Было показано, что преждевременные роды увеличивают риск расстройств аутистического спектра и других проблем развития, особенно у мужчин. Чем больше недоношенный ребенок, тем выше риск моторного или когнитивного дефицита. Что теряет недоношенный ребенок, что так важно для долгосрочных результатов?
Новое исследование на мышах предполагает, что одним из факторов может быть потеря плацентарного гормона, который развивающийся мозг обычно видит во второй половине беременности.
Это первое исследование, которое предоставляет прямые доказательства того, что потеря плацентарного гормона влияет на долгосрочное развитие мозга.
В ходе исследования исследователи из лаборатории Анны Пенн, доктора медицины, доктора философии, в настоящее время в Колледже врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета, а ранее в Детской национальной больнице в Вашингтоне, округ Колумбия, обнаружили, что уменьшение количества одного гормона, называемого Аллопрегнанолон (АЛЛО) в плаценте вызывал изменения мозга и поведения у потомства мужского пола, которые напоминают изменения, наблюдаемые у некоторых людей с расстройством аутистического спектра .
Исследование также показало, что изменения структуры мозга и поведения мышей можно предотвратить с помощью одной инъекции ALLO на поздних сроках беременности.
«Наше исследование дает новое и интригующее понимание того, как потеря плацентарных гормонов, которая происходит при преждевременных родах или если плацента перестает работать во время беременности, может привести к долгосрочным структурным изменениям в головном мозге, которые увеличивают риск аутизма или других заболеваний. психоневрологические расстройства », - говорит ведущий автор исследования Клэр-Мари Вашер, доктор философии, доцент кафедры неонатальных наук кафедры педиатрии Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета. «Обнадеживает то, что эти расстройства можно предотвратить, если их диагностировать и лечить на ранней стадии».
Исследование было опубликовано в Интернете 16 августа в журнале Nature Neuroscience .
Плацента - это орган, который обеспечивает плод кислородом и питательными веществами, а также выводит продукты жизнедеятельности. Он также вырабатывает гормоны, в том числе высокие уровни ALLO на поздних сроках беременности, которые могут влиять на развитие мозга. Пенн, ныне адъюнкт-профессор педиатрии в Колледже врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета и заведующий отделением неонатологии в Колумбийском и Нью-Йоркском пресвитерианской детской больнице Моргана Стэнли, ввел термин «нейроплацентология» для описания этой новой области исследований, соединяющих функция плаценты для развития мозга.
Примерно один из 10 младенцев рождается преждевременно (и, таким образом, лишен нормального уровня ALLO и других гормонов), и у многих беременностей плохая функция плаценты.
Для этого исследования исследователи создали модель на мышах, в которой они могли выборочно снижать выработку ALLO во время беременности, так что некоторые развивающиеся детеныши подвергались достаточному воздействию плацентарного ALLO, а другие - нет. Хотя оба плода мужского и женского пола были подвержены дефициту ALLO, только самцы мышей после рождения демонстрировали поведение, подобное аутизму. Работая с сотрудниками из Вашингтона, округ Колумбия, Франции и Канады, лаборатория Пенна проанализировала развитие мозга и долгосрочные поведенческие результаты у потомства.
Уменьшение ALLO привело к изменениям мозжечка, поведению, похожему на аутизм
У самцов мышей, у которых отсутствовал плацентарный ALLO, были структурные изменения в мозжечке, области мозга, которая координирует движения и была связана с аутизмом, в то время как их однопометники этого не сделали.
«В частности, мы наблюдали утолщение миелиновых оболочек , липидного покрытия, которое защищает нервные волокна и ускоряет передачу нервных сигналов», - говорит Вашер. Известно, что тот же тип утолщения временно возникает в мозжечке у некоторых мальчиков с аутизмом.
Исследователи также обнаружили, что степень утолщения миелина у молодых мышей-самцов коррелирует с аномальным поведением. Чем больше утолщалась оболочка (по измерениям уровня миелинового белка), тем больше у мышей-самцов проявляли поведение, схожее с аутизмом, такое как снижение общительности и повторяющиеся действия.
«Наша экспериментальная модель демонстрирует, что потеря плацентарного ALLO изменяет развитие мозжечка, включая развитие белого вещества. Развитие белого вещества мозжечка происходит в основном после рождения, поэтому связь изменения функции плаценты во время беременности с длительным воздействием на дальнейшее развитие мозга является особенно поразительным результатом», - сказал он. говорит Пенн.
«Полученные данные предоставляют новый способ понять плохую функцию плаценты. Незаметные, но важные изменения во время беременности или после родов могут привести в движение расстройства нервного развития, которые у детей возникают в более позднем возрасте».
Сходства с тканями человека
Чтобы определить, происходят ли подобные изменения у младенцев, исследователи также исследовали посмертные ткани мозжечка недоношенных и доношенных детей, которые умерли вскоре после рождения. Анализ этих человеческих тканей показал аналогичные изменения в белках мозга при сравнении мозжечка недоношенных детей мужского пола с доношенными детьми мужского пола.
«Это исследование является важным первым шагом в понимании того, как плацентарные гормоны могут способствовать определенным нейроповеденческим результатам у человека. Мы с нетерпением ждем продолжения нашего сотрудничества с доктором Пенн и ее командой, чтобы помочь определить, как нейроны мозжечка и глия реагируют на факторы окружающей среды, включая плацентарный функция, которая может поставить под угрозу развивающийся мозг » , - говорит соавтор исследования Витторио Галло, доктор философии, временный главный научный сотрудник Детской национальной больницы и временный директор Детского национального исследовательского института.
Гормональные инъекции уменьшают симптомы аутизма
Затем терапевтический потенциал ALLO был протестирован на доклинической модели.
Исследователи обнаружили, что самцы мышей, получивших однократную инъекцию ALLO на поздних сроках беременности, имели меньше схожего с аутизмом поведения. Аналогичные результаты были получены после инъекции мусцимола, препарата, который усиливает функцию рецепторов ГАМК - тех же рецепторов, которые реагируют на ALLO. Уровень белка миелина в развивающемся мозжечке также нормализовался с лечением.
«Выявление аномальных уровней ключевых гормонов и выяснение того, как и когда их регулировать, дает возможность вмешаться», - говорит Пенн. «Проведение дополнительных исследований на нашей мышиной модели и измерение уровней гормонов у мам и младенцев может привести к более раннему лечению для уменьшения или предотвращения долгосрочных когнитивных и поведенческих нарушений у плодов и новорожденных с высоким риском».
Исследование называется «Эндокринная функция плаценты влияет на развитие мозжечка и социальное поведение».
