RICHARD C. DETH

Professor

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Education
Ph.D. University of Miami
B.S., State University of New York, Buffalo

Specializations
Neuropharmacology

Major Research Areas
Role of D4 dopamine receptors in schizophrenia and attention

My research focus has been directed toward understanding the molecular basis of transmembrane signaling by G protein-coupled receptors. This includes the study of their structure using three-dimensional molecular graphics and modeling how the binding of various drugs causes a shift in their conformational state. We are particularly interested in the spontaneous activity exhibited by some receptors. In the case of D4 dopamine receptors we have characterized their conformation-dependent participation in the process of phospholipid methylation, a unique and novel mechanism of signaling. A cycle of D4 receptor-mediated phospholipid methylation requires resupply of a new methyl group from the single carbon folate pool, thereby linking activity of the D4 receptor to folate-dependent pathways of cellular metabolism. Different methylation states of the D4 receptor exhibit various degrees of spontaneous activity with regard to G protein coupling. Deficits in D4 receptor-mediated phospholipid methylation may contribute to the etiology of several neuropsychiatric disorders, including schizophrenia and depression.

Selected Publications

Deth, R.C. “Molecular Origins of Attention: The Dopamine-Folate Connection” Kluwer Academic Publishers (2003)

Zhu Q., Qi, L-J., Abou-Samra, A., Shi, A. and Deth, R.C.: “Protein kinase C-dependent constitutive activity of a2A/D-adrenergic receptors.” Pharmacol. 71: 80-90 (2004).

Waly, M., Banerjee, R., Choi, S.W., Mason, J., Benzecry, J., Power-Charnitsky, V.A, Deth, R.C. “PI3-kinase regulates methionine synthase: Activation by IGF-1 or dopamine and inhibition by heavy metals and thimerosal” Molecular Psychiatry 9: 358-370 (2004).

Aspectos moleculares de timerosal inducida por el Autismo

Richard C. Deth, Ph.D.Profesor de FarmacologíaUniversidad del NoresteBoston, MassachusettsResumen

El autismo, trastorno del desarrollo tiene orígenes genéticos y ambientales,y su aumento de cuarenta veces durante las dos últimas décadas refleja un aumento del papel factores ambientales. Se ha propuesto que un mayor uso de vacunas que contienen el timerasol etilmercurio derivado es el principal factor que contribuye. La investigación publicada de mi laboratorio ha revelado que el timerosal es un inhibidor potente de la excepcionalmentelas vías bioquímicas que transfieren los átomos individuales de carbono entre las moléculas. Estos"Metilación" las vías están críticamente involucradas en varias funciones importantes, incluyendola regulación de la expresión génica y el mecanismo molecular de atención. Recienteestudios realizados en mi laboratorio indican que el timerosal ejerce su efecto tóxico sobre la metilación porinterferir con la formación de la forma activa de la vitamina B12, también conocida como cobalamina.B12 dietéticos deben ser convertidos a methylB12 (metilcobalamina) a fin de ayudar en ella transferencia de grupos metilo de un solo carbono de la ruta del ácido fólico por la enzimaconocida como la metionina sintasa. Al reducir methylB12 formación, timerosal inhibeesta enzima y por lo tanto interfiere con los eventos de metilación. Los niños autistas tienenniveles anormales de plasma relacionados metilación metabolitos y exhiben altas frecuenciasde las mutaciones genéticas que afectan a esta vía. Estos factores de riesgo genéticos que hacen menoscapaz de desintoxicar el timerosal y también aumentar su sensibilidad a su mecanismo de toxicidad.En muchos casos, el autismo se puede tratar eficazmente con la administración de methylB12junto con otros agentes que aumentan la capacidad de metilación. En conjunto, estos hechosindican que el aumento de la exposición al timerosal se ha combinado con los factores de riesgo genéticos en unsubpoblación sensible como para que el reciente aumento en el autismo.Perfilar1. El rompecabezas del autismo2. Funciones fisiológicas y bioquímicas de metilación3. La actividad de la metionina sintasa4. Efectos de los metales pesados y el Timerosal5. El autismo-asociada metabólica y anomalías genéticas6. Relacionadas con la metilación de los tratamientos para el autismo7. Conclusiones1. El rompecabezas del autismoEl autismo es un trastorno generalizado del desarrollo caracterizado por deficiencias enlenguaje, la atención, la cognición y el aprendizaje, a menudo acompañado por anorm________________________________________comportamiento, incluyendo el aislamiento social, la actividad repetitiva y labilidad emocional. Gravedéficit puede ser reconocido al nacer, pero un fracaso en el logro estándar duranteprimeros años de vida sigue siendo la base principal del diagnóstico en la mayoría de los casos. Mientras que elcausa subyacente (s) sigue siendo oscuro para muchos trastornos del desarrollo, metabólicosanomalías (por ejemplo, síndrome de Lesch-Nyhan y la deficiencia de liasa adenylsuccinate) oalteración de la metilación dependientes de silenciamiento de los genes y / o impresión (de Rett y el X-frágilSíndromes) (1-4) sugieren que los mecanismos bioquímicos que pueden estar implicados. Desarrollotrastornos también pueden ser causados por la exposición a toxinas (por ejemplo, etanol, en alcohol fetalEl síndrome, metales pesados, en la intoxicación por plomo) (5,6), aunque la precisión molecularmecanismos que subyacen a su toxicidad no se conocen. El reciente aumento en la incidenciadel autismo se ha llevado a especular que las exposiciones ambientales, incluidos los aditivos de vacunas(Es decir, de aluminio y el etilmercurio que contienen timerosal preservativo) puede contribuira la activación de este trastorno del desarrollo (7).Sobre la base de una alta concordancia en estudios de gemelos, los factores genéticos se cree que desempeñanun papel importante en el autismo. Sin embargo, es evidente que el reciente aumento dramático enlas tasas de autismo no es causado por un fenómeno genético. El escenario más probable es queel autismo es causado por la interacción de los factores de riesgo genéticos con factores de riesgo ambientalesy la importancia de los factores ambientales se ha incrementado durante los últimos veinte añosaños. Como se ilustra en la figura. 1, el "rompecabezas del autismo", por lo tanto, es el desafío decomprender exactamente qué genes proporcionan el riesgo innato, y que el medio ambientefactor (s) está actuando como el gatillo. El mecanismo molecular en la intersección de genéticay los factores ambientales deben ser capaces de dar cuenta de los síntomas observados deautismo, y el conocimiento de este mecanismo debería ayudar a identificar los tratamientos eficaces para________________________________________autismo. Los resultados se resumen en este informe indican que el deterioro en lavías bioquímicas que permiten la transferencia de grupos de carbono simples (es decir methylaion)es un factor importante que contribuye a la causa (s) de autismo.El rompecabezas del autismo:Factores genéticosFactores AmbientalesDiscapacitados:LenguaAtenciónAprendizajeComportamientoEl rompecabezas del autismo:Factores genéticosFactores AmbientalesDiscapacitados:LenguaAtenciónAprendizajeComportamientoFigura 1: El autismo es causado por una combinación de factores genéticos predisponentes y factores ambientales quesinergias entre sí para provocar los síntomas que son típicos de este trastorno del desarrollo.2. Funciones fisiológicas y bioquímicas de metilaciónLa metilación es el proceso mediante el cual se transfiere un solo átomo de carbono de undonante de metilo a otra molécula, comúnmente resulta en un cambio en la funcionalidad dela molécula de receptor. Este evento bioquímico aparentemente mundana es vital para la vida ylas capacidades normales de los organismos desarrollados, incluido el hombre. Quizás el másejemplo importante de la metilación es la regulación epigenética de la expresión génicaMetilación del ADN. Cuando el ADN está metilado, la expresión del gen es suprimido, y en cualquierpor una sola vez una parte de los genes son "en" los demás son "apagado". Puesto que todoscélulas poseen el mismo ADN, las diferencias entre tipos de células (por ejemplo, las neuronas vs músculo cardíacolas células del hígado contra) se deben a patrones específicos de metilación del ADN que caracterizan a cadatipo. El desarrollo comienza con células no diferenciadas (es decir, células madre) que gradualmenteasumir las características de su destino final, guiada por los cambios secuenciales en su________________________________________Metilación del ADN. En base a esta perspectiva, es fácil ver cómo anormalmetilación podría alterar la vía del desarrollo normal y podría contribuir alos trastornos del neurodesarrollo como el autismo. De hecho, la metilación del ADN anormal tienesido previamente implicado como un factor causal importante en el de Rett y el X-frágilsíndromes (3,4)Como se ilustra en la figura. 2, el donante de metilo importante en las reacciones biológicas es S-adenosilmetionina (SAM), una forma activada de lo esencial, que contiene azufre, aminoácido metionina. Después de donar su grupo metilo, la porción residual de la SAM, S-adenosilhomocisteína (HSA), sirve como un regulador de la metilación al competir conSAM y la inhibición de su donación de metilo. La relación de concentración de [SAM] / [HSA]por lo tanto, refleja el potencial para la metilación, y cualquier aumento en [HSA] o disminución de la[SAM] bajará metilación. Como se describe a continuación, los niños con autismo tienen niveles bajosde los SAM y los niveles elevados de la HSA, lo que indica un potencial de alteración de la metilación.La metilación de los neurotransmisores como la dopamina y la serotonina pone fin a suseñalización actividad, que puede también jugar un papel en el autismo.Metilo de los donantesMetilo AcceptorADNMetil-ADNSAMHSA(-)Metilo de los donantesMetilo AcceptorADNMetil-ADNSAMHSA(-)Figura 2: la metilación del ADN se realiza con la S-adenosilmetionina (SAM), que actúa como donante de metilo. Lacomo resultado de S-adenosil (HSA) inhibe la metilación al competir con SAM.Disponibilidad de la SAM de metilo de los donantes es fundamental para la metilación. SAM está formadomediante la adición de un grupo adenosil de la alta energía molécula de ATP a metionina, como un________________________________________parte del ciclo de la metionina se ilustra en la figura. 3. Después de la donación de metilo, el adenosilgrupo se elimina de la HSA, en una reacción reversible homocisteína rendimiento (HCY) yadenosina. Cualquier inusual acumulación de adenosina puede cambiar esta reacción hacia atrás haciaLa formación de la HSA, al tiempo que reduce los niveles de Hcy. Como se describe más adelante, esto se produce en muchoslos niños con autismo. La actividad de la vitamina B12-dependiente de la enzima metioninasintasa convierte HCY de nuevo a metionina, utilizando un grupo metilo desde el folatovía.MetioninaSintasaMetioninaSintasaSingle-carbonofolato víaFormiato5-metilTHFHCYMETSAMHSALa adenosinaATPMetilo Acceptor(Por ejemplo, fosfolípidos o ADN)(-)La cisteínaEl glutatión (GSH)Sintasa de metionina y ciclo de la metioninaVit B12Single-carbonofolato víaFormiato5-metilTHFHCYMETSAMHSALa adenosinaATPMetilo Acceptor(Por ejemplo, fosfolípidos o ADN)(-)La cisteínaEl glutatión (GSH)Sintasa de metionina y ciclo de la metioninaVit B12Figura 3: El ciclo de la metionina en cuatro etapas implica la activación de la metionina (MET) por el ATP-dependienteadenosylation, metil donación por SAM, reversible, la disociación de la HSA, y la remetilación de laLa homocisteína (Hcy) a cargo de la enzima sintasa dependiente de la vitamina B12 metionina, utilizandometilfolato (5-metilTHF) como el donador de metilo. HCY alternativamente se puede convertir en cisteína yglutatión.El ciclo de metionina también está implicada en la capacidad del neurotransmisordopamina para estimular la metilación de los fosfolípidos en la membrana neuronal. Este________________________________________proceso único fue descubierto hace varios años y sigue siendo su función precisaclaro en este momento. Fosfolípido Sin embargo, la dopamina estimulada por metilación (PLM)parece estar implicada en los orígenes moleculares de la atención. Las variaciones genéticas en el D4subtipo de receptor de dopamina que lleva a cabo PLM se han relacionado con déficit de atenciónhiperactividad (TDAH) (8), y la variante vinculada con el TDAH es débil en sucapacidad para llevar a cabo la metilación (9). Deterioro de la atención es un síntoma cardinal del autismo,y es posible que esto refleja la actividad reducida de dopamina estimulada PLM. Durantedopamina estimulada PLM, una metionina que es una parte integral del receptor D4proteína se convierte a SAM, a continuación, HSA, a continuación, HCY y de nuevo a la metionina de nuevo, como enel ciclo de la metionina de la figura. 3. Así, las enzimas en el ciclo de la metionina, tales comola metionina sintasa, en realidad tienen dos sustratos, uno de ellos un individuo pequeño aminoácido, y el otro es la dopamina D4 gran proteína receptora.3. La actividad de la metionina sintasaSintasa metionina se encuentra en la intersección de la folato solo carbonovía y el ciclo de la metionina (fig. 3), y por lo tanto bien posicionado para regularmetilación. Su actividad sirve para mantener un bajo nivel de HCY, lo que limita su retrocesola conversión a HSA y promoviendo así la metilación. En un estudio publicado recientemente(10), puso de manifiesto que la actividad de la metionina sintasa en cultivos de células neuronales humanas esconsiderablemente estimulada por la dopamina y la insulina-como factor de crecimiento-1 (IGF-1)(Tabla 1). IGF-1 media muchos de los efectos de la hormona del crecimiento y es un regulador clavede desarrollo, además de la promoción de la mielinización neuronal.El mecanismo de activación implica una metionina sintasa intracelularvía de señalización, la vía de la PI3-quinasa, comúnmente activadas por muchas diferentes________________________________________factores de crecimiento celular, incluyendo aquellas que promueven la diferenciación celular ydesarrollo. En las investigaciones posteriores se encontró que la actividad sintasa de metionina encélulas neuronales es absolutamente dependiente de la capacidad de esta vía de señalización parapromover la formación de la forma biológicamente activa de la vitamina B12 (es decir methylB12 ometilcobalamina). Es vía que es inhibida por timerosal.M ETH IO NIN E SY NTH Un SE AC TIV IDAD1T reatm enth ol / m / mgB asal28,5 ± 4,3IG F-1 (10 nM; 30 m)62,22,8 ±W ORTM Annin (100 nM, 60 m)no detectableIG F-1 / W ort.no detectableD OPAM INE (10μM; 30 m)76,0± 3,7D OPAM INE / W ort.0.91,2 ±D OPAM INE / IG F-1132,1± 7,7E THANOL (0,1%; 60 m)no detectableIG F-1 / E THANOL1.0± 1,3D OPAM INE / E THANOLno detectableH gC l2(1μM; 60 m)no detectableIG F-1 / H gC l2no detectableD OPAM INE / H gC l2no detectableO la PBN3(1μM; 60 m)2.61,5 ±IG F-1/PbN O337,9± 2,9D OPAM INE / PBN O326,3± 3,1T le erosal (10 nM, 60 m)no detectableIG F-1 / T le erosalno detectableD OPAM INE / T le erosalno detectableTabla 1: Efectos de diferentes agentes sobre la actividad sintasa de metionina en las células neuronales. IGF-1 y la dopaminaestimular la actividad, mientras que el inhibidor de la cinasa PI3-wortmanina, el etanol, el mercurio (HgCl2), Plomo (PbNO3) Ytimerosal inhibir la actividad.En la dieta se toma en la vitamina B12 como su derivado hidroxilo, hidroxicobalamina,que deben ser posteriormente convertidos a metilcobalamina antes de que pueda funcionar.Los suplementos alimenticios de vitamina proporcionar cianocobalamina, que a su vez debe ser convertido ametilcobalamina. La conversión a metilcobalamina puede ocurrir ya sea directamente en el________________________________________sintasa enzima metionina en sí, oa través de la vía se indica en la fig. 4. Como se ilustra,metilcobalamina requiere la síntesis de glutatión (GSH) y SAM, y los niveles de cada uno deestos metabolitos se reducen en los niños autistas (ver más abajo). Aunque los estudios adicionalesson necesarios para aclarar detalles, factores de crecimiento aparentemente aumentar la síntesis de laintermedio glutathionylcobalamin, que se convierte posteriormente ametilcobalamina. El nivel que resulte más alto de metilcobalamina aumenta la metioninaactividad de la sintetasa, bajando HCY y los niveles de SAH y el aumento de la metilación. En apoyode este mecanismo, nuestro estudio publicado mostró que el IGF-1 y aumentar la dopaminametilación de ADN y los fosfolípidos de membrana, en relación con sula activación de la sintasa de metionina.BIOSÍNTESIS DE ACTIVO metilcobalaminaHidroxocobalamina o cianocobalaminaGlutathionylcobalaminMetilcobalaminaMetioninaSintasaSAMGSH5-metilTHFLa homocisteínaMetioninaBIOSÍNTESIS DE ACTIVO metilcobalaminaHidroxocobalamina o cianocobalaminaGlutathionylcobalaminMetilcobalaminaMetioninaSintasaSAMGSH5-metilTHFLa homocisteínaMetioninaFigura 4: formas dietéticas o multivitamínico de vitamina B12 (cobalamina) debe ser convertido a la sesiónmetilcobalamina forma a través de un proceso de dos pasos que requiere glutatión (GSH) y SAM.Como se ilustra en la figura. 5 (izquierda), la metionina sintasa normalmente contiene cuatrodominios: 1. Un dominio catalítico que contiene cobalamina. 2. Un dominio metilfolato vinculante.3. Un dominio HCY vinculante. 4. Un dominio de unión a SAM. Durante el ciclo catalítico, folatoy dominios HCY alternativamente interactuar con el ión cobalto en cobalamina, que________________________________________alterna entre la mazorca (I) y de quemar los estados Cob (III). Mazorca (I) es, sin embargo, extremadamenteinestable, y en ocasiones se oxida a la mazorca (II) del estado, interrumpiendo dependientes del folatoHCY metilación. La oxidación es especialmente probable cuando los niveles de metilfolato son bajos yla mazorca (i) el Estado tiene que esperar demasiado tiempo para recibir a un grupo metilo. Bajo esta circunstancia,el dominio de unión a SAM, cuando está presente, lleva a cabo una metilación reductiva de la mazorca (II)con la ayuda auxiliar de metionina sintasa reductasa. Así, la SAM-uniónde dominio rescata cobalamina oxidado, lo que permite la actividad de la metionina sintasa para continuar.Alternativamente, se oxida mazorca (II) puede ser sustituida por una nueva molécula de metilcobalaminapara reiniciar la enzima. Por lo tanto oxidado cobalamina puede ser reparado o sustituido, peroel reemplazo supone una elevada demanda en la síntesis de metilcobalamina.Cuatro-MeB12D4RLa mayoría de los tipos de célulasLas células que expresan el receptor D4Dominio que "rescata"B12 oxidadasOxidadoMeB12FrescoMeB12SAMMetiloFolatoMetiloFolatoHCYHCYy tres formas de dominio de la metionina sintasaMeB12D4RLa mayoría de los tipos de célulasLas células que expresan el receptor D4Dominio que "rescata"B12 oxidadasOxidadoMeB12FrescoMeB12SAMMetiloFolatoMetiloFolatoHCYHCYy tres formas de dominio de la metionina sintasaFigura 5: la metionina sintasa puede existir en dos formas de dominio de cuatro y tres de dominio. En los tres dominiosla forma, el dominio de unión a SAM que rescata oxidado mazorca (II) está ausente. En las células que contiene sólo el tres-forma de dominio, B12 oxidadas deben ser reemplazados con methylB12 para reanudar la actividad de la enzima.En estudios muy recientes y como no publicado, sin embargo, hemos encontrado evidencia que indicaque la metionina sintasa también existe con sólo tres dominios, con la SAM-vinculantede dominio está ausente (Fig. 5, a la derecha). Esta forma de la enzima carece de la capacidad para rescataroxidado cobalamina, y por lo tanto, es altamente dependiente de la disponibilidad de________________________________________metilcobalamina para sostener la actividad. Como tal, esta forma de la enzima está sujeta ala regulación de factores de crecimiento y la vía de la PI3-quinasa de señalización, ya que controlan lael nivel de la síntesis de metilcobalamina. El particular, la línea humana de células neuronales que utilizasólo contenía la enzima tres dominios. Como consecuencia, su metionina sintasaactividad y su actividad metilación fueron herméticamente y completamente bajo el control de lafactores de crecimiento vía de señalización.¿Cuál sería la ventaja de una célula de tener una forma de la metionina sintasaque no se podía reparar su cobalamina oxidada co-factor? A pesar de que no lo hacen de manera concluyenteconocer la respuesta a esta pregunta, la hipótesis de que la ausencia de la SAM-vinculantedominio puede mejorar la capacidad de la enzima a utilizar el receptor de dopamina D4 como unasustrato, ya que es un grande, el sustrato más voluminoso que HCY, y la forma de tres dominioses más prominente en las células que expresan el receptor D4. Si es correcto, esto implicaría quela síntesis de metilcobalamina es de particular importancia en las células neuronales queexpresan el receptor D4. Por otra parte, los agentes tóxicos que afectan la síntesis de metilcobalaminaafectaría particularmente a la función de la metilación de los receptores D4, y por lo tantoprovocar alteraciones de la atención.4. Efectos de los metales pesados y el TimerosalComo se describe en nuestro estudio publicado, un número de toxinas neurodesarrollocompartir la capacidad de inhibir potentemente la actividad sintasa de metionina y la metilación. Estosincluyen el etanol, que causa el síndrome de alcoholismo fetal, metales pesados como el plomo, el cualcausas de envenenamiento por plomo, así como el mercurio y el timerosal. Fig. 6 ilustra la relación dosis-dependiente de la inhibición de la metilación de fosfolípidos (PLM), por el plomo y el mercurio. Es deCabe destacar que las concentraciones de plomo que reducen la función cognitiva (IQ) (6)________________________________________inhibe de forma significativa PLM. El timerosal, que libera etilmercurio, fue de más de 100 -veces más potente que el mercurio inorgánico en la metilación inhibición (fig. 7). Diez días despuésla vacunación con una vacuna que contiene timerosal, la concentración de etilmercurio ensangre se informó que aproximadamente 8 nM (11). En nuestro estudio, esta concentraciónproducido mayor que 50% de inhibición de la metilación. Suponiendo que estos niveles sanguíneostambién están presentes en el cerebro, uno podría razonablemente esperar que las dosis de derivados de la vacunatimerosal inhibir la metilación en el cerebro.-11-10-9-8-7-6-5-40.02.55.07.510,012,5MercurioIGF-1 + mercurioIGF-1 + plomoConducir[Metal] M[14C]ParamuntePLMCPM/mgprAntiguo Testamentoeyonx 10-3↓ IQ para el plomo-11-10-9-8-7-6-5-40.02.55.07.510,012,5MercurioIGF-1 + mercurioIGF-1 + plomoConducir[Metal] M[14C]ParamuntePLMCPM/mgprAntiguo Testamentoeyonx 10-3↓ IQ para el plomoFigura 6: El mercurio y plomo potentemente inhibir la capacidad de IGF-1 para estimular la metilación de fosfolípidos encélulas de neuroblastoma humano.-11 -10-9-8-7-6-5051015BasalEl IGF-1[Timerosal] M[14C]ParamuntePLMCPM/mgprAntiguo Testamentoeinx10-3Suero nivel de mercurio10 días después de la vacunación-11 -10-9-8-7-6-5051015BasalEl IGF-1[Timerosal] M[14C]ParamuntePLMCPM/mgprAntiguo Testamentoeinx10-3Suero nivel de mercurio10 días después de la vacunaciónFigura 7: timerosal inhibe potentemente IGF-1-inducida por metilación de fosfolípidos. Los niveles sanguíneos encontrados enlos niños de los diez días posteriores a la vacunación produce aproximadamente el 50% de inhibición.________________________________________El timerosal, el etanol, el mercurio y el plomo también inhibe la metionina sintasaactividad. Como se muestra en la Tabla 1, la actividad enzimática (es decir, la metilación de HCY) fueindetectable después de un pretratamiento de 30 minutos con una concentración de cerca del timerosalnivel de la sangre encontrada después de la vacunación (10 nM). Así, la inhibición de la sintasa de metioninarepresenta el efecto inhibidor de timerosal en la metilación. El efecto tóxico deltimerosal fue también evidente simplemente mediante la observación de la forma de las células, que cambió desdesu forma de huso habitual a una forma condensada, redondo (fig. 8).10 nMABControlLas célulasEl timerosaldurante 96 horasFigura 8: El timerosal induce un cambio drástico en la morfología de las células de neuroblastoma humano.Además, investigó el mecanismo por el cual el timerosal inhibe la metioninasintasa. Como se muestra en la fig. 9 (inferior), cuando la actividad enzimática se midió en elpresencia de cualquiera de hidroxicobalamina o cianocobalamina, el timerosal causó casiinhibición completa, sin embargo, en presencia de metilcobalamina, timerosal no causó________________________________________inhibición. Además, cuando se midió la actividad en presencia deglutathionylcobalamin y SAM, la inhibición de timerosal fue de nuevo ausente, aunque cuandoSAM no se añadió, se observó inhibición. Este patrón indica que el timerosalinhibe la disponibilidad de glutathionylcobalamin, y que esta acción es responsable de sula inhibición de la sintasa de metionina y la metilación.MME050100150200250300350400ControlGluB12 (+) + hierba.GluB12 (-) + hierba.MetB12 (+) + hierba.MetB12 (-) + hierba.OHB12 (+) + hierba.CyanoB12 (+) + hierba.ethyoonyone synthunsepmol / men/ Mg050100150200250300350400ControlG.B12 (+) + Thim.G.B12 (-) + Thim.MetB12 (+) + Thim.MetB12 (-) + Thim.OHB12 (+) + Thim.CyanoB12 (+) + Thim.Methyoonyonesynthunsepmol/myon/mg050100150200250300350400ControlGluB12 (+) + hierba.GluB12 (-) + hierba.MetB12 (+) + hierba.MetB12 (-) + hierba.OHB12 (+) + hierba.CyanoB12 (+) + hierba.thyoonyone synthunsepmol / men/ Mg050100150200250300350400ControlG.B12 (+) + Thim.G.B12 (-) + Thim.MetB12 (+) + Thim.MetB12 (-) + Thim.OHB12 (+) + Thim.CyanoB12 (+) + Thim.Methyoonyonesynthunsepmol/myon/mgFigura 9: El wortmanina inhibidor de la PI3-quinasa y timerosal eliminar la capacidad de hidroxo ycianocobalamina para apoyar la actividad de la metionina sintasa. La presencia de SAM está indicado por (+).También se examinó la capacidad de las cobalaminas diferentes para apoyar a la metioninasintasa actividad después de la inhibición de la PI3-quinasa. El tratamiento con el selectivo de la PI3-quinasainhibidor wortmanina causado un patrón de dependencia absoluta de metilcobalamina o susíntesis (gluthionylcobalamin + SAM) que era idéntica a la del efecto de timerosal(Fig. 9, arriba). Dado que el timerosal y el wortmanina producen efectos idénticos, estos datossugiere fuertemente que los actos timerosal al inhibir la vía de señalización de la PI3-quinasa.Este es el mecanismo por el cual probablemente timerosal causa autismo, y puede ser tambiénla base molecular de su efecto tóxico sobre las bacterias, los hongos que lo convierte en una efectivaconservante.________________________________________5. El autismo-asociada metabólica y anomalías genéticasLos estudios metabólicos y genéticos de los sujetos autistas ofrecer una visión más completade cómo el timerosal, como un insulto del medio ambiente, la causa del autismo. Algunos de los másinformación convincente sólo recientemente se ha obtenido, y todos estamos en deuda con latrabajo en curso de Jill James, Jeff Bradstreet, Boris Marvin, Alan Goldblatt, Ted Page,Stubbs Gene y otros.Como se describe en un estudio reciente realizado por la Dra. Jill James (12), la concentración de cada uno delos metabolitos individuales en el ciclo de la metionina y la vía de trans-sulfuraciónconduce a la síntesis de glutatión es significativamente anormal en los niños autistas en comparacióncon los controles normales (Tabla 2). En particular, los niveles de metionina y SAM son bajos, en consonanciacon una menor actividad de la metionina sintasa. Mientras que un nivel de HCY baja podría no seresperaba, los niveles elevados de ambos HSA adenosina indicar que se está elaborando HCYhacia atrás hacia la HSA a través de la actividad reversible de la enzima hidrolasa HSA. Así unaelevado nivel de adenosina limita la disponibilidad de HCY tanto para la metionina (ySAM) y síntesis para la formación de cisteína y glutatión.Tabla 2: Los metabolitos del ciclo de la metionina y la vía transulfuración son anormales en el autismo (datosde la Dra. Jill James).________________________________________Los niveles de 20% más bajos de cisteína y los niveles de un 54% más bajos de glutation en autistaslos niños afectará negativamente a su capacidad para desintoxicar y excretar los metales pesados ytimerosal. Estos dos compuestos se unen directamente el mercurio inorgánico y orgánico y ayudar adirigir a los riñones para su excreción. Como resultado, estos materiales tóxicos alcanzará unmayor concentración libre en el torrente sanguíneo de los niños autistas, tendrá un aumentopotencial de transferencia a los compartimentos de tejidos tales como el cerebro, y permanecerá en elcuerpo durante un período significativamente más largo de tiempo, en comparación con sus homólogos quetienen niveles normales de cisteína y glutatión. Estas diferencias comienzan a definir elsubpoblación de niños que son más vulnerables a los metales pesados y thimerosalexposición.A principios de los estudios metabólicos y genéticos proporcionan pistas sobre la causa de la mayoradenosina nivel en el autismo. Page y sus colaboradores encontraron 8 a 10 veces mayor actividad de laenzima que hace que la adenosina (5'-nucleotidasa) en el subgrupo de los niños (13), mientras queStubbs y colaboradores encontraron que la enzima que degrada la adenosina (adenosinadeaminasa) tiene una menor actividad en los sujetos autistas (14). Los estudios genéticos han demostrado tambiénque un polimorfismo en la adenosina deaminasa que debilita la enzima es máscomún entre los sujetos autistas (15). Deterioro de adenosina deaminasa, puede resultarde las interacciones disfuncionales con su pareja de unión, la enzima dipeptidil peptidasa IV.Como se ilustra en la figura. 10 de estos defectos metabólicos pueden combinarse con la exposición al timerosaly otros factores de riesgo genético para inhibir la metilación y el autismo causa.Existe evidencia reciente de que los polimorfismos en los genes de la sintasa de metioninay las enzimas estrechamente relacionadas con ellos son otra fuente de riesgo para el autismo. Por ejemplo, haydos bien caracterizados polimorfismos de discapacidad en la metilentetrahidrofolato________________________________________reductasa (MTHFR) de genes, la enzima que hace que metilfolato a disposición de la metioninasintasa, y los polimorfismos estos son más comunes en el autismo (16). MTHFRpolimorfismos de reducir los niveles de metilfolato, lo cual retrasa la metilación de la mazorca (I) yaumenta la probabilidad de que se oxida a Cob (II). Como consecuencia, MTHFRpolimorfismos de aumentar la demanda de metilcobalamina para la forma de tres dominios de lametionina sintasa. Un polimorfismo en la desactivación de la metionina sintasa, en un lugarque puede afectar a la proporción de las tres formas de enzimas contra cuatro de dominio, se informó queseis veces más frecuente en los niños autistas (17). Finalmente, un polimorfismo en la enzimametionina sintasa reductasa, que ayuda en el rescate de la cobalamina, también puede sermás frecuentes en el autismo (18). Mientras que otros polimorfismos quedan por descubrir, estosejemplos sirven como ejemplos de los riesgos genéticos que caracterizan a los niños autistas, por lo quemás sensibles al efecto tóxico de timerosal y más propensos a desarrollar autismo.↓ HCY↑ La adenosina↑ HSA↓ cisteína↓ glutatiónMETSAMInosina↓Adenosina deaminasaAMP5'-NTaseLa adenosina quinasa↓ HCY↑ La adenosina↑ HSA↓ cisteína↓ glutatiónMETSAMInosina↓Adenosina deaminasaAMP5'-NTaseLa adenosina quinasaFigura 10: Disminución de la actividad de la adenosina deaminasa o aumento de la actividad de la 5'-nucleotidasa (5'-NTase)puede aumentar los niveles de adenosina, lo cual reduce los niveles de Hcy, cisteína y el glutatión.________________________________________6. Relacionadas con la metilación de los tratamientos para el autismoSi la metilación alterada es importante en la causa del autismo, las intervenciones metabólicasque la metilación augment debe ser tratamientos efectivos. Más específicamente, sila inhibición de la síntesis de timerosal de metilcobalamina es importante en el autismo, a continuación,la administración de metilcobalamina debe mejorar significativamente el autismo. En efecto, estaha demostrado ser el caso. Como informó por primera vez por el Dr. James Neubrander (19), las inyecciones demetilcobalamina, administrado una vez cada tres días, ha dado lugar a importantesla mejora en aproximadamente el 80% de los niños con autismo. Aunque el grado dela mejora es variable, un número significativo de niños y niñas han mejorado hasta el punto de queya no se considera "en el espectro autista". Las áreas de especialmejora incluyen lenguaje, la atención y las habilidades sociales, que son síntomas característicosdel autismo. Dentro de los próximos meses, el Instituto MIND de la Universidad deCalifornia en Davis, la Escuela de Medicina está programado para llevar a cabo un estudio controlado demetilcobalamina la eficacia en el autismo.Otros promueven la metilación de los tratamientos también están demostrando ser muy útil en el autismo. En elestudio metabólico realizado por la Dra. Jill James y sus colegas (12), los sujetos autistas eranse trató con ácido folínico (leucovorina), un derivado de ácido fólico que aumenta los niveles de 5 -metilTHF, junto con betaína (trimetilglicina), que alimenta los grupos metilo alfolato vía. Estos dos agentes normalizado más de los metabolitos anormales listaTabla 2, y esto fue acompañado por una mejoría clínica en los síntomas del autismo.La posterior adición de metilcobalamina a este régimen produjo másmejora.________________________________________Aunque alentadoras, estas intervenciones metabólicas no ayudan a que muchos autistaslos niños, y hay una necesidad de los enfoques de tratamiento adicionales. Además, la mejoracapacidad de metilación es sólo un componente del enfoque multidimensional de lael tratamiento del autismo. Otros elementos tales como una dieta gluten-free/casein-free, quelación de los pesadosmetales y la terapia conductual intensiva son también importantes. Metabólica adicionalintervenciones, en particular las intervenciones dirigidas a normalizar el metabolismo de la adenosinapuede resultar fructífera. Es evidente que se necesita más investigación, basándose en el marco deconocimiento acerca de cómo los factores genéticos y ambientales pueden crear sinergias para causar el autismo.7. ConclusionesEl autismo es un trastorno neurológico causado por el control metabólico en disfuncionalreacciones de metilación y timerosal parece ser un factor causal en precipitantemuchos casos. El ciclo methionione y la vía de trans-sulfuración que conduce a cisteínay la síntesis de glutatión es anormal en el autismo. Los polimorfismos genéticos, presentes ensólo una pequeña subpoblación, representan factores de riesgo para el autismo. Como se ilustra en la figura. 11,algunos de estos factores genéticos poner en peligro la desintoxicación y la eliminación de metales pesados,incluyendo el timerosal, y también perjudicar la capacidad de metilación. Retraso en el aclaramiento demetilación del timerosal perjudica aún más, incluyendo tanto la metilación del ADN y la dopaminametilación estimulada fosfolípido, afectando adversamente el factor de crecimiento dirigidodesarrollo y la capacidad de atención, respectivamente. El autismo puede ser tratado, y algunosde los tratamientos más eficaces, como metilcobalamina, actúa mediante la mejora de la metilación.Este desarrollo terapéutico alentador refuerza la conclusión de que el timerosal noen verdad causa el autismo, y lo hace al interferir con la síntesis de metilcobalamina. Este________________________________________comprensión molecular debería conducir a tratamientos nuevos y mejorados para el autismo ydebe proporcionar una base científica sólida para la eliminación del timerosal de todovacunas.Así que ... ¿Qué causa el autismo?Factores genéticosLos factores que afectan elcapacidad de metilaciónLa capacidad para desintoxicary metales excretanFactores AmbientalesLa vacuna contra elAditivo timerosalExposición a Riesgos AmbientalesA los metales pesadosel autismo?Factores genéticosLos factores que afectan elcapacidad de metilaciónLa capacidad para desintoxicary metales excretanFactores AmbientalesLa vacuna contra elAditivo timerosalExposición a Riesgos AmbientalesA los metales pesadosFigura 11: Factores genéticos y ambientales se combinan para causar el autismo.________________________________________Referencias1. Sweetman L, Nyhan WL. La excreción de hipoxantina y xantina en genéticaenfermedad de metabolismo de las purinas. 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