w mózgu, nawet mniejsze koncentracje będą miały większy efekt, niż systemowo wydzielane cytokiny.

Na koniec warto wspomnieć, iż problemem częstym u dzieci z autyzmem jest przerost różnego rodzaju grzybów, najczęściej Candidia albicans, spowodowany albo użyciem antybiotyków o szerokim spectrum albo osłabieniem immunologicznym. Podczas gdy uzasadnionym jest niepokój o metabolity wydzielane przez te organizmy, gdyż metabolity te mają ogromne znaczenie dla funkcji neurologicznych, równie istotnym jest aktywacja mikrogleju jako następstwo infekcji Candidą albo nawet sytuacja, gdy organizmy grzyba docierają do samego mózgu, Ostatnie badania wykazały, że organizmy Candidy mogą przejść przez barierę krew-mózg przez wydzielanie pseudostrzępków do komórek ludzkiego śródbłonka (98).

Wnioski

Badania epidemiologiczne wykazały, że od 1960 do 1978 roku ilość nowych zachorowań na autyzm była stabilna i wynosiła od 100 do 200 rocznie. Po wprowadzeniu szczepionki MMR do szerokiego użytku u bardzo małych dzieci, ilość zachorowań wzrosła dramatycznie, w 1999 roku doniesiono o 1944 nowych przypadkach. W Kalifornii nastąpił wzrost o 273% w ilości przypadków głębokiego autyzmu przez ostatnich 11 lat.

Podczas gdy czysto genetyczne podłoże może wyjaśnić tylko niewielki odsetek tych przypadków, większość z nich miała miejsce u dzieci, które wydawały się zdrowe do momentu zaszczepienia. Podejrzanych jest kilkanaście szczepionek, w szczególności MMR, DPT i HepB. Dr. Benard Rimland wskazał, że przed wprowadzeniem szczepionki MMR większość przypadków autyzmu rozpoznawano od urodzenia. Po wprowadzeniu tej szczepionki, większość nowych przypadków rozpoznawano w wieku 15 miesięcy, po podaniu szczepienia. Nie wyklucza to możliwości istniejących już genetycznych efektów immunologicznych, uruchomionych przez szczepienie.

Dzisiaj, dzieciom podaje się 33 dawki 10 różnych szczepionek przed osiągnięciem przez nie wieku 5 lat. Jest to ogromny ładunek dla niedojrzałych układów odpornościowych, w szczególności gdy podaje się je w niedługim odstępie czasu. Do niedawna dzieci były też dodatkowo narażone na ekspozycję bardzo wysokich ilości rtęci. Dziecko po otrzymaniu wszystkich szczepionek zwykle dostawało 62.5ug rtęci przy jednej wizycie lekarskiej, jest to 100 razy więcej niż bezpieczna dawka dla małego dziecka.

Doustna szczepionka na polio i odrę była zanieczyszczona żywymi wirusami, które przenosiły się na inne organy, w tym układ nerwowy (99). Doustna szczepionka na polio miała liczne patogenne wirusy, w tym HHV-6 SV-40 I być może SIV. Jest istotna obawa, że te ukryte wirusy mogły zainfekować miliony osób, otrzymujących zanieczyszczone szczepionki.

Mechanizm, dzięki któremu szczepionki albo inne czynniki wpływające na układ odpornościowy mogą wywołać autyzm, jest nieznany. Ale wiemy, że immunologiczna aktywacja w mózgu, szczególnie gdy intensywna i w dłuższym czasie, może spowodować wydzielanie się ekscytotoksyn z astrocytów i mikrogleju (100). Ekscytotoksyczność jest głównym mechanizmem destrukcji neuronów w przypadku wirusowych infekcji w mózgu. Nawet bez bezpośredniej infekcji wirusowej tak jak przy AIDS, aktywacja układu odpornościowego może uruchomić wydzielanie kwasu chinolinowego i glutaminianu.

Przewlekły podwyższony poziom glutaminianu podczas okresu wzrostu mózgu może skutkować w rozwinięciu się niewłaściwych ścieżek neuronalnych, co może mieć głęboki wpływ na kompleksowe wyższe funkcje kory mózgowej i podwzgórza. Nawet niewielkie zakłócenie podczas okresu nagłego wzrostu mózgu, może skutkować śmiercią milionów rozwijających się neuronów i utratą miliardów połączeń synaptycznych (101). Należy zauważyć fakt, że destrukcja połączeń synaptycznych i dendrytów może mieć miejsce przy braku śmierci neuronalnej, co znaczy, że mechanizm ten może występować też przy mniejszych stężeniach glutaminianu i kwasu aspartamowego, zwykle kiedy występują niskie poziomy antyoksydantów, energii komórkowej i poziomów magnezu (102).

Blisko związane z ekscytotoksycznością jest zjawisko tworzenia się wolnych rodników, w tym licznych pochodnych tlenowych i azotowych. Nadtlenoazotyn, pochodna otrzymywana ze związku tlenku azotu i anionorodnika ponadtlenkowego, jest szczególnie niszczący dla mitochondriów i prowadzi do utraty zdolności produkcji energii. Niskie poziomy energii w mózgu, niezależnie od przyczyny, powodują dramatyczny wzrost wrażliwości na ekscytotoksyczność. Zarówno glutaminian jak i reakcyjne pochodne mogą spowodować aktywację mikrogleju i doprowadzić do wydzielenia się pozapalnych cytokin, produktów peroksydacji lipidowej, zahamowania reabsorpcji glutaminianu i ostatecznie reakcji apoptozy i nekrozy.

Nadmiarn glutaminianu prowadzi do niedoboru glutationu z uwagi na zahamowanie wejścia cysteiny do astrocytu (103). Ostatnie badania dowiodły, że glutation nie tylko jest antyoksydantem, ale również neuromodulatorem i neuroprzekaźnikiem (104). Jako neuromodulator, glutation reguluje ekscytotoksyczne receptory NMDA i blokuje ekscytotoksyczność (105).

Dodatkowo, jak wcześniej wskazano, drgawki kliniczne dotyczą około 1/3 dzieci z autyzmem. Ekscytotoksyczność jest blisko powiązana z drgawkami i tłumaczy dlaczego, gdy są one przedłużone, dochodzi do uszkodzenia neuronalnego. Mniej znanym jest tak, że przewlekłe napady ogniskowe, nawet przy braku drgawek klinicznych, mogą w znaczny sposób niszczyć neurony poprzez wykorzystanie mechanizmu ekscytotoksyczności. Podczas, gdy niedojrzały mózg jest mniej podatny na śmierć neuronalną niż dojrzały, napady mające miejsce w rozwijającym się mózgu skutkują nieodwracalnymi zmianami w połączeniach neuronalnych (106). Niedawne badania dowiodły, że powtarzające się napady we wczesnym okresie życia doprowadziły do zmian w budowie neuronów obszaru CA1 w hipokampie, a w konsekwencji do zmian behawioralnych (107).

Ekspozycja na rtęć ma również bliski związek z napadami. Ostatnie badania dowiodły, że ekspozycja płodu na rtęć w trakcie ciąży znacznie podwyższa prawdopodobieństwo epilepsji u potomstwa (108). Jest to szczególnie istotne u kobiet mających plomby amalgamatowe, szczególnie gdy zostaną one naruszone w okresie ciąży.

Specjalna uwaga należy się ostatniemu odkryciu, iż glutaminian poprzez aktywację receptorów NMDA umieszczonych w barierze krew-mózg, może naruszyć tę barierę, prowadząc do wolnego przepływu toksyn z krwi do ośrodkowego układu nerwowego(109). Dodatkowo, wolne rodniki również mogą otwierać tę barierę (110). Gupta i inni wykazali, że rozwijająca się bariera krew-mózg jest dodatkowo wrażliwa na pojedyncze albo wielokrotne ekspozycje na różne pestycydy i pozostaje otwarta nawet po wyeliminowaniu takiej agresywnej substancji (111). Wykazano też, że przez blokadę receptora NMDA można w istotny sposób zredukować dysfunkcje układu naczyniowego w mózgu stwierdzone przy alergicznym zapaleniu mózgu (112).

Wykazano, że ludzie osiągają najwyższe poziomy glutaminianu w krwi ze wszystkich zwierząt (113). Niedojrzały mózg jest szczególnie podatny na ekscytotoksyny z pożywienia – cztery razy bardziej wrażliwy niż mózg dorosłego (114). Wyjaśnieniem tej nadwrażliwości niedojrzałego mózgu jest to, że podczas rozwoju mózgu receptor NMDA jest bardziej wrażliwy na glutaminian i gorzej odpowiada na ochronne działanie magnezu (115). Ekscytotoksyny dodawane do potraw są w każdym przetworzonym pożywieniu, a w największym stężeniu w „junk ford” i jedzeniu dietetycznym (116). Są to rodzaje pożywienia często jedzone przez dzieci, szczególnie autystyczne.

Ta wiedza o głównej roli ekscytotoksyczności w autyzmie umożliwi różne formy leczenia. Wiele diet proponowanych teraz dla dzieci autystycznych podkreśla konieczność eliminacji pożywienia bogatego w dodatki ekscytotoksyczne. Są to też diety ubogie w cukier. Dzieci z autyzmem często doświadczają reaktywnej hipoglikemii, co zwiększa ryzyko napadów i ekscytotoksyczności. Infekcja Candidą może też zwiększyć prawdopodobieństwo i intensywność hipoglikemii u dzieci z autyzmem (117).

Wiele z witamin wykorzystywanych przy leczeniu autyzmu to antyoksydanty, które mogą w znaczny sposób zredukować ekscytotoksyczność oraz chronić organizm przed szkodliwym działaniem wolnych rodników. W eksperymentach witamina E całkowicie zahamowała ekscytotoksyczność glutaminianu in vitro. Stymulanty metabolizmu również zmniejszają ekscytotoksyczność. Tiamina, pirydoksyna i kwas nikotynowy znacznie zmniejszają toksyczność glutaminianu in vitro (118).

Witamina B6 może znacznie obniżyć poziomy glutaminianu w krwi i tkankach i podwyższyć próg napadowy. Przy jednoczesnym podawaniu kwasu foliowego i witaminy B12, ulegają zmniejszeniu poziomy homocysteiny. Homocysteina jest wskaźnikiem niedoborów w metabolizmie metioniny, jest ona również metabolizowana do dwóch bardzo silnych ekscytotoksyn – kwas homocysteinowy i kwas homocysteinosulfinowy. Metylkobalamina jest również brokerem receptorów glutaminianu (119). Zdolność pirydoksyny do hamowania ekscytotoksyczności przynajmniej częściowo tłumaczy bardzo dobre rezultaty, które osiągnął Bernard Rimland w leczeniu dzieci autystycznych dużymi dawkami kombinacji pirydoksyny i magnezu (120).

Magnez i cynk również znacznie obniżają ekscytotoksyczność, działając jako katalizatory licznych reakcji enzymatycznych, w tym procesów generacji energii. Niski magnez wiąże się ze znacznym wzrostem wolnych rodników oraz z niedoborem glutationu. Wysokie poziomy glutaminianu również wpływają na niedobór glutationu. Jest on kluczowy, gdyż jest jedną z niewielu cząsteczek antyoksydacyjnych, która neutralizuje 4-hydroksynonenal i rtęć. Dodatkowo, zarówno kwas jabłkowy jak i pirogronian chronią przeciwko ekscytotoksyczności powodowanej przez glutaminian (121).

Duże zainteresowanie budzi użycie wybranych flawonoidów jako antyoksydantów, czynników antyzapalnych i przeciwbakteryjnych. Flawonoidy są bardziej silne i wszechstronne jako antyoksydanty niż witaminy (122). Dodatkowo flawonoidy wywierają wpływ na różne systemy enzymatyczne, w tym protein kinaza C, fosfolipaza A2, enzymy COX i LOX, iNOS,

Na+/K+ ATPase, produkcję energii w mitochondriach, produkcję cytokin – co może pomagać w ochronie mózgu.

Pomimo tego, że ekscytotoksyczność gra główną rolę, istotne są również inne mechanizmy szczegółowo opisane przez Williama Shaw, Bernarda Rimlanda i innych. Autyzm, jako zaburzenie wieloaspektowe, wymaga wieloaspektowego podejścia, które powinno uwzględniać ochronę przed ekscytotoksycznością.

BIBLIOGRAFIA:

1. Lipton SA, Rosenberg PA. Excitatory amino acids as a final common pathway for neurological disorders. N Eng J Med. 1994;330:613-622.

2. Olney JW. Brain lesions, obesity, and other disturbances in mice treated with monosodium glutamate. Sci. 1969;165:719-721.

3. Gasic GP, Heinemann S. Receptors coupled to ionic channels: the glutamate receptor family. Cur Opinion Neurobiol. 1991;1:20-26.

4. Seal RP, Amara SG. Excitatory amino acid transporters: a fam­ily in flux. Ann Rev Pharmacol Toxicol. 1999;39:431-456.

5. Bolanos JP, Aleida A, Stewart V, et al. Nitric oxide-mediated mitochondrial damage in the brain: mechanisms and implica-tions for neurodegenerative diseases. J Neurochem.1997;68:2227-2240.

6. O’Banion MK. Cyclooxygenase-2: molecular biology, pharma-cology, and neurobiology.Critical Rev Neurobiol. 1999;13:45-82

7. Kruman I, Bruce-Keller AJ, Bredesen D, et al. Evidence that 4-hydroxynonenal mediates oxidative stress-induced neu-ronal apoptosis. J Neurosci. 1997;17:5089-5100.

8. Mattson MP, Fu W, Waeg G, Uchida K. 4-hydroxynonenal, a product of lipid peroxidation, inhibits dephosphorylation of the microtubule-associated protein tau.Neuroreport.1997;8:2275-2281.

9. Vander Jagt DL, Hunsaker LA, Vander Jagt TJ, et al. Inactivation of glutathione reductase by 4-hydroxynonenal and other endogenous aldehydes. Biochem Pharmacol.1997;53:1133-1140.

10. Grune T, Michel P, Eggbert W, et al. Increased levels of 4-hydroxynonenal modified proteins in plasma of childrenwith autoimmune diseases. Free Rad Biol Med.1997;23:357-360.

11. Foley TD. The lipid peroxidation product 4-hydroxynonenal potently and selectively inhibits synaptic plasma membrane ecto-ATPase activity, a punitive regulator of synaptic ATP and adenosine. Neurochem Res. 1999;24:1241-1248.

12. Henneberry RC. The role of neuronal energy in neurotoxicity of excitatory amino acids.Neurobiol Aging. 1989;10:611-613.

13. Eliasson MJ, Huang Z, Ferrante RJ. Neuronal nitric oxide synthease activation and peroxynitrite formation in ischemic stroke linked to neural damage. J Neurosci.1999;19:5910-5918.

14. Rapin I. Autistic regression and disintegrative disorder: how important the role of epilepsy. Semin Pediatr Neurol.1995;2:278-285.

15. Tuchman RF, Rapin I. Regression in pervasive developmen-tal disorders: seizures and epileptiform electroencephalo-gram correlates. Pediatrics. 1997;99:560-566.

16. Childs JA and Blair JL. Valproic acid treatment of epilepsy in autistic twins. J Neurosci Nurs. 1997;29:244-248.

17. Smalley L. Autism and tuberous sclerosis. J Autism Dev Disord. 1998;28:407-414.

18. Lewine JD, Andrews R, Chez M, et al. Magnetoencephalographic patterns of epileptiform activity in children with regressive autism spectrum disorders. Pediatrics.1999;104:405-418.

19. Zilbovicius M, Boddaert N, belin P, et al. Temporal lobe dys-function in childhood autism: a PET study. Am J Psychiatry.2000;157:1988-1993.

20. Chugani HT, Da Silva E, Chugani DC. Infantile spasms, III:prognostic implications of bitemporal hypometabolism onpositron emission tomography. Ann Neurol. 1996;39:643-649.

21. Bachevalier J. Medial temporal lobe structures and autism: a review of clinical and experimental findings. Neuropsychologia. 1994;32:627-648.

22. Baumeister FA, Gsell W, Shin YS, Egger J. Glutamate in pyridoxine-dependent epilepsy: neurotoxic glutamate con-centration in the cerebrospinal fluid and its normalization by pyridoxine. Pediatrics. 1994;94:318-321.

23. Burd L, Stenehjem A, Franceschini LA, Kerbeshfan J. A 15-year follow-up of a boy with pyridoxine (vitamin B6)-depen-dent seizures with autism, breath holding, and severe mental retardation. J ChildNeurol. 2000;15:763-765.

24. Chou ML, Wang HS, Hung PC, et al. Late-onset pyridoxine-dependent seizures: report of two cases. Zhonghua Min Guo Xiao Ke Yi Xue Hui Za Zhi. 1995;36:434-437.

25. Baxter P, Griffiths P, Kelly T, Gardner-Medwin D.Pyridoxine-dependent seizures: demographic, clinical MRI and psychometric features, and effect of dose on intelligence quotient. Dev Med Child Neurol. 1996;38:998-1006.

26. Gospe SM, Hecht ST. Longitudinal MRI findings in pyridox-ine-dependent seizures.Neurology. 1998;51:74-78.

27. Mathern GW, Pretorius JK, Mendoza D, et al. Hippocampal N-methyl-D-aspartate receptor subunit mRNA levels in tem-poral lobe epilepsy patients. Ann Neurol. 1999;46:343-358.

28. Isokawa M, Levesque MF. Increased NMDA responses and dendritic degeneration in human epileptic hippocampal neu-rons in slices. Neurosci Lett. 1991;132:212-216.

29. Saitoh O, Karns CM, Courchesne E. Development of the hip-pocampal formation from 2 to 42 years: MRI evidence of smaller area cystein in autism. Brain. 2001;124:1317-1324.

30. Kikuchi M, Kashii S, Honda Y, et al. Protective action of zinc against glutamate neurotoxicity in cultured retinal neurons. Invest Opthalmol Vis Sci. 1995;36:2048-2053.

31. Kasarskis EJ, Forrester TM, Slevin JT. Hippocampal zinc dur-ing amygdalar kindling in the rat. Epilepsia. 1985;26:513-518.

32. Rogawski MA. Excitatory amino acids and seizures. In, Stone TW, ed. CNS Neurotransmitters and Neuromodulators:Glutamate. Boca Raton, CRC Press; 1995:219-237.

33. Ekonomou A, Angelatou F. Upregulation of NMDA receptors in hippocampus and cortex in the pentylenetetrazol-induced “kindling” model of epilepsy. Neurochem Res. 1999;24:1515-1522.

34. Olney JW, Collias RC, Sloviter RS. Excitotoxic mechanism of epileptic brain damage. Adv Neurol. 1986;44:857-877.

35. Khanna N, Bhalla S. Role of ketamine in convulsions. Indian J Med Sci. 1999;53:475-480, and Sheth RD, Gidal BE. Refractory status epilepticus: response to ketamine. Neurology.1998;51:1765-1766.

36. Ben-Ari Y. Limbic seizure and brain damage produced by kainic acid: mechanisms and relevance to human temporal lobe epilepsy. Neuroscience. 1985;14:375- 403.

37. Vezzani A, Serafini R, Stasi Ma, et al. Kinetics of MK-801 and its effects on quinolinic acid-induced seizures and neu-rotoxicity in rats. JPharmacol Exp Ther. 1989;249:278-283.

38. Rego AC, Santos MS, Oliveira CR. Glutamate-mediated inhibition of oxidative phosphorylation in cultured retina cells. Neurochem Int. 2000;36:159-166.

39. Novelli A, Reilly JA, Lysko PG, Henneberry RC. Glutamate becomes neurotoxic via the N-methyl-D-aspartate receptor when intracellular energy levels are reduced. Brain Res.1988;451:205-212.

40. Zeevalk GD, Bernard LP, Sinha C, et al. Excitotoxicity and oxidative stress during inhibition of energy metabolism. Dev Neurosci. 1998;20:444-45.

41. Newell DW, Barth A, Ricciardi TN, Malouf AT. Glycine causes increased excitability and neurotoxicity by activation of NMDA receptors in the hippocampus. Exp Neurol.1997;145:235-244.

42. Cotterell KL, Croucher MJ, Bradford HF. Weak anticonvul-sant activity of GGP 37849 and GGP 39551 against kindled seizures following systemic administration. Eur JPharmacol.1992;214:285-287.

43. Swann JW, Hablitz JJ. Cellular abnormalities and synaptic plasticity in seizure disorders of the immature nervous sys­tem. Ment Retard Dev Disabil Res. 2000;6:258-267.

44. Johnston MV. Neurotransmitters and vulnerability of the developing brain. Brain Dev.1995;17:301-306.

45. Mrak RE, Sheng JG, Griffin ST. Glial cytokines in Alzheimer’s disease. Human Pathol.1995;26:816-823.

46. Lin HC, Wan FJ, Wu CC, Tseng CJ. Systemic administration of lipopolysaccharide induces release of nitric oxide and glutamate and c-fos expression in the nucleus tractus soli-tarii of rats. Hypertension. 1999;33:1218-1224.

47. Saito K, Crowley JS, Markey SP, Heyes MP. A mechanism for increased quinolinic acid formation following acute sys-temic stimulation. J Biol Chem. 1993;268:15496-15503.

48. Banati RB, Gehrmann J, Schubert P, et al. Cytotoxicity of microglia. Glia. 1993;7:111-118.

49. Leslie JB, Watkins D. Eicosanoids in the central nervous system. J Neurosurgery.1985;63:659-668.

50. Pellegrini-Giampietro DE, Cherici G, Alesiani M, et al. Excitatory amino acid release from rat hippocampal slices as a consequence of free radical formation. J Neurochem.1988;51:1960-1963.

51. Saito K, Markey SP, Heyes MP. Effects of immune activation on quinolinic acid and neuroactive kyurenines in the mouse.Neuroscience. 1992;51:25-39.

52. Fontana A, Constam D, Frei K, et al. Cytokines and defense against CNS infection, In, Ransohoff RM, Beneviste EN, eds, Cytokines and the CNS. Boca Raton:CRC Press;1996:188-220.

53. Piani D, Fontana A. Involvement of the ysteine transport system xc in the macrophage induced glutamate dependent cytotoxicity to neurons. J Immunol. 1994;152:3578-3585.

54. Komuro H, Rakic P. Modulation of neuronal migration by NMDAreceptors. Science.1993;260:95-97.

55. Heyes MP, Achim CL, Major EO, et al. Human microglia convert L-tryptophan into the neurotoxin quinolinic acid. Biochem J. 1996;320:595-597.

56. Ascher M, Du YL, Gannon M, Kimelberg HK. Methylmercury-induced alterations in excitatory amino acid transport in rat primary astrocyte cultures. Brain Res. 1993;602:181-186.

57. Blanc EM, Keller JN, Fernandez S, Mattson MP. 4-hydrox-ynonenal, a lipid peroxidation product, impairs glutamate transport in cortical astrocytes. Glia. 1998;22:149-160.

58. Trotti D, Danbolt NC, Volterra A. Glutamate transporters are oxidant-vulnerable: a molecular link between oxidative and excitotoxic neurodegeneration? Trens Pharm Sci.1998;19:328-334.

59. Li S, Mallory M, Alford M, et al. Glutamate transporter alter-ations in Alzheimer’s disease are possibly associated with abnormal APP expression. J Neuropath Exp Neurol.1997;56:901-911.

60. Rothstein JD, Martin LJ, Kuncl RW. Decreased glutamate transport by the brain and spinal cord in amyotrophic lateral sclerosis. New Eng JMed. 1992;326:1464-1468.

61. Aschner M, Gannon M, Kimelberg HK. Methylmercury-induced alterations in excitatory amino acid transport in rat primary astrocyte cultures. Brain Res. 1993;602:181-186.

62. Hultman P, Lindh U, Horsted-Bindslev P. Activation of the immune system and systemic immune-complex deposits in Brown Norway rats with dental amalgam restorations. J Dental Res. 1998;77:1415-1425.

63. Singh VK, Warren RP, Odell JD, et al. Antibodies to myelin basic protein in children with autistic behavior. Brain Behavior Immunity. 1993;7:97-103.

64. Michel P, Eggert W, Albrecht-Nebe H, Grune T. Increased lipid peroxidation in children with autoimmune diseases.Acta Paediatr. 1997;86:609-612.

65. Mogi M, Harada M, Narabayashi H, Inagaki H, et al. Interleukin IL-B, IL-2, IL-6, and transforming growth factor-alpha levels are elevated in ventricular spinal fluid of juvenile parkinsonism and Parkinson’s disease. Neurosci Lett.1995;211:13-16.

66. Alexianu ME. The role of immune processes in amyotrophic lateral sclerosis pathogenesis.Rom J Neurol Psychiatry.1995;33:215-227.

67. Popovic M, Caballero-Bleda M, Puelles L, Popovic N. Importance of immunological and inflammatory processes in the pathogenesis and therapy of Alzheimer’s disease. Intern J Neurosci. 1998;95:203-236.

68. Yoles E, Hauben E, Palgi O, et al. Protective autoimmunity is a physiological response to CNS trauma. J.Neurosci. 2001;21: 3740-3748.

69. Nakagawa K, Harrison LC. The potential roles of endogenous retroviruses in autoimmunity. Immunol Rev. 1996;152:193-236.

70. Dorries R. The role of T-cell-mediated mechanisms in virus infections of the nervous system. Curr Top Microbiol Immunol. 2001;253:219-245.

71. Espey MG, Kustova Y, Sei Y, Basile AS. Extracellular glutamate levels are chronically elevated in the brains of LP-BM5-infected mice: a mechanism of retrovirus-induced encephalopathy. J Neurochem. 1998;71:2079-2087.

72. Jahnke U, et al. Sequence homology between certain viral proteins and proteins related to encephalomyelitis and neu-ritis. Science. 1985;29:282-284.

73. Singh VK, Lin SX, Yang VC. Serological association of measles virus and human herpesvirus-6 with brain autoanti-bodies in autism. Clin Immunol Immunopath.1998;89:105-108.

74. Singh VK, Singh EA, Warren RP. Hyperserotoninemia and serotonin receptor antibodies in children with autism but not mental retardation. Biol Psychiatry. 1997;41:753-755.

75. Levite M, Fleidervish IA, Schwartz A, et al. Autoantibodies to the glutamate receptor kill neurons via activation of the receptor ion channel. JAutoimmun. 1999;13:61-72.

76. Eastman CL, Urbanska E, Love A, et al. Increased brain quinolinic acid production in mice infected with a hamster neurotropic measles virus. Exp Neurol. 1994;125:119-124.

77. Anderson T, Schultzberg M, Schwartz R, et al. NMDA-receptor antagonist prevents measles virus-induced neurodegeneration. Eur J. Neurosci. 1990;3:66-69.

78. Martinon-Torres F, Magarinos MM, Picon M, et al. Self-limited acute encephalopathy related to measles component of viral triple vaccine. Rev Neurol. 1999;28:881-888.

79. Andersson T, Schwartz R, Love A, Kristensson K. Measles virus-induced hippocampal neurodegeneration in the mouse: a novel, subacute model for testing neuroprotective agents. Neurosci Lett. 1993;154:109-112.

80. Gallagher HL, Happe F, Brunswick N, et al. Reading of the mind in cartoons and stories: a fMRI study of “theory of mind” in verbal and non-verbal task. Neuropsychologia. 2000;38:11-21.

81. Alves RS, Barbosa ER, Scaff M. Postvaccinal parkinsonism. Mov Disord. 1992;7:178-180.

82. Klockgether T, Turski L. Toward an understanding of the role of glutamate in experimental parkinsonism: agonist-sensitive sites in the basal ganglion. Ann Neurol.1993;34:585-593.

83. Zhang J, Price JO, Graham DG, Montine TJ. Secondary excitotoxicity contributes to dopamine-induced apoptosis of dopaminergic neuronal cultures. Biochem Biophys Res Commun. 1998;248:812-816.

84. Sonsalla PK, Nicklas WJ, Heikkila RE. Role for excitatory amino acids in methamphetamine-induced nigrostriatal dopaminergic toxicity. Science. 1989;243:398-400.

85. Liebert UG, Hashim GA, ter Meulen V. Characterization of measles virus-induced cellular autoimmune reactions against myelin basic protein in Lewis rats. J Neuroimmunol.1990;29:139-147.

86. Racke MK, Burnett D, Pak SH, et al. Retinoid treatment of experimental allergic encephalomyelitis: IL-4 production correlates with improved disease course. J Immunol.1995;154:450-458.

87. Kelly D, Coutts AG. Early nutrition and the development of immune function in the neonate. Proc Nutr Soc. 2000;59:177-185.

88. Kato K, Hamada N, et al. Depression of delayed-type hyper-sensitivity in mice with hypothalamic lesions induced by monosodium glutamate: involvement of neuroendocrine system in immunomodulation. Immunology. 1986;58:389-395.

89. Frederickson CJ, Dancher G. Hippocampal zinc, the storage granule pool: localization, physiochemistry, and possible functions. In: Morley JE, Sterman MB, Walsh JH, eds.Nutritional Modulation of Neural Function. San Diego:Academic Press; 1988:289-306.

90. Westbrook GL, Mayer ML. Micromolar concentrations of ZN +2 antagonize NMDA and GABA responses of hip-pocampal neurons. Nature. 1987;328:640-643.

91. Cuajungco MP, Lees GJ. Zinc metabolism in the brain: rele-vance to human neurodegenerative disorders. Neurobiol Dis. 1997;4:137-169.

92. Yazdani M, Fontenot F, Gottschalk SB, et al. Relationship of prenatal caffeine exposure and zinc supplementation on fetal rat brain growth. Dev Pharmacol Ther. 1992;18:108-115.

93. Dickens BF, Weglicki WB, Li Y-S, Mak IT. Magnesium defi-ciency in vitro enhances free radical-induced intracellular oxidation and cytotoxicity in endothelial cells. Fed Euro Biochem Soc. 1992;311:187-191.

94. Wolf G, Keilhoff G, Fisher S, Hass P. Subcutaneously applied magnesium protects reliably against quinolinate-induced N-methyl-D aspartate (NMDA)-mediated neurodegeneration and convulsions in rats: are there therapeutical implications? Neuroscience Lett. 1990;117:207-211.

95. Goto I, Nagara H, Tateishi J, Kuroiwa Y. Thiamine-deficient encephalopathy in rats: effects of deficiencies of thiamine and magnesium. Brain Res. 1986;372:31-36.

96. El-Beheiry H, Puil E. Effects of hypomagnesia on transmit-ter actions in neocortical slices. Br J Pharmacol. 1990;101:1006-1010.

97. Hu S, Sheng WS, Ehrlich LC, et al. Cytokine effects on glutamate uptake by human astrocytes. Neuroimmunomodulation. 2000;7:153-159.

98. Schlomann U, Rathke-Hartlieb S, Yamamoto A, et al. Tumor necrosis factor alpha induces a metalloproteinase-disintegrin, ADAM8 (CD 156): implications for neuron-glia interactions during neurodegeneration. J Neurosci.2000;20:7964-7971.

99. Issaadeh S, Ljungdahl A, Hojeberg B, et al. Cytokine pro-duction in the central nervous system of Lewis rats with experimental autoimmune encephalomyelitis: dynamics of mRNA expression for interleukin-10, interleukin-12, cytolysin, tumor necrosis factor alpha and tumor necrosis factor beta. J Neuroimmunol. 1995;61:205-212.

100. Jarskog LF, Xiao H, Wilkie MB, et al. Cytokine regulation of embryonic rat dopamine and serotonin neuronal survival in vitro. J Dev Neurosci. 1997;15:711-716.

101. Petitto JM, McNamara RK, Gendreau Pl, et al. Impaired learning and memory and altered hippocampal neurode-velopment resulting from interleukin-2 gene deletion.Neurosci Res.1999;56:441-446.

102. Brenneman DE, Schultzberg M, Bartfai T, Gozes I. Cytokine regulation of neuronal survival. J Neurochem. 1992;58:454-460.

103. Jarskog LF, Xiao H, Wilkie MB, et al. Cytokine regulation of embryonic rat dopamine and serotonin neuronal sur-vival in vitro. J Dev Neurosci. 1997;15:711-716.

104. Downen M, Amaral TD, Hua LL, Zhao ML, Lee SC.Neuronal death in cytokine-activated primary human brain cell culture: role of tumor necrosis factor-alpha. Glia. 1999;28:114-127.

105. Fosslier E. Mitochondrial medicine-molecular pathology of defective oxidative phosphorylation. Ann Clin Lab Sci. 2001;31:25-67.

106. Turowski RC, Triozzi PL. Central nervous system toxicities of cytokine therapy. In: Plotnikoff NP, Faith RE, et al, eds. Cytokines: Stress and Immunity. Boca Raton: CRC Press; 1998:97-103.

107. Meyers CA, Valentine AD, Wong FCL, Leeds NE. Reversible neurotoxicity of interleukin-2 and tumor necro-sis factor: correlation of SPECT with neuropsychological testing. J Neuropsychiatr Clin Neurosci. 1994;6:285-288.

108. Renault PF, Hoofnagle JH, Mullen KD, et al. Psychiatric complications of long-term interferon-alpha therapy. Arch Intern Med. 1987;147:1577-1580.

109. Thompson JA, Lee DJ, Lindgren CG, et al. Influence of dose and duration of infusion of interleukin-2 on toxicity and immunomodulation. J Clin Oncol. 1988;6:669-678.

110. Curti BD, Smith JW,II. Interleukin-1 in the treatment of cancer. Pharmacol Ther.1995;65:291-302.

111. Calvet MC, Gresser I. Interferon enhances the excitability of cultured neurons. Nature.1979;278:558-560.

112. Jong AY, Stins MF, Huang SH, et al. Traversal of Candida albicans across human blood-brain barrier in vitro. Infect Immun. 2001;69:4536-4544.

113. Urnovitz HB, Murphy WH. Human endogenous retroviruses: nature, occurrence, and clinical implications in human disease. Clin Microbiol Rev. 1996;9:72- 99.

114. Guillot S, Caro V, Cuervo N, et al. Natural genetic exchanges between vaccine and wild polio virus strains in humans. J Virol. 2000;74:8434-8443.

115. Beck MA, Levander OA. Dietary oxidative stress and the potentiation of viral infection.Annu Rev Nutr. 1998;18:93-116.

116. Matsuzono Y, Narita M, Satake A, et al. Measles encephalomyelitis in a patient with a history of vaccina-tion. Acta Paediatr Jpn. 1995;37:374-376.

117. Olney JW, Farber NB, Wozniak DF, et al. Environmental agents that have the potential to trigger massive apoptotic neurodegeneration in the developing brain. Environ Health Perspect. 2000;108:383-388.

118. Guilarte TR. The N-methyl-D-aspartate receptor: physiology and neurotoxicology in the developing brain. In: Slikker W, Chang DW, eds. Handbook of Developmental Neurotoxicology. San Diego: Academic Press;1998:285-304.

119. Piani D, Fontana A. Involvement of the ysteine transport system xc- in the macrophage-induced glutamate-dependent cytotoxicity to neurons. J Immunol.1994;152:3578-3585.

120. Janaky R, Ogita K, Pasqualotto BA, et al. Glutathione and signal transduction in mammalian CNS. J Neurochem. 1999;73:889-902.

121. Levy DI, Sucher NJ, Lipton SA. Glutathione prevents N-methyl-D aspartate receptor-mediated neurotoxicity. Neuroreport. 1991;2:345-347.

122. Holmes GL, Ben-Ari Y. The neurobiology and conse-quences of epilepsy in the developing brain. Pediatr Res. 2001;49:320-325.

123. Villeneuve N, Ben-Ari Y, Holmes GL, Gaiarsa JL. Neonatal seizures induced persistent changes in intrinsic properties of CA1 rat hippocampal cells. Ann Neurol. 2000;47:729-738.

124. Szasz A, Bavana B, et al. Chronic low-dose maternal expo-sure to methylmercury enhances epileptogenecity in devel-oping rats. J Dev Neurosci. 1999;17:733-742.

125. Koenig H, Trout JJ, Glodstone, Lu CY. Capillary NMDA receptors regulate blood-brain barrier and breakdown. Brain Res. 1992;588:297-303.

126. Lagrange P, Romero IA, Minn A, Revest PA. Transcendothelial permeability changes induced by free radicals in an in vitro model of the blood-brain barrier. Free Rad Biol Med.1999;27:667-672.

127. Gupta A, Agarwal R, Shukla GS. Functional impairment of blood-brain barrier following pesticide exposure during early development in rats. Hum Exp Toxicol. 1999;18:174-179.

128. Grange-Messent V, Bouchard C, Jamme M, et al. Seizure-related opening of the blood-brain barrier produced by the anti-cholinesterase compound, soman: new ultrastructural obser-vations. Cell Mol Biol (Noisy-Le_Grand). 1999;45:1-14.

129. Bolton C, Paul C. MK-801 limits neurovascular dysfunction during experimental allergic encephalomyelitis. Pharm Exp Ther. 1997;282:397-402.

130. Olney JW. Excitotoxic food additives: functional teratological aspects. Prog Brain Res.1988;18:283-294.

131. Olney JW. Glutamate: a neurotoxic transmitter. J Child Neurol. 1989;4:218-226.

132. Morrisett RA, Mott DD, Lewis DV, et al. Reduced sensitivity of the N-methyl-D-aspartate component of synaptic transmission to magnesium in hippocampal slices from immature rats. Dev Brain Res. 1990;56:257-262.

133. Blaylock RL. Food additive excitotoxins and degenerative brain disorders. Medical Sentinel. 1999;4:212-215.

134. Shaw W. Biological Treatments for Autism and PDD. Overland Park, Kansas: Great Plains Laboratory;1998:53.

135. Jones TW, Borg WP, Boulware SD, et al. Enhanced adrenomedullary response and increased susceptibility to neuropenia: mechanisms underlying the adverse effects of sugar ingestion in healthy children. J Pediatr. 1995;126:171-177.

136. Kaneda K, Kikuchi M, Kashii S, et al. Effects of B vitamins on glutamate-induced neurotoxicity in retinal cultures. Eur J Pharmacol. 1997;322:258-264.

137. Akaike A, Tamura Y, Sato Y, Yokota T. Protective effects of a vitamin analog, methylcobalamin, against glutamate cytotoxicity in cultured cortical neurons. Eur J Pharmacol.1993;241:1-6.

138. Rimland B. The use of vitamin B₆, magnesium, and DMG in the treatment of autistic children and adults. In: Shaw W, ed. Biological Treatments for Autism and PDD. Overland Park, Kansas: Great Plains Laboratory; 1998:176-195.

139. Ruiz F, Alvarez G, Pereira R, Hernandez M, et al. Protection by pyruvate and malate against glutamate-mediated neurotoxicity. Neuroreport. 1998;9:1277-1282.

140. Blaylock R. Phytonutrients and metabolic stimulants as protection against neurodegeneration and excitotoxicity. JANA. 2000;2:30-39.

141. Saari MJ, Fong S, Shrivji A, Armstrong JN. Enriched housing mask deficits in place navigation induced by neonatal monosodium glutamate. Neurotoxicol Teratol. 1990;12:29-32.

 

Źródło: Ekscytotoksyczność

Zobacz na: Dr Russell Blaylock o szczepieniu kobiet w ciąży
Niebezpieczeństwa nadmiernych szczepień w trakcie rozwoju mózgu – dr Russell L. Blaylock
Jak szczepionka może uszkodzić Twój mózg – dr Russell L. Blaylock
Synergiczne, toksyczne działanie glifosatu i aluminium – Dr Stephanie Seneff
Bezpieczeństwo szczepień – jak sprawdzane są szczepionki pod kątem bezpieczeństwa?
Szczepionki i zapalenie mózgu – dr Harold E. Buttram i Catherine J. Frompovich