Воспаления у матери влияет на развитие мозга плода

Ученые из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) недавно провели исследование, направленное на лучшее понимание того, как материнская иммунная активация (МИА) влияет на развитие плода и может потенциально способствовать нарушению развития центральной нервной системы. Научная работа, опубликованная в Nature Neuroscience, показывает, что MИA может активировать определенный нейронный путь, который регулирует трансляцию молекул мессенджерной РНК (мРНК) в мозге пренатальных самцов мышей, нарушая процесс, известный как протеостаз.

Актуальность вопроса

Прошлые исследования показывают, что инфекции или воспаления у беременных женщин могут быть связаны с развитием нейродегенеративных нарушений у их потомства. Хотя эта взаимосвязь задокументирована, молекулярные и нейронные механизмы, лежащие в ее основе, все еще плохо изучены.

Молекула мРНК — это, по сути, одноцепочечная молекула РНК, которая приводит в действие генетические инструкции ДНК. Протеостаз (или белковый гомеостаз), с другой стороны, — это процесс, который регулирует белки внутри и вокруг клеток, поддерживая их здоровье и предотвращая их деградацию.

«Исследователи давно заинтересованы в понимании того, как иммунная система диктует нейродевелопмент», — сказала Юнха Ким (Eunha Kim). «Ранее мы показали, что воспаление во время беременности нарушает развитие мозга плода и приводит к аномальному поведению у потомства. Мы также показали, что специфический цитокин, IL-17a, необходим для влияния МИА на развитие нервной системы плода».

Материалы и методы исследования

Главной целью исследования Ким с соавторами было выявление специфических клеточных механизмов, которые возникают в мозгу плода в ответ на МИА. Для этого ученые использовали метод, называемый одноклеточным секвенированием РНК, чтобы охарактеризовать сигнатуры экспрессии генов во всех типах клеток внутри эмбрионального мозга пренатальных мышей, исследуя как мужское, так и женское потомство. Интересно, что они наблюдали нарушение механизмов, контролирующих трансляцию мРНК, что было наиболее заметно у мужского потомства.

Впоследствии исследователи смогли идентифицировать специфический путь, который избирательно активируется в мозгу самцов мышей, подвергшихся воздействию МИА. Известно, что данный путь, известный как интегральный стресс-ответ, играет ключевую роль в регуляции трансляции мРНК.

«Мы использовали как трансгенных мышей, так и фармакологические вмешательства, чтобы проверить, действительно ли блокирование интегрального стресс-ответа обратило вспять поведенческие фенотипы, наблюдаемые у потомства MИA», — объяснил Брайан Калиш (Brian Kalish). «Мы обнаружили, что MИA связана с широко распространенными изменениями в механизме трансляции мРНК и глобальной остановкой синтеза белка в мужском мозгу. Этот эффект был опосредован интегральным стрессовым ответом, и IL-17a был необходим для активации».

Результаты научной работы

Исследователи обнаружили, что когда они блокировали интегральный стресс-ответ, будь то с помощью трансгенных мышей (то есть мышей с геномами, измененными людьми) или препаратов, они были в состоянии обратить вспять поведенческие дефициты, наблюдаемые у потомства с MИA. Более того, у пренатальных самцов мышей блокирование интегрального стресс-ответа восстанавливало баланс в кортикальной нервной активности.

В целом, это исследование выявило специфические изменения в белковом гомеостазе, связанные с материнским воспалением и происходящие преимущественно у пренатальных самцов мышей, что может увеличить риск нарушений нейродевелопмента у потомства, подвергшегося воздействию МИА. В будущем результаты, помогут вдохновить на дальнейшие исследования, направленные на лучшее понимание такого иммунно-нейронного взаимодействия, что в конечном итоге может послужить основой для разработки стратегий снижения неблагоприятного воздействия МИА на мозг плода.

«Эта работа подняла много важных вопросов, которые созрели для дальнейшего исследования», — сказал Калиш. «В частности, мы только начали понимать половые различия в реакции на МИА. Мы также продолжаем исследовать многочисленные механизмы, посредством которых цитокины влияют на развитие нервной системы».

Научная статья по теме: Воспаление в матке объясняет предрасположенность детей к сепсису.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Редактор, автор статей.
Врач невролог в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург

E-mail для связи - info@medicalinsider.ru