Женщина, подвергшаяся стрессу во время беременности, воздействует на головной мозг эмбриона через плаценту
Плацента у млекопитающих — больше чем только фильтр, через который будущему ребенку от матери передаются питание и кислород. Согласно новому исследованию группы ученых факультета ветеринарии Пенсильванского Университета, если мать подверглась стрессу во время беременности, ее плацента распространяет это событие на плод, изменяя уровни белка, который по-разному действует на развивающийся головной мозг мужского и женского эмбрионов. Эти данные указывают на один путь, при котором воздействие материнского стресса может быть связано с болезнями нейроразвития, такими как аутизм и шизофрения, которые поражают мужчин чаще и острее, чем женщин.
«Большинство из испытанного женщиной во время беременности взаимодействует с плацентой, доводя это до плода», — сказала Трейси Л. Бэйл, старший автор статьи и доцент отделения биологии животных при факультете ветеринарии Пенсильванского Университета. «Теперь у нас есть маркер, который, видимо, сигнализирует плоду, что его мать подверглась стрессу».
Бэйл также работает в отделении психиатрии медицинского факультета имени Перельмана в Университете Пенсильвании. Ее соавторами являются ведущий автор и исследователь — постдокторант Кристофер Л. Ховертон, аспирант Кристофер Морган и технический сотрудник Дэвид Б. Фишер, все с факультета ветеринарии Пенсильванского Университета.
Опубликованное в «Трудах Национальной Академии Наук» исследование основывается на предыдущей работе Бэйл и ее коллег, которые нашли, что самки мышей, подвергнутые стрессу во время беременности, родили самцов, которые обладали повышенной реакцией на стресс. Дальнейшее исследование показало, что эффект распространялся и на второе поколение: у потомства мужского пола этих мышей также была патологическая реакция на стресс.
Тем временем, клинические исследования, проводимые другими исследователями, показали, что мужчины, рожденные женщинами, испытавшими стресс в первом триместре беременности, обладают увеличенным риском развития шизофрении.
Команда из Пенсильвании надеялась найти биомаркер, который мог бы сопоставляться с этими изменениями и факторами риска. Чтобы быть эффективным сигналом о материнском стрессе, рассуждали исследователи, биомаркер должен будет показать различия в экспрессии между мужским и женским потомством и должен быть различным у самок, подвергшихся стрессу и обычных самок. Они также хотели найти маркер, который вел себя аналогичным образом у людей.
В своем поиске они вначале воздействовали на группу самок мышей умеренным стрессом, таким как запах лисы или незнакомые шумы, в течение первой недели их беременности, в тот интервал времени, который эквивалентен первому триместру человеческой беременности. Другая группа беременных мышей не подвергалась воздействию.
При экранировании всего генома женской плаценты, был выделен один ген как отвечающий критериям исследователей: Ogt, X-связанный ген, который кодирован для фермента O-связанной-N-ацетилглюкозамин трансферазы (OGT). В плаценте с мужским потомством были более низкие уровни OGT, чем с женским потомством, и во всех плацентах самок подвергшихся стрессу, были более низкие уровни, чем в плацентах контрольной группы, не подвергшейся стрессу.
Чтобы определить то, как плацентарное воздействие на снижение уровней OGT могло бы в дифференциальной форме влиять на головной мозг мужского и женского потомства, команда Бэйл вывела линию мышей, у которых они наследственно могли управлять экспрессией OGT. Сравнивая самок с нормальными уровнями плацентарного OGT и самок, у которых они добились половины это уровня, исследователи наблюдали изменения в более чем 370 генах в развивающемся гипоталамусе потомства. Многие из этих генов, как известно, участвуют в энергетическом обмене, регулировании белка и формировании синапса, функциях, которые важны для неврологического развития.
Кроме того, Бэйл и коллеги нашли утвердительный признак того, что эти результаты передаются и у людей. Они проанализировали плаценту человеческого организма, которая была отделена после рождения младенцев мужского пола. Какая-либо информация об идентификации не была связана с тканью, но исследователи обнаружили, что мужская часть плаценты (XY) снизила экспрессию OGT по сравнению с материнской частью (XX), схожей с генной регуляцией в плаценте мышей.
Взятые вместе, результаты указывают, что фермент OGT может действовать, защищая головной мозг во время беременности, но что у мужчин вначале наблюдается меньше этого защитного фермента. Это увеличивает у них риск патологии нейроразвития, если их мать во время беременности подверглась стрессу.
Если статус OGT как биомаркера воздействия стресса в пренатальный период и повышенного риска проблем нейроразвития, будет подтвержден у людей, Бэйл считает, что это может помочь обнаружить подверженных этому людей в более ранний период жизни, чем это возможно в настоящее время.
«Мы хотим достичь той точки, когда мы можем прогнозировать случаи болезней нейроразвития», — сказала Бэйл. «Если у нас есть маркер для определения воздействия, мы можем объединить его с тем, что мы знаем о генетических профилях, которые предрасполагают людей к этим состояниям и обеспечить наблюдение за детьми, которые обладают увеличенным риском».
Источник: medicalnewstoday.com
