DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2025.1716586
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41659339
تاريخ النشر: 2026-01-22
المؤلف: Michael Hancock وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحث في اضطراب طيف التوحد
نظرة عامة
تتناول هذه القسم من ورقة البحث العلاقة بين وظيفة الغدة الدرقية والتوحد من خلال مقارنة مستويات هرمونات الغدة الدرقية في مجموعة من 788 طفل مصاب بالتوحد مع 301 طفل غير مصاب بالتوحد. استخدمت الدراسة تقنية التحليل المناعي الآلي وكروماتوغرافيا السائل المخصصة مع مطياف الكتلة (LCMS/MS) لقياس مختلف هرمونات الغدة الدرقية، بما في ذلك TSH و T4 الحر (FT4) و T3 الحر (FT3) و T4 الكلي و T3 الكلي وموادها الأيضية.
تكشف النتائج أنه بينما كانت مستويات TSH متقاربة بين المجموعتين (الوسيط 2.3 مU/L للأطفال المصابين بالتوحد مقابل 2.1 مU/L للأطفال غير المصابين بالتوحد، P = 0.64)، أظهر الأطفال المصابون بالتوحد مستويات أقل بشكل ملحوظ من FT4 (18.4 pmol/L مقابل 18.7 pmol/L، P = 0.0003) و FT3 (7.0 pmol/L مقابل 7.1 pmol/L، P < 0.0001). بالإضافة إلى ذلك، كانت مستويات T4 الكلي و T3 الكلي أقل أيضًا في مجموعة الأطفال المصابين بالتوحد (178 nmol/L مقابل 194 nmol/L، P = 0.0026؛ 2.2 nmol/L مقابل 2.4 nmol/L، P = 0.018، على التوالي). ومن الجدير بالذكر أن اثنين من مواد هرمونات الغدة الدرقية، 3,5-T2 و 3,3'-T2، كانت منخفضة بشكل ملحوظ في الأطفال المصابين بالتوحد، بينما كانت مستويات T0 مرتفعة. تستنتج الدراسة أن هناك اختلافات قابلة للقياس في هرمونات الغدة الدرقية والمواد الأيضية المتداولة بين الأطفال المصابين بالتوحد وغير المصابين، مما يبرز إمكانيات LCMS/MS لتحليل هرمونات الغدة الدرقية بشكل مفصل.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث اضطراب طيف التوحد (ASD) كحالة تطورية عصبية تتميز بتحديات واضحة في التفاعل الاجتماعي والتواصل، إلى جانب سلوكيات متكررة. لقد ارتفعت نسبة انتشار ASD بشكل كبير، مع تقديرات تتراوح بين 1.2% إلى 2% ونسبة الذكور إلى الإناث حوالي 3:1. يُعتقد أن أسباب التوحد متعددة العوامل، تشمل التفاعلات الجينية والبيئية. يتم التركيز بشكل خاص على دور هرمونات الغدة الدرقية، التي تعتبر ضرورية لتطور الدماغ، خاصة خلال مرحلة الطفولة المبكرة. تشارك هرمونات الغدة الدرقية، وخاصة الثيروكسين (T4) وثلاثي يودوثيرونين (T3)، في تكوين الأعصاب والتMyelination، حيث يتم تنظيم أيضها بواسطة إنزيمات الديوديناز.
تسلط الورقة الضوء على الروابط بين خلل الغدة الدرقية والاضطرابات التطورية العصبية، بما في ذلك التوحد. تشير الأدلة إلى أن التغيرات في وظيفة الغدة الدرقية، حتى ضمن النطاقات الطبيعية، يمكن أن تؤثر على المزاج والقدرات المعرفية. ومن الجدير بالذكر أن صحة الغدة الدرقية للأم أثناء الحمل مرتبطة بتطور دماغ الجنين، حيث يرتبط كل من قصور الغدة الدرقية والتسمم الدرقي بالتحديات التطورية في النسل. أشارت الدراسات السابقة إلى تغيرات في مستويات هرمونات الغدة الدرقية لدى الأطفال المصابين بالتوحد، ومع ذلك تبقى النتائج غير حاسمة بسبب القيود المنهجية. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في الاختلافات في هرمونات الغدة الدرقية والمواد الأيضية لدى الأطفال المصابين بالتوحد مقارنة بأقرانهم غير المصابين، مع افتراض أن هذه الاختلافات قد تتوافق مع الأنماط السريرية داخل مجموعة ASD.
الطرق
في هذه الدراسة العرضية، قام الباحثون بالتحقيق في هرمونات الغدة الدرقية والمواد الأيضية في الأطفال الذين تم تشخيصهم باضطراب طيف التوحد (ASD) مقارنةً بالضوابط غير المصابة بالتوحد. استخدمت الدراسة بيانات من بنك الأبحاث الأسترالي للتوحد (AAB)، الذي جمع بيانات فينوتيبية وعينات بيولوجية من أربعة مراكز أبحاث للتوحد في أستراليا (بيرث، بريسبان، ملبورن، وسيدني). تضمنت مجموعة ASD أطفالًا تم تأكيد تشخيصهم سريريًا بالتوحد وفقًا لدليل التشخيص والإحصاء للاضطرابات النفسية (DSM-IV و DSM-5)، بينما شملت مجموعة غير ASD أطفالًا بدون اختلافات تطورية، وتحديدًا الأشقاء غير المصابين بالتوحد للمشاركين المصابين وأطفال غير مرتبطين ليس لديهم تاريخ عائلي من التوحد.
تم فحص المشاركين بدقة لتحديد الأهلية، مع استبعاد أولئك الذين لديهم تاريخ من أمراض الغدة الدرقية، أو الاستخدام الحالي للأدوية المتعلقة بالغدة الدرقية، أو أدوية أخرى معروفة بتأثيرها على اختبارات وظيفة الغدة الدرقية (مثل الليثيوم والجلوكوكورتيكويد). بالإضافة إلى ذلك، تم استبعاد الأطفال الذين يظهرون دليلًا كيميائيًا حيويًا على خلل كبير في الغدة الدرقية أو نتائج شاذة (مثل مستويات TSH <0.1 أو >10 مU/L؛ FT4، FT3، TSH خارج المتوسط ± 4 انحرافات معيارية) من الدراسة. ضمنت هذه الطريقة المنهجية مقارنة قوية بين مجموعتي ASD وغير ASD فيما يتعلق بمستويات هرمونات الغدة الدرقية والمواد الأيضية ذات الصلة.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 788 طفل مصاب بالتوحد (متوسط العمر 7.6 ± 3.9 سنوات، 78% ذكور) و 301 طفل غير مصاب بالتوحد (متوسط العمر 7.8 ± 4.0 سنوات، 48% ذكور) بعد استبعاد المشاركين الذين لديهم حالات متعلقة بالغدة الدرقية. أظهرت مجموعة الأطفال المصابين بالتوحد انتشارًا أعلى من الإعاقات الفكرية والوظيفية وكانت أكثر احتمالًا أن تكون تحت أدوية موصوفة. كشفت اختبارات وظيفة الغدة الدرقية عن اختلافات كبيرة بين المجموعتين، حيث أظهر الأطفال المصابون بالتوحد مستويات أقل من الثيروكسين الحر (FT4: الوسيط 18.4 مقابل 18.7 pmol/L، $P = 0.0003$) وثلاثي يودوثيرونين الحر (FT3: 7.0 مقابل 7.1 pmol/L، $P < 0.0001$)، على الرغم من أن هذه القيم ظلت ضمن النطاق المرجعي. بالإضافة إلى ذلك، كانت مستويات الثيروكسين الكلي (T4) وثلاثي يودوثيرونين الكلي (T3) أقل في الأطفال المصابين بالتوحد مقارنةً بالأطفال غير المصابين بالتوحد، حيث كانت مستويات T4 الكلي 178 مقابل 194 nmol/L ($P = 0.0026$) وT3 الكلي 2.2 مقابل 2.4 nmol/L ($P = 0.018$). أشارت التحليلات الإضافية إلى أن بعض المواد الأيضية للغدة الدرقية، وخاصة 3,5-T2 و 3,3'-T2، كانت أقل بشكل ملحوظ في الأطفال المصابين بالتوحد، بينما كانت مستويات T0 أعلى (1.5 مقابل 1.1 nmol/L، $P = 0.028$). على الرغم من هذه الاختلافات، لم يتم العثور على علاقات كبيرة بين مستويات هرمونات الغدة الدرقية ودرجات شدة جدول ملاحظة تشخيص التوحد (ADOS-2). كشفت تحليلات المجموعات الفرعية أنه بينما لم تكن مستويات FT4 وT3 الكلي مختلفة بشكل كبير في الأطفال المصابين بالتوحد الذين يعانون من إعاقات فكرية، استمرت المستويات المنخفضة من 3,3'-T2 و3,5-T2 عبر المجموعات الفرعية. أكدت تحليلات الحساسية النتائج الرئيسية، على الرغم من أن بعض الاختلافات فقدت دلالتها الإحصائية بسبب تقليل أحجام العينات. ومن الجدير بالذكر أن مستويات T0 كانت أقل في الأشقاء غير المصابين بالتوحد مقارنةً بالضوابط غير المرتبطة، ولكن لم يتم ملاحظة اختلافات كبيرة بين الأطفال المصابين بالتوحد والضوابط غير المرتبطة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التفاعل المعقد بين هرمونات الغدة الدرقية واضطراب طيف التوحد (ASD)، مع التأكيد على الدور المحتمل لتغيرات أيض هرمونات الغدة الدرقية في مسببات التوحد. وجدت الدراسة أنه بينما لم تختلف مستويات هرمون التحفيز الدرقي (TSH) بشكل كبير بين المجموعتين المصابة وغير المصابة بالتوحد، كانت تركيزات الثيروكسين الكلي (T4) وثلاثي يودوثيرونين (T3) المتداولة، بالإضافة إلى FT4 وFT3، أقل في مجموعة ASD. بالإضافة إلى ذلك، كانت مستويات بعض مواد هرمونات الغدة الدرقية، وخاصة 3,5-ديودوثيرونين (3,5-T2) و3,3′-ديودوثيرونين (3,3′-T2)، منخفضة، بينما كانت مستويات L-thyronine (T0) مرتفعة. ومع ذلك، لاحظت الدراسة أن هذه الاختلافات كانت صغيرة ومن المحتمل أن تكون ضمن نطاق التباين البيولوجي، مما يشير إلى أهمية سريرية محدودة.
يعترف المؤلفون بحدود دراستهم، بما في ذلك توقيت أخذ عينات الدم غير الموحد والتأثير المحتمل لعوامل مشوشة مختلفة مثل الأدوية والقيود الغذائية. على الرغم من هذه القيود، فإن الدراسة مهمة لأنها تستخدم كروماتوغرافيا السائل مع مطياف الكتلة (LCMS/MS) لتوفير توصيف مفصل لأيض هرمونات الغدة الدرقية في مجموعة كبيرة من الأطفال المصابين بالتوحد. تؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد هذه النتائج واستكشاف الآليات الأساسية التي تربط بين اقتصاد هرمونات الغدة الدرقية والتوحد، خاصة في ضوء التناقضات مع الدراسات السابقة. بشكل عام، تساهم هذه الأبحاث في فهم العوامل البيولوجية التي قد تؤثر على التوحد وتبرز فائدة التقنيات التحليلية المتقدمة في الإعدادات السريرية والبحثية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2025.1716586
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41659339
Publication Date: 2026-01-22
Author(s): Michael Hancock et al.
Primary Topic: Autism Spectrum Disorder Research
Overview
This section of the research paper investigates the relationship between thyroid function and autism by comparing thyroid hormone levels in a cohort of 788 autistic children to 301 non-autistic children. The study utilized automated immunoassay and customized liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LCMS/MS) to measure various thyroid hormones, including TSH, free T4 (FT4), free T3 (FT3), total T4, total T3, and their metabolites.
The findings reveal that while TSH levels were comparable between the two groups (median 2.3 mU/L for autistic children vs. 2.1 mU/L for non-autistic children, P = 0.64), autistic children exhibited significantly lower levels of FT4 (18.4 pmol/L vs. 18.7 pmol/L, P = 0.0003) and FT3 (7.0 pmol/L vs. 7.1 pmol/L, P < 0.0001). Additionally, total T4 and total T3 were also lower in the autistic group (178 nmol/L vs. 194 nmol/L, P = 0.0026; 2.2 nmol/L vs. 2.4 nmol/L, P = 0.018, respectively). Notably, two thyroid hormone metabolites, 3,5-T2 and 3,3'-T2, were significantly reduced in autistic children, while levels of T0 were elevated. The study concludes that there are measurable differences in circulating thyroid hormones and metabolites between autistic and non-autistic children, highlighting the potential of LCMS/MS for detailed thyroid hormone analysis.
Introduction
The introduction of the research paper discusses Autism Spectrum Disorder (ASD) as a neurodevelopmental condition marked by distinct social interaction and communication challenges, alongside repetitive behaviors. The global prevalence of ASD has risen significantly, with estimates ranging from 1.2% to 2% and a male-to-female ratio of approximately 3:1. The etiology of autism is believed to be multifactorial, involving genetic and environmental interactions. A particular focus is placed on the role of thyroid hormones, which are crucial for brain development, especially during early infancy. Thyroid hormones, primarily thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3), are involved in neurogenesis and myelination, with their metabolism regulated by deiodinase enzymes.
The paper highlights associations between thyroid dysfunction and neurodevelopmental disorders, including autism. Evidence suggests that variations in thyroid function, even within normal ranges, can impact mood and cognitive abilities. Notably, maternal thyroid health during pregnancy is linked to fetal brain development, with both hypothyroidism and thyrotoxicosis correlating with developmental challenges in offspring. Previous studies have indicated altered thyroid hormone levels in autistic children, yet findings remain inconclusive due to methodological limitations. The current study aims to investigate differences in thyroid hormones and metabolites in autistic children compared to non-autistic peers, hypothesizing that such differences may correlate with clinical phenotypes within the ASD group.
Methods
In this cross-sectional, observational study, researchers investigated thyroid hormones and metabolites in children diagnosed with autism spectrum disorder (ASD) compared to non-autistic controls. The study utilized data from the Australian Autism Biobank (AAB), which gathered phenotypic data and biological samples from four autism research centers across Australia (Perth, Brisbane, Melbourne, and Sydney). The ASD group comprised children with a clinically confirmed autism diagnosis according to the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-IV and DSM-5), while the non-ASD group included children without developmental differences, specifically non-autistic siblings of autistic participants and unrelated children with no familial history of autism.
Participants were rigorously screened for eligibility, with exclusions applied to those having a history of thyroid disease, current use of thyroid-related medications, or other drugs known to influence thyroid function tests (such as lithium and glucocorticoids). Additionally, children exhibiting biochemical evidence of significant thyroid dysfunction or outlier results (e.g., TSH levels <0.1 or >10 mU/L; FT4, FT3, TSH outside mean ± 4 standard deviations) were also excluded from the study. This methodological approach ensured a robust comparison between the ASD and non-ASD groups regarding thyroid hormone levels and related metabolites.
Results
In this study, a total of 788 autistic children (mean age 7.6 ± 3.9 years, 78% male) and 301 non-autistic children (mean age 7.8 ± 4.0 years, 48% male) were analyzed after excluding participants with thyroid-related conditions. The autistic group exhibited a higher prevalence of intellectual and functional impairments and was more likely to be on prescribed medications. Thyroid function tests revealed significant differences between the groups, with autistic children showing lower levels of free thyroxine (FT4: median 18.4 vs 18.7 pmol/L, $P = 0.0003$) and free triiodothyronine (FT3: 7.0 vs 7.1 pmol/L, $P < 0.0001$), although these values remained within the reference range. Additionally, total thyroxine (T4) and total triiodothyronine (T3) were lower in autistic children compared to non-autistic children, with total T4 at 178 vs 194 nmol/L ($P = 0.0026$) and total T3 at 2.2 vs 2.4 nmol/L ($P = 0.018$). Further analysis indicated that certain thyroid metabolites, specifically 3,5-T2 and 3,3'-T2, were significantly lower in autistic children, while levels of T0 were higher (1.5 vs 1.1 nmol/L, $P = 0.028$). Despite these differences, no significant relationships were found between thyroid hormone levels and the Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS-2) severity scores. Subgroup analyses revealed that while FT4 and total T3 levels were not significantly different in autistic children with intellectual disabilities, lower levels of 3,3'-T2 and 3,5-T2 persisted across subgroups. Sensitivity analyses confirmed the primary findings, although some differences lost statistical significance due to reduced sample sizes. Notably, T0 levels were lower in non-autistic siblings compared to unrelated controls, but no significant differences were observed between autistic children and unrelated controls.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the complex interplay between thyroid hormones and autism spectrum disorder (ASD), emphasizing the potential role of altered thyroid hormone metabolism in the pathogenesis of autism. The study found that while thyroid-stimulating hormone (TSH) levels did not differ significantly between autistic and non-autistic groups, circulating concentrations of total thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3), as well as free T4 and T3, were lower in the ASD group. Additionally, levels of certain thyroid hormone metabolites, specifically 3,5-diiodothyronine (3,5-T2) and 3,3′-diiodothyronine (3,3′-T2), were reduced, while levels of L-thyronine (T0) were elevated. However, the study noted that these differences were small and likely within the range of biological variation, suggesting limited clinical relevance.
The authors acknowledge the limitations of their study, including the non-standardized timing of blood sampling and the potential influence of various confounding factors such as medications and dietary restrictions. Despite these limitations, the study is significant as it employs liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LCMS/MS) to provide a detailed characterization of thyroid hormone metabolism in a large cohort of autistic children. The findings underscore the need for further research to confirm these results and to explore the underlying mechanisms linking thyroid hormone economy and autism, particularly in light of discrepancies with previous studies. Overall, this research contributes to the understanding of the biological factors that may influence autism and highlights the utility of advanced analytical techniques in clinical and research settings.