По новым данным, ученые предполагают, что фермент, обнаруженный в плаценте, играет важную роль. Этот фермент, О-связанный -N-ацетилглюкозамина трансферазы или ОГТ, переводит материнский стресс в перепрограммированный сигнал для мозга плода.
«Манипулируя этим геном, мы бы смогли повторить многие аспекты раннего перинатального стресса», – считает T. L. Bale.
ОГТ, как известно, играет важную роль в экспрессии генов через хроматин, процесс, который делает некоторые гены более или менее доступными для преобразования в белках. В исследовании, опубликованном в прошлом году в PNAS, лаборатория Bale обнаружила, что плацента самцов мышат имела более низкий уровень ОГТ, чем женских, и плаценты от матерей, которые подверглись воздействию стресса на ранних сроках беременности, имели более низкий общий уровень ОГТ.
«Люди думают, что плацента служит только для продвижения кровотока от матери к ребенку, но это не все, что она делает», – сказал ученый. «Это очень динамичная эндокринная ткань, и мы показали, что манипуляции с ней могут существенно повлиять на развивающийся мозг младенца».
Чтобы выяснить, как более низкие уровни ОГТ передают сигналы через плаценты к плоду, Bale и Howerton разводят мышей, у которых частично или полностью не хватало ОГТ в плаценте. Затем они сравнили этих трансгенных мышей с животными, которые были подвергнуты мягкому стрессу в период раннего созревания, такому как запах хищника и незнакомых объектов или необычные шумы во время первой недели беременности.
Исследователи провели поиск генов, которые пострадали от измененных уровней ОГТ и пострадали от воздействия в начале перинатального стресса с использованием конкретного активационного гистона и нашли широкую полосу паттернов экспрессии общего гена.
Они решили сосредоточиться на одном конкретном дифференциально регулируемом гене под названием Hsd17b3, который кодирует фермент, преобразующий андростендион, стероидный гормон, тестостерон.
Плаценты у мужских детенышей мышей, рожденных матерью, которая имела стресс, имеет пониженные уровни фермента Hsd17b3, и, как следствие, более высокие уровни андростендиона и более низкие уровни тестостерона, чем у нормальных мышей.
«Это может означать, что самцы имеют меньше маскулинизацию», – сказал Bale. Кроме того, мыши, хотя и родились с нормальным весом, но в дальнейшем их рост стал замедляться. Их масса тела была на 10-20 % ниже, чем у контрольных мышей.
Исследователи определили несколько наборов генов, связанных со структурой и функцией mitochrondria, которые отвечают за выработку энергии. И действительно, у мышей, рожденных от матерей с ограниченным ОГТ, резко снижена функция митохондрий в гипоталамусе по сравнению с нормальными мышами. Такое снижение функции может объяснить, почему мыши отстают в росте. T.L. Bale указывает, что митохондриальная дисфункция в мозге бывает при шизофрении и аутизме.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Howerton, Christopher L.; Bale, Tracy L. Targeted placental deletion of OGT recapitulates the prenatal stress phenotype including hypothalamic mitochondrial dysfunction // PNAS – 2014 – p. 1401203111
