Otizm spektrum bozukluğu teşhisi olan çocuklar ve annelerinde mikroplastik seviyelerinin araştırılması

Amaç: Mikroplastiklerin insan biyolojik örneklerinde saptanabilirliği son yıllarda artan bir ilgi alanı olmakla birlikte, bu maruziyetin nörogelişimsel bozuklukların etiyopatogenezindeki olası rolü henüz yeterince aydınlatılamamıştır. Bu tez çalışmasının amacı, sıklığı artmakta olan bir nörogelişimsel bozukluk olan Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB) tanılı çocuklar ile sağlıklı kontrollerde, çocuk kanı, anne kanı ve anne sütü örneklerinde mikroplastik düzeylerini değerlendirerek, OSB etiyolojisi bağlamında olası çevresel katkılara ilişkin insan temelli veriler sunmak ve bu düzeyler ile OSB’ye özgü klinik özellikler arasındaki ilişkileri incelemektir. Ayrıca, anne–çocuk ekseni çerçevesinde erken yaşam dönemindeki çevresel maruziyetlerin OSB etiyolojisi açısından bütüncül bir yaklaşımla ele alınması hedeflenmiştir. Yöntem: Hasta grubu dahil edilme ve dışlama kriterlerine uyan DSM-5 tanı ölçütlerine göre OSB tanısı alan yaşı 36 ay altı 11 çocuk ve anneleri ile, kontrol grubu ise bilinen psikiyatrik veya tıbbi hastalığı olmayan ve yaşı 36 ay altı 10 çocuk ve annelerinden oluşturulmuştur. Tüm katılımcılardan çocuk ve anne kanı örnekleri alınmış; emziren annelerden ise bunlara ek olarak anne sütü örnekleri toplanmıştır. OSB teşhisi konulan katılımcılara OSB semptom şiddetini değerlendirmek için Sosyodemografik Veri Formu, Çocukluk Otizmi Derecelendirme Ölçeği (ÇODÖ), Otizm Davranış Kontrol Listesi (ODKL) ve Gilliam Otistik Bozukluk Derecelendirme Ölçeği-2 (GOBDÖ-2) uygulanmıştır. Kontrol grubuna ise yalnızca Sosyodemografik Veri Formu uygulanmıştır. Mikroplastik analizleri Piroliz–Gaz Kromatografisi/Kütle Spektrometrisi (Py-GC/MS) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Örneklerde Polimetil metakrilat (PMMA), polipropilen (PP), polistiren (PS), polietilen (PE), poliüretan (PU), polikarbonat (PC), poliamid6 (PA6) ve poliamid66 (PA66) polimerleri nicel olarak değerlendirilmiş; tekil polimer düzeyleri ve toplam mikroplastik yükleri hesaplanmıştır. Bulgular: Çalışmamızda OSB grubunda çocuk kanı, anne kanı ve anne sütünde ölçülen toplam mikroplastik yükü, kontrol grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksek bulundu. Polimer türleri ayrı incelendiğinde ise, çocuk kanında PP, PS, PE, PU, PC düzeyleri ile anne kanında PS, PE, PC düzeyleri anlamlı saptandı fakat anne sütünde anlamlılık saptanmadı. Korelasyon analizlerinde tekil polimerler düzeyinde, çocuk kanı örneklerinde PA6 düzeylerinin ÇODÖ ve ODKL toplam puanları ile pozitif yönde anlamlı korelasyon göstermesi dışında PP, PS, PE, PU, PC ve PA66 gibi diğer polimerlerin çocuk kanı düzeyleri ile klinik ölçek puanları arasında anlamlı bir ilişki izlenmedi. Anne kanı örneklerinde ise PP, PS, PE, PC ve PA6 düzeyleri ile ÇODÖ ve ODKL toplam puanları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki saptanmadı. Anne kanında PU düzeyleri yalnızca ÇODÖ toplam puanı ve ODKL toplam puanı ile; PA66 düzeyleri ise sadece ÇODÖ toplam puanı ile anlamlı korelasyon gösterdi. Anne sütünde ölçülen hiçbir polimer türü ile ÇODÖ veya ODKL toplam puanları arasında anlamlı bir korelasyon tespit edilmedi. Çocuk kanı, anne kanı ve anne sütünde ölçülen toplam mikroplastik düzeyleri ile ÇODÖ ve ODKL toplam puanları arasında anlamlı bir korelasyon saptanmadı. Çocuk kanı PS düzeyleri ile ODKL sosyal ve özbakım becerileri alt ölçeği; PC düzeyleri ile ODKL ilişki kurma alt ölçeği ve PA6 düzeyleri ile GOBDÖ-2 sosyal etkileşim alt ölçeği arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki tespit edildi. OSB grubunda anne kanında PE düzeyleri ile GOBDÖ-2 sosyal etkileşim alt ölçeği; PU düzeyleri ile GOBDÖ-2 sosyal etkileşim alt ölçeği; PA66 düzeyleri ile ODKL duyusal ve ODKL ilişki kurma alt ölçekleri ile GOBDÖ-2 sosyal etkileşim alt ölçeğinde istatistiksel olarak anlamlı ilişkiler saptandı. Anne sütünde ölçülen hiçbir polimer düzeyi ile ODKL ve GOBDÖ-2 alt ölçek puanları istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki göstermedi. Toplam çocuk kanı, anne kanı ve anne sütü mikroplastik düzeyleri ile ODKL ve GOBDÖ-2 alt ölçeklerinin hiçbiri arasında anlamlı bir ilişki saptanmadı. Anne ve çocuk kanı arasındaki mikroplastik düzeyleri karşılaştırılmış, PS ve PC polimerleri için anne ve çocuk kan düzeyleri arasında pozitif ve istatistiksel olarak anlamlı korelasyon saptanırken, PMMA, PP, PE, PU, PA6 ve PA66 için anlamlı bir ilişki gösterilememiştir. OSB ve kontrol grupları karşılaştırıldığında, çocuk kanında PS, PU, PC ve PA6 polimerlerinin tespit düzeylerinin dağılımı anlamlı farklılık gösterirken, PP ve PA66 için anlamlı fark saptanmadı; PE polimeri ise her iki grupta da nicel olarak güvenilir düzeyde bulunduğundan istatistiksel karşılaştırma yapılamadı. Sonuç: Çalışmamızda, OSB tanılı çocuklar ve sağlıklı kontrollerde çocuk kanı, anne kanı ve anne sütünde mikroplastik varlığı nicel olarak gösterilmiştir. OSB grubunda çocuk kanında bazı mikroplastik polimerlerinin tespit düzeyleri kontrol grubuna göre farklılık göstermiştir. Ancak mikroplastik düzeyleri ile davranışsal ve gelişimsel değerlendirme ölçekleri arasında tutarlı ve yaygın bir ilişki saptanmamıştır. Elde edilen bulgular, erken yaşam döneminde mikroplastik maruziyetinin ölçülebilir olduğunu ortaya koymakta ve bu maruziyetin olası klinik etkilerinin aydınlatılması için prospektif, uzunlamasına ve daha geniş örneklemli çalışmalara ihtiyaç vardır.

Objective: Although the detectability of microplastics in human biological samples has attracted increasing attention in recent years, their potential role in the etiopathogenesis of neurodevelopmental disorders remains insufficiently elucidated. The aim of this thesis was to evaluate microplastic levels in children diagnosed with Autism Spectrum Disorder (ASD) and healthy controls using child blood, maternal blood, and breast milk samples, to provide human-based evidence regarding potential environmental contributions in the context of ASD etiology, and to examine the associations between microplastic levels and ASD-specific clinical characteristics. Additionally, the study aimed to address early-life environmental exposures within a holistic framework along the mother–child axis. Methods: The patient group consisted of 11 children under 36 months of age diagnosed with ASD according to DSM-5 criteria and their mothers, who met the predefined inclusion and exclusion criteria. The control group comprised 10 age-matched children under 36 months of age with no known psychiatric or medical conditions and their mothers. Child blood and maternal blood samples were collected from all participants, and breast milk samples were additionally obtained from lactating mothers. In the ASD group, clinical severity was assessed using the Sociodemographic Data Form, Childhood Autism Rating Scale (CARS), Autism Behavior Checklist (ABC), and Gilliam Autism Rating Scale–2 (GARS-2). Only the Sociodemographic Data Form was applied to the control group. Microplastic analyses were performed using Pyrolysis–Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Py-GC/MS). Polymethyl methacrylate (PMMA), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene (PE), polyurethane (PU), polycarbonate (PC), polyamide6 (PA6), and polyamide66 (PA66) were quantitatively analyzed, and both individual polymer concentrations and total microplastic loads were calculated. Results: In our study, total microplastic loads measured in child blood, maternal blood, and breast milk were significantly higher in the ASD group compared to controls. When polymer types were analyzed individually, significant differences were observed for PP, PS, PE, PU, and PC in child blood, and for PS, PE, and PC in maternal blood, whereas no significant differences were detected in breast milk. In correlation analyses at the individual polymer level, PA-6 concentrations in child blood showed a positive correlation with total CARS and ABC scores; however, no significant associations were observed between other polymers (PP, PS, PE, PU, PC, and PA66) and clinical scale scores. In maternal blood, PP, PS, PE, PC, and PA6 levels were not significantly associated with CARS or ABC total scores. PU levels were significantly associated only with CARS and ABC total scores, while PA66 levels showed a significant correlation solely with CARS total scores. No significant correlations were found between any polymer levels measured in breast milk and CARS or ABC total scores. Furthermore, no significant associations were identified between total microplastic levels in child blood, maternal blood, or breast milk and the total or subscale scores of ABC and GARS-2. Microplastic levels between maternal and child blood were compared, and while a positive and statistically significant correlation was identified for PS and PC polymers, no significant association was observed for PMMA, PP, PE, PU, PA6, or PA66. Group comparisons revealed that detection level distributions of PS, PU, PC, and PA6 in child blood differed significantly between ASD and control groups, whereas no differences were observed for PP and PA66; PE was detected at quantitatively reliable levels in all samples, precluding statistical comparison. Conclusion: In our study, the presence of microplastics was quantitatively demonstrated in child blood, maternal blood, and breast milk samples from children with ASD and healthy controls. In the ASD group, detection levels of certain microplastic polymers in child blood differed from those observed in the control group. However, no consistent or widespread associations were identified between microplastic levels and behavioral or developmental assessment scores. These findings indicate that early-life microplastic exposure is measurable in human biological samples and highlight the need for prospective, longitudinal studies with larger sample sizes to clarify its potential clinical implications.