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Observation de l’aluminium dans le cerveau autiste

Le Trouble du spectre autistque (TSA) est un groupe d’affections neurodéveloppementales dont l’étiologie  seraient reliées aux  facteurs génétiques [1] et environnementaux [2] , [3], [4], [5], [6].

1. Introduction

L’exposition humaine à l’aluminium a été impliquée dans les TSA et les conclusions sont équivoques [7], [8], [9], [10].  Depuis un certain nombre d’années, on entend parler ici et là des dangers de l’aluminium sur notre santé. Certains documentaires diffusés récemment mettent clairement en évidence sa dangerosité. Pourtant, presque aucune restriction sanitaire n’est prise et nous le trouvons toujours dans bon nombre de produits de consommation du quotidien. À ce jour, la majorité des études ont analysé les cheveux comme indicateurs de l’exposition humaine à l’aluminium. De même l’analyse de  l’aluminium présent dans le sang et l’urine a également été utilisée dans une mesure beaucoup plus limitée. Les vaccins pédiatriques comprenant un adjuvant à l’aluminium constituent un indicateur indirect de l’exposition à l’aluminium. Leur utilisation en plein essor est directement corrélée à la prévalence croissante des TSA [11]Les modèles animaux  continuent à prévaloir la corrélation  de l’aluminium des adjuvants utilisés notamment dans les vaccinations chez l’homme [12].

2) Observation de l’aluminium dans le tissu cérébral

Jusqu’à présent, il n’y avait pas de rapports antérieurs sur la présence d’aluminium dans le tissu cérébral de donneurs décédés avec un diagnostic de TSA. La  mesure de l’aluminium dans les tissus cérébraux autistiques a permis d’identifier l’emplacement de l’aluminium dans ces tissus. Il a été suggéré au cours d’une étude publiée en mars 2018, que son étiologie puisse impliquer l’exposition à l’aluminium après mesure et observation du métal dans le cerveau de plusieurs patients  autistes.

A) Teneur en aluminium du cerveau normal La teneur normale (chez des personnes non autistes) en aluminium dans tous les tissus varie de 0,01 (limite de quantification) à 22,11 µg / g de poids sec. La teneur en aluminium des cerveaux entiers varie de 1,20 (1,06) μg / g de poids sec chez une femme âgée de 44 ans à 4,77 (4,79) µg / g poids sec pour un donneur de sexe masculin âgé de 33 ans.

B) teneur de l’aluminium du cerveau autiste D’autres mesures d’ aluminium au niveau de 60 cerveaux ont permis de définir des classes des teneurs en aluminium du cerveau en vrac commençant par ≤1,00 μg / g de poids sec pathologiquement bénigne (par opposition à «normale»). Environ 40% des tissus (24/59) avaient une teneur en aluminium considérée comme pathologiquement préoccupante (≥ 2,00 μg / g poids sec), tandis qu’environ 67% de ces tissus avaient une teneur en aluminium considérée comme pathologiquement significative (≥ 3,00 μg / g poids sec). Dans cette même étude, les cerveaux de chacun des 5 individus avaient au moins un tissu avec une teneur en aluminium pathologiquement significative. Les cerveaux de 4 individus sur 5 avaient au moins un tissu avec une teneur en aluminium ≥5,00 μg / g de poids sec tandis que 3 d’entre eux avaient au moins un tissu avec une teneur en aluminium ≥ 10,00 µg / g poids sec. La teneur moyenne en aluminium des 5 individus pour chaque lobe était de 3,82 (5,42), 2,30 (2,00), 2,79 (4,05) et 3,82 (5,17) μg / g poids sec, respectivement pour les lobes occipital, frontal, temporal et pariétal. Il n’y avait pas de différences statistiquement significatives dans la teneur en aluminium entre les 4 lobes [13].

La teneur en aluminium du tissu cérébral en cas d’autisme était constamment élevée. La teneur moyenne en aluminium (écart type) de 5 individus pour chaque lobe était de 3,82 (5,42), 2,30 (2,00), 2,79 (4,05) et 3,82 (5,17) μg / g de poids sec, respectivement pour les lobes occipital, frontal, temporal et pariétal. Ce sont  des valeurs les plus élevées jamais enregistrées pour l’aluminium dans le tissu cérébral humain. Il convient ainsi de se demander pourquoi, par exemple, la teneur en aluminium du lobe occipital d’un garçon de 15 ans serait de 8,74 (11,59) μg / g de poids sec.

C) Observation de l’aluminium dans les tissus cérébraux en microscopie à fluorescence. Chez dix patients, L’observation des coupes cérébrales en série chez 10 individus (3 femmes et 7 hommes) décédés avec un diagnostic de TSA a enregistré la présence d’aluminium dans ces tissus. Un complexe aluminium-fluor est nécessaire pour cette fluorescence orange caractéristique émise de plus en plus jaune vif selon les teneurs en aluminium de plus en plus élevées. L’aluminium a été enregistré dans au moins un tissu chez les 10 individus. L’auto-fluorescence de sections en série immédiatement adjacentes a confirmé la fluorescence en tant qu’indicateur de l’aluminium. Les dépôts d’aluminium étaient significativement plus fréquents chez les hommes (129 dépôts chez 7 individus) que chez les femmes (21 dépôts chez 3 individus). L’aluminium a été observé dans les matières blanches (62 dépôts) et grises (88 dépôts). Chez les femmes, la majorité des dépôts d’aluminium ont été identifiés comme extracellulaires (15/21), alors que chez les hommes, 80 dépôts sur 129 étaient intracellulaires.

Des globules blancs mononuclés chargés d’aluminium, probablement des lymphocytes, ont été identifiés dans les méninges et possiblement en train de pénétrer dans le tissu cérébral à partir du système lymphatique. L’aluminium était clairement distingué à l’intérieur des cellules sous forme de dépôts ponctuels discrets ou de fluorescence jaune vif. L’aluminium était situé dans les cellules de l’inflammation  associées au système vasculaire. Dans un cas, un lymphocyte ou à un monocyte chargé d’aluminium a été noté dans une lumière de vaisseau sanguin entouré de globules rouges, tandis qu’un autre lymphocyte probable présentant une fluorescence jaune intense a été noté dans l’adventice. Des cellules gliales comprenant des cellules de type microglies présentant une fluorescence positive de l’aluminium ont souvent été observées dans le tissu cérébral à proximité de dépôts extracellulaires colorés à l’aluminium. Des dépôts discrets d’aluminium d’environ 1 µm de diamètre étaient clairement visibles dans les corps de cellules gliales rondes et amiboïdes. L’aluminium intracellulaire a été identifié dans de probables neurones et des cellules de type glia et souvent à proximité de la lipofuscine  (pigment cellulaire) ou co-localisé avec celle-ci. La microscopie à fluorescence sélective à l’aluminium a permis d’identifier l’aluminium dans des emplacements extracellulaires et intracellulaires dans des neurones et des cellules non neuronales et dans tous les tissus cérébraux étudiés . La méthode utilisée identifie uniquement l’aluminium comme en témoignent de vastes zones de tissu cérébral sans aucune fluorescence caractéristique positive à l’aluminium.

 

En bref, le recours à la microscopie a montré que l’aluminium est associé aux neurones. Il serait présent au niveau intracellulaire dans des cellules ressemblant aux microglies et dans d’autres cellules inflammatoires non neuronales au niveau des méninges, les vaisseaux sanguins, les matières grise et blanche. La prééminence de l’aluminium intracellulaire associé à des cellules non neuronales constituait une observation insolite dans les tissus cérébraux autistiques et pouvait offrir des indices sur l’origine de l’aluminium du cerveau ainsi que sur son rôle présumé dans le trouble du spectre de l’autisme.

La teneur en aluminium des tissus cérébraux provenant de patients diagonstiqués au TSA est extrêmement élevée. Bien que la variabilité inter-tissu, inter-lobe et inter-sujet soit importante, la teneur moyenne en aluminium de chaque lobe parmi 5 individus se situait dans la partie supérieure de toutes les mesures faites antérieurement, y compris les troubles iatrogènes tels que la dialyse ou l’encéphalopathie [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]. Les patients masculins avaient des concentrations significativement plus élevées d’aluminium dans le cerveau que le donneur isolé. Nous avons enregistré certaines des valeurs les plus élevées de teneur en aluminium du cerveau jamais mesurées dans les tissus sains ou malades de ces patients mâles atteints de TSA, notamment les valeurs de 17,10, 18,57 et 22,11 µg / g de poids sec. Ce qui différencie ces données d’autres analyses de l’aluminium cérébral dans d’autres maladies, c’est l’âge des patients. On se poserait ainsi la question pourquoi un garçon de 15 ans aurait-il une telle teneur en aluminium dans ses tissus cérébraux? Il n’existe pas de données comparatives dans la littérature scientifique, les plus proches étant des données aussi élevées pour un homme de 42 ans atteint de la maladie d’Alzheimer familiale (FAD) [19].

La microscopie à fluorescence sélective à l’aluminium a fourni des indications sur l’emplacement de l’aluminium dans ces tissus cérébraux. L’aluminium a été trouvé dans les matières blanche et grise, ainsi que dans les localisations extra et intracellulaire. Ces derniers étaient particulièrement prédominants dans ces tissus atteints de TSA. Des cellules morphologiquement apparues non neuronales et fortement chargées en aluminium ont été identifiées associées aux méninges, au système vasculaire  et à la matière grise et blanche (Figure. 1). Certaines de ces cellules semblaient être gliales (probablement astrocytaires) alors que d’autres avaient des noyaux allongés donnant l’apparence de la microglie [5]. Ces derniers ont parfois été observés dans l’environnement du dépôt d’aluminium extracellulaire. Cela implique que l’aluminium avait traversé la barrière hémato-encéphalique et était absorbé par une cellule native, à savoir la cellule microgliale. Par conséquent, la présence occasionnelle de cellules inflammatoires chargées d’aluminium dans le système vasculaire et les leptoméninges ouvre la possibilité d’un mode distinct d’entrée de l’aluminium dans le cerveau, c’est-à-dire intracellulaire. Cependant, pour que ce second scénario soit significatif, on pourrait s’attendre à ce qu’un type d’agression intracérébrale se produise pour permettre l’évacuation des lymphocytes et des monocytes du système vasculaire. L’identification ici de cellules non neuronales, y compris de cellules inflammatoires, de cellules gliales et de microglies chargées d’aluminium, est une observation importante pour les TSA. En effet, la majorité des dépôts d’aluminium identifiés dans le tissu cérébral dans la maladie d’Alzheimer étaient extracellulaires et presque toujours associés à de la substance grise [19]. L’aluminium est cytotoxique [20] et son association ici avec des cellules inflammatoires dans le système vasculaire, les méninges et le système nerveux central a peu de chances d’être bénigne. Les microglies fortement chargées en aluminium tout en restant potentiellement viables, du moins pendant un certain temps, seront inévitablement compromises et on pense ainsi que les microglies dysfonctionnelles sont impliquées dans l’étiologie des TSA [21], par exemple en perturbant l’élagage synaptique [22]. En outre, la suggestion de l’entrée d’aluminium dans le cerveau via des cellules immunitaires circulant dans le sang et la lymphe  accélérée dans les TSA pourrait commencer à expliquer la question posée plus tôt de savoir pourquoi il y avait tant d’aluminium dans le cerveau d’un garçon autistique de 15 ans.

3) Limites de l’étude

L’inconvénient de cette étude est le faible nombre de cas disponibles à étudier et la disponibilité limitée des tissus. En effet, l’accès à seulement 1 g de tissu congelé et à seulement 3 coupes en série de tissu fixé par lobe serait normalement perçu comme une limitation significative. Certes, si  aucun dépôt important d’aluminium n’a été identifié dans un échantillon de tissu cérébral aussi petit (le cerveau moyen pesant entre 1 500 et 2 000 g), une telle conclusion serait alors équivoque. Cependant, le fait l’aluminium a été  détecté dans chaque échantillon de tissu cérébral, congelé ou fixé, donne à penser que les personnes diagnostiquées avec un TSA ont des niveaux extraordinairement élevés d’aluminium dans leur tissu cérébral et que cet aluminium est associé de manière primordiale à la cellules non neuronales, y compris la microglie et d’autres monocytes inflammatoires.

4) Conclusion

La mesure de l’aluminium dans les tissus cérébraux autistes  montre que la teneur en aluminium du cerveau est extraordinairement élevéeL’aluminium est observé au niveaux  extracellulaire et intracellulaire,  impliquant à la fois des neurones et des cellules non neuronales. L’aluminium  est présent dans les cellules inflammatoires au niveau des méninges, les vaisseaux sanguins, les matières grise et blanche . Ces observations pourraient impliquer l’aluminium dans l’étiologie de l’Autisme.

 

Cet article présente une résumé du papier scientifique  » Aluminium in brain tissue in autism » publié en Mars 2018.

Dans la revue scientifique » Journal of Trace Elements in Medicine and Biology » par Matthew Mold, Dorcas Umar, Andrew King, Christopher Exley.

Figure. 1. Aluminium fluorescent dans des cellules neuronales et gliales probables du lobe temporal et de l’hippocampe d’un garçon de 14 ans (A10), atteint d’autisme. L’aluminium intraneuronal dans le lobe temporal (a) a été identifié via une émission de fluorescence orange co-déposée avec de la lipofuscine, révélée par une fluorescence jaune dans la section en série (c) de l’autofluorescence non colorée (5 µm). Une fluorescence orange ponctuée intracellulaire (flèche blanche) a été observée dans la microglie de l’hippocampe (b), produisant une émission d’autofluorescence verte sur la section non colorée (d). Les panneaux supérieur et inférieur représentent des insertions agrandies, marquées par des astérisques, du canal de fluorescence et du recouvrement de champ clair. Grossissement × 400, barres d’échelle: 50 μm. Pour l’interprétation des références à la couleur dans cette légende, le lecteur est invité à consulter la version Web de cet article. *Light : lumière

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