Исследования последних пятидесяти лет показали, что у многих аутичных людей повышен уровень серотонина (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) в тромбоцитах крови. Обычно о нем сообщают как о среднем повышении 5-НТ тромбоцитов от 25% до 50% в репрезентативных группах аутистов. Со времени первого отчета в 1961 году это явление было описано у аутичных людей различного этнического происхождения многими группами исследователей.
Это явление, известное как тромбоцитарная гиперсеротонемия при аутизме, считается одним из наиболее часто воспроизводимых открытий в биологической психиатрии. Его воспроизводимость предполагает, что многие из генов, участвующих в аутизме, влияют на небольшое количество биологических сетей. Эти сети также могут играть роль в раннем развитии аутичного мозга.
Сами по себе тромбоциты не синтезируют 5-НТ. В течение своей жизни в несколько дней они активно поглощают 5-НТ из плазмы крови с помощью молекулярного насоса — транспортера 5-НТ (SERT). Плазменный 5-HT возникает в кишечнике, где большая его часть синтезируется энтерохромаффинными клетками (EC) слизистой оболочки кишечника. Часть кишечного 5-HT используется локально в качестве нейротрансмиттера энтеральной нервной системы, а также может проникать в клетки кишечника, которые экспрессируют SERT и транспортеры серотонина с низким сродством. Часть кишечного 5-НТ диффундирует в общий кровоток, где большая его часть быстро выводится печенью и легкими. Свободный 5-НТ в плазме крови становится доступным для тромбоцитов.
Гематоэнцефалический барьер практически непроницаем для 5-НТ, поэтому маловероятно, что свободный 5-НТ в плазме крови достигнет спинномозговой жидкости или паренхимы головного мозга. Однако биологические факторы, вызывающие гиперсеротонемию тромбоцитов, могут играть роль в раннем развитии аутичного мозга, поскольку мозг и периферические органы экспрессируют многие из одних и тех же рецепторов и транспортеров нейротрансмиттеров. Стабильность гиперсеротонемии тромбоцитов предполагает, что многие гены, вовлечены в патогенез аутизма.
Поскольку тромбоциты недолговечны, измененные процессы могут оставаться активными на периферии спустя годы после формирования мозга. Напротив, большинство процессов развития мозга завершаются к тому времени, когда у человека официально диагностируется аутизм. SERT экспрессируется нейронами головного мозга и тромбоцитами , и его измененная функция может как влиять на развитие мозга, так и приводить к аномальным уровням 5-НТ в тромбоцитах. На сегодняшний день большинство экспериментальных исследований сосредоточено на полиморфизме SERT( транспортер 5 HT) как на вероятной причине гиперсеротонемии тромбоцитов, но результаты неубедительны. В то время как полиморфные варианты SERT могут частично определять скорость поглощения 5-HT тромбоцитами . Некоторые данные свидетельствуют о том, что гиперсеротонемия тромбоцитов может быть вызвана измененным синтезом или высвобождением 5-НТ в кишечнике или взаимодействием между несколькими генами .