Пренатальное воспаление связано с тревожностью у потомства

Согласно новому доклиническому исследованию, проведенному учеными из Медицинского колледжа Вейла Корнелла, повышенный риск возникновения тревожного расстройства может возникнуть еще до рождения ребенка, в результате инфекции или стрессовых событий во время беременности. Хотя учёным давно известно, что трудности, с которыми сталкивается мать во время беременности, могут повысить риск развития у ребенка психических заболеваний, биологические связи между этими пренатальным опытом и последующим психическим здоровьем остаются неясными.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, посвящено области мозга, называемой вентральной зубчатой ​​извилиной (ВЗИ), которая является частью гиппокампа и помогает человеку оценивать угрозы окружающей среды. Исследователи обнаружили, что неблагоприятные условия в утробе матери приводят к чрезмерной активности небольшого процента этих клеток мозга при столкновении с угрожающей ситуацией, что приводит к уязвимости к тревожности.

“Наши данные показывают, что неблагоприятные условия внутриутробного развития оставляют неизгладимый след в нейронах вентральной зубчатой извилины, связывая среду внутриутробного развития с тревожным поведением”, – говорит доктор Миклош Тот, профессор кафедры фармакологии Медицинского центра Вейла Корнелла, один из руководителей исследования. “Этот механизм может помочь объяснить устойчивую чувствительность к стрессу и избегающее поведение, наблюдаемые у некоторых людей с врожденной тревожностью”.

Неизгладимые следы внутриутробного развития

Чтобы имитировать неблагоприятные условия в утробе матери, исследователи использовали модель мышей, у которых во время беременности развивается аномальная иммунная активность. При тестировании генетически нормальных потомков у них проявлялись классические признаки тревожности, такие как избегание открытых пространств и чрезмерная реакция на стресс. Но как воспалительная среда в утробе матери может вызвать длительные изменения в мозге, которые могут привести к тревожности?

Команда проанализировала паттерны метилирования ДНК в отдельных нейронах вентральной зубчатой ​​извилины. Эти химические метки помогают контролировать включение и выключение генов. Они также использовали секвенирование РНК отдельных клеток для определения генов, которые были активированы аномальным образом.

Такие изменения называются «эпигенетическими», поскольку они не изменяют сам генетический код, но влияют на то, как клетки считывают и используют этот код.

Удивительно, но исследователи обнаружили тысячи участков с измененным метилированием ДНК, особенно в областях, которые действуют как “выключатели” для генов, контролирующих синапсы – связи, обеспечивающие взаимодействие нейронов. Они заметили, что некоторые нейроны были затронуты в большей степени, чем другие.

Когда мыши попадали в опасную среду, наиболее сильно перепрограммированные нейроны становились гиперактивными. В этих нейронах наблюдалось как изменение метилирования ДНК, так и аномальная экспрессия генов, связанных с синаптической функцией.

“В целом, эти эпигенетические изменения заставляют определенные нейроны в вентральной зубчатой ​​извилине по-другому реагировать во взрослом возрасте на небезопасную обстановку”, – объясняет доктор Кристен Плейл, доцент кафедры фармакологии в Медицинском колледже Вейла Корнелла, которая руководила этим исследованием. “Нейроны проявляют чрезмерную активность, что в конечном счёте приводит к тому, что мыши воспринимают обстановку как более опасную, чем она есть на самом деле”.

Перепрограммирование поведения

Затем исследователи наблюдали за этими нейронами в режиме реального времени. У контрольных мышей активность в вентральной зубчатой ​​извилине оставалась стабильной при переходе из безопасных в опасные зоны лабиринта. Но у мышей, подвергшихся пренатальному неблагоприятному воздействию, активность резко возросла, как только они начали задумываться о переходе из безопасного пространства в угрожающее.

Такое “нарастание” активности, по-видимому, кодирует преувеличенное восприятие опасности, побуждающее к избеганию и тревожному поведению.

“Мыши, по-видимому, предчувствуют опасность, поэтому повышенная активность нейронов не является следствием попадания в угрожающую среду, а предшествует ему», – говорит доктор Плейл.

Это исследование демонстрирует одну из наиболее чётких на сегодняшний день механистических связей пренатальной средой, эпигенетическими изменениями и риском развития психических расстройств. Однако это лишь отправная точка. Исследователи планируют изучить более подробные механизмы.

“У мыши в вентральной зубчатой ​​извилине может быть почти 400 000 клеток, но во время беременности поражаются только несколько тысяч. Далее мы хотим понять, почему именно эти клетки эпигенетически запрограммированы”, – говорит доктор Тот.

Более глубокое понимание этого механизма может помочь в поиске аналогичных эпигенетических сигнатур у людей, которые могли бы служить ранними биомаркерами риска. Специфические гены, связанные с синапсами, которые аномально запрограммированы в этих “первичных” нейронах, также могут потенциально привести к терапевтическим целям.

Полученные результаты подчеркивают важность охраны материнского здоровья во время беременности – не только для физических показателей, таких как вес ребенка при рождении, но и для формирования функций мозга в долгосрочной перспективе.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога