What does immunology have to do with brain development and neuropsychiatric disorders?

Introduction: Neural development is an enormously complex and dynamic process. From very early in brain development 'immune cells' play a key role in a number of processes including the formation and refinement of neural circuits, as well as sexual differentiation. There is a growing body of evidence that the immune system also plays an important role in the pathobiology of several neurodevelopmental and neuropsychiatric disorders. Objective: The goal of this article is to review the currently available data concerning the role of the 'immune system' in normal brain development, as well as its role in the pathobiology of neurodevelopmental and neuropsychiatric disorders. Methodology: We conducted a traditional literature search using PubMed and recent special issues of journals to locate relevant review articles. Results: The cellular and molecular processes that make up our 'immune system' are crucial to normal brain development and the formation and maintenance of neural circuits. It is also increasingly evident that the immune system and neuroinflammation play important roles in the pathobiology of at least a subset of individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD), schizophrenia, obsessive-compulsive disorder, Tourette syndrome and mood disorders, such as depression, as well as autoimmune and neurodegenerative disorders. Emerging evidence also points to the importance of the 'gut-brain axis' and an individual's microbiome, which can impact an individual's somatic and mental well-being. Conclusions: There are multidirectional interconnections across multiple biological systems in our brains and bodies that are mediated in part by the immune system. At present, however, the 'promise' of this field remains greater than the 'deliverables'. Time will tell whether novel interventions will be developed that will make a positive difference in the care of our patients. It is also possible that valid biomarkers will emerge that will guide a more personalized approach to treatment.

Introdução: O desenvolvimento neural é um processo extremamente complexo e dinâmico. Tao pronto se inicia o desenvolvimento do cérebro, as "células imunológicas" desempenham um papel fundamental em vários processos, incluindo a formação e aperfeiçoamento de circuitos neurais, bem como a diferenciação sexual. Há um crescente corpo de evidências de que o sistema imunológico também desempenha um papel importante na fisiopatologia de diversos transtornos neurodesenvolvimentais e neuropsiquiátricos. Objetivo: O objetivo deste artigo é revisar os dados atualmente disponíveis sobre o papel do "sistema imunológico" em relação ao desenvolvimento normal do cérebro, bem como a fisiopatogenia dos transtornos de neurodesenvolvimento e neuropsiquiátricos. Metodologia: Foi realizada uma pesquisa bibliográfica tradicional para localizar artigos de revisão relevantes. Resultados: Os processos celulares e moleculares que compõem o nosso "sistema imunológico" são cruciais para o desenvolvimento normal do cérebro e a formação e manutenção de circuitos neurais. É cada vez mais evidente que o sistema imunológico e neuroinflamação desempenham papéis importantes na etiopatogenia de pelo menos um subconjunto de indivíduos com autismo, esquizofrenia, transtorno obsessivo-compulsivo, síndrome de Tourette, depressão e transtornos do humor, bem como distúrbios autoimunes e neurodegenerativos. Evidências emergentes também apontam para a importância do eixo intestino-cerebral e do microbioma de um indivíduo em relação à sua saúde e bem-estar somático e mental. Conclusões: Existem interconexões multidirecionais entre múltiplos sistemas biológicos em nossos cérebros e corpos que são mediados em parte pelo sistema imunológico. No momento, no entanto, a "promessa" desse campo continua sendo maior do que os "resultados finais". O tempo dirá se novas intervenções serão desenvolvidas que farão uma diferença positiva no cuidado de nossos pacientes. Também é possível que surjam biomarcadores válidos que orientarão uma abordagem mais personalizada ao tratamento.

Elevated plasma concentrations of S100 calcium-binding protein B and tumor necrosis factor alpha in children with autism spectrum disorders

Objective: To investigate plasma concentrations of S100B (a calcium-binding protein derived primarily from the glia) and inflammatory cytokines in children with autism and the relationship between S100B and cytokine concentrations. Methods: Plasma levels of S100B, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interferon gamma, interleukin (IL)-1β, IL-4, IL-6, IL-10, and IL-17A were measured in 40 unmedicated children with autism and 35 normally developing healthy children. The severity of autism was assessed using the Childhood Autism Rating Scale (CARS). Results: Concentrations of both S100B and TNF-α were higher in children with autism before and after adjusting for a priori-selected confounders (age, sex, and body mass index). S100B concentrations were higher in children with severe autism compared to children with mild-moderate autism. However, this association remained as a trend after adjusting for confounders. S100B concentrations correlated positively with TNF-α concentrations. Conclusion: Our findings showing an increase in peripheral concentrations of S100B and TNF-α provide limited support to the hypothesis about the roles of altered immune function and S100B in autism spectrum disorder (ASD). Studies of larger numbers of well-characterized individuals with ASD are needed to clarify the potential role of the immune system in the pathophysiology of this disorder.

Phenomenology and natural history of Tourette syndrome: brief summary or research / Fenomenologia e história natural da síndrome de Tourette: breve resumo da pesquisa

The phenomenology of Tourette syndrome is complex. Although overt motor and vocal tics are the defining features of Tourette syndrome, many individuals report experiencing sensory "urges," which are often difficult to describe. The natural history of this condition is also variable, with some individuals experiencing a marked reduction in tics by the end of the second decade of life while others go on to have a lifelong condition. The aim of this thesis was three-fold: (1) to develop a valid and reliable clinical rating instrument; (2) to investigate the sensory phenomena associated with Tourette syndrome; and (3) to document the course of tic severity over the course of the first two decades of life. Each of these three studies involved groups of patients with Tourette syndrome or a chronic tic disorder and each of these studies has been published in a peer-reviewed journal. The Yale Global Tic Severity Scale (YGTSS) has excellent psychometric properties that have been independently replicated. It has also emerged as the most widely used clinician-rated tic severity scale in randomized clinical trials around the world. Sensory phenomena, particularly premonitory urges, are commonly reported among individuals with Tourette syndrome by the age of 10 years. There is considerable overlap with the sensory phenomena described by individuals with Obsessive-Compulsive Disorder. Tics usually have their onset in the first decade of life. They then follow a waxing and waning course and a changing repertoire of tics. As documented in the third study, for a majority of patients the period of worst tic severity usually falls between the ages of 7 and 15 years of age, after which tic severity gradually declines. This falloff in tic symptoms is consistent with available epidemiological data that indicate a much lower prevalence of Tourette syndrome among adults than children. This decline in tic severity has been confirmed in subsequent studies...

A fenomenologia da síndrome de Tourette (ST) é complexa. Apesar de tiques motores e vocais serem as características definidoras da síndrome, muitas pessoas relatam ter urgências premonitórias (fenômenos sensoriais) de difícil descrição. A história natural da ST também é variável, com alguns indivíduos que experimentam uma redução acentuada nos tiques até o final da segunda década de vida, enquanto outros permanecem com sintomas ao longo de toda a vida adulta. Os objetivos principais desta tese são três: (1) desenvolver um instrumento de avaliação clínica com boa validade e confiabilidade para ST; (2) investigar os fenômenos sensoriais (FS) associados a ST; e (3) documentar o curso da gravidade dos tiques durante as duas primeiras décadas de vida. Para atingir esses objetivos incluíram-se grupos de pacientes clinicamente bem caracterizados e de artigos científicos publicados em periódicos internacionais de alto impacto. A Escala de Gravidade Global de tiques de Yale (YGTSS) apresentou excelentes propriedades psicométricas, o que foi replicado em estudos independentes. Também emergiu como a escala de gravidade mais utilizada em ensaios clínicos randomizados para ST em todo o mundo. Os FS, particularmente urgências premonitórias, são comumente relatados entre os indivíduos com ST com a partir da idade de 10 anos. Há uma sobreposição considerável com os FS descritos por indivíduos com Transtorno Obsessivo- Compulsivo (TOC). Os tiques costumam ter seu início na primeira década de vida e, então, seguem um curso flutuante com mudança do seu repertório. Conforme documentado no terceiro estudo, para a maioria dos pacientes, o período de pior gravidade dos tiques ocorre geralmente entre 7 e 15 anos de idade, após o qual a gravidade declina gradualmente. Esta queda dos sintomas de tiques é consistente com os dados epidemiológicos disponíveis que indicam uma prevalência muito menor de ST entre adultos do que crianças. Em resumo, há um esforço para incremento...

Diferenças fenomenológicas surgidas com comportamentos repetitivos no transtorno obsessivo-compulsivo e na síndrome de Gilles de la Tourette / Phenomenological differences appearing with repetitive behaviours in obsessive-compulsive disorder and Gilles de la Tourette's syndrome

Retrospectiva. O transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) é heterogênio, com algumas formas relacionadas à Síndrome de Gilles de la Tourette (SGT). Este é um estudo fenomenológico destinado a investigar a natureza desses possíveis subtipos de TOC e a relaçäo entre TOC e SGT. Método. Avaliamos 20 pacientes adultos ambulatoriais com TOC, 21 com SGT, e 20 com TOC + SGT, utilizando uma entrevista semi-estruturada para avaliar os fenômenos cognitivos, sensoriais e autonômicos, precedentes aos comportamentos repetitivos. Resultados. Foram relatados mais fenômenos cognitivos e ansiedade autonômica e menos fenômenos sensoriais no TOC que na SGT. Assim como no grupo de SGT, também no grupo de TOC e SGT foram relatados mais fenômenos sensoriais e menos cogniçöes que no grupo TOC. Conclusöes. A presença ou ausência de fenômenos cognitivos, fenômenos sensoriais e ansiedade autonômica distinguem os comportamentos repetitivos em pacientes com TOC daqueles com TOC + SGT, e SGT. Essas experiências subjetivas podem ser úteis em subclassificar o TOC e podem representar preditores válidos de prognóstico e resposta ao tratamento