Ученые выяснили, может ли недостаток питательных веществ во время беременности стать причиной шизофрении у детей

Исследователи обнаружили, что недостаток питательных веществ на ранних сроках беременности вызывает симптомы шизофрении у потомства. Механизм, который включает в себя изменения генов, является результатом отсутствия двух жирных кислот омега-3 и омега-6 в рационе матери. Исследователи сообщили о своих выводах в научном журнале Translational Psychiatry.

Актуальность проблемы

Шизофрения — это серьезное расстройство, которое нарушает мышление, восприятие, эмоции и поведение. В настоящее время нет препаратов от этой болезни, но есть методы лечения, которые могут помочь пациентам управлять симптомами и вести продуктивную жизнь.

Во всем мире насчитывается около 21 миллиона человек с диагнозом шизофрения. Заболевание обычно диагностируется в подростковом или в молодом возрасте. Ученые считают, что шизофрения возникает при сочетании причин, включая генетические и экологические факторы, воздействие вирусов и тяжелые роды. Существует также понимание того, что изменение питания во время пренатального развития может повысить восприимчивость к болезням, которые появляются гораздо позже в жизни.

В новом исследовании Такео Йошикава (Takeo Yoshikawa) исследовал, как недостаток двух питательных веществ — омега-3 и омега-6 жирных кислот- изменяет экспрессию генов, которые влияют на развитие мозга еще до рождения.

Материалы и методы исследования

Ученые не давали беременным мышам омега-3 и омега-6 жирные кислоты и обнаружили, что у их потомства развились симптомы шизофрении. Эти симптомы включали депрессию, ухудшение памяти и низкую мотивацию. Другим признаком шизофрении является дисфункция в префронтальной коре мозга, которая имеет ряд функций. К ним относятся планирование, рабочая память, внимание, принятие решений и социальное познание.

Результаты научной работы

Когда ученые исследовали префронтальную кору головных мозга у мышей с шизофренией, они обнаружили, что отсутствие жирных кислот уменьшает экспрессию в группе генов. Оказалось, что отсутствие двух жирных кислот увеличивало уровень метилирования ДНК — «эпигенетического процесса», который помещает химические метки на гены. Эти гены влияют на олигодендроциты, которые являются клетками, окружающими нейроны и помогающими им общаться друг с другом.

Дальнейшее исследование показало, что лишение омега-3 и омега-6 изменило экспрессию генов, связанных с функцией нейротрансмиттера ГАМК — химического вещества головного мозга, которое участвует в передаче сигналов клеток головного мозга.

Исследователи также обнаружили, что у мышей с шизофренией было несколько других генов, которые кодируют ядерные рецепторы и представляют собой класс белков, которые присоединяются к ДНК и вызывают образование белка в клетках.

Затем ученые проследили гены с нисходящими ядерными рецепторами до более высоких уровней метилирования ДНК в генах, которые влияют на олигодендроциты и ответственны за измененную экспрессию. Благодаря этому ученые смогли показать, как изменение диеты привело к длительным изменениям в экспрессии генов. Исследователи также обнаружили, что одни и те же гены ядерных рецепторов ослаблены у людей с шизофренией.

Авторы другого исследования утверждают, что курение во время беременности связано с шизофренией у потомства.

Литература

Maekawa M. et al. Polyunsaturated fatty acid deficiency during neurodevelopment in mice models the prodromal state of schizophrenia through epigenetic changes in nuclear receptor genes //Translational psychiatry. – 2017. – Т. 7. – №. 9. – С. e1229.