Когда матери подвергаются травме, болезни, злоупотреблению алкоголем или другими наркотиками, эти стрессоры могут активировать единственный молекулярный триггер в клетках мозга, который может пойти не так, и активировать такие состояния, как шизофрения, посттравматическое стрессовое расстройство и некоторые формы аутизма.
До сих пор было неясно, насколько эти стрессоры повлияли на клетки развивающегося мозга. Прошлые исследования показали, что когда будущая мать подвергается злоупотреблению алкоголем или наркотиками или переживает травму или болезнь, у ее ребенка в более позднем возрасте может развиться психическое расстройство, включая некоторые формы аутизма или посттравматического стрессового расстройства. Но новые результаты, опубликованные в Интернете в Neuron, идентифицируют молекулярный механизм в пренатальном мозге, который может помочь объяснить, как клетки выходят из строя при воздействии определенных условий окружающей среды.
Казуэ Хасимото-Тории, доктор философии, главный исследователь Центра неврологии Национальной системы здравоохранения детей и исследователь Фонда Скотта-Джентла, является ведущим автором статьи. Ранее Торий был в Йельском университете, исследователи которого были соавторами отчета. Исследование финансировалось в основном за счет грантов Национальных институтов здравоохранения.
Исследователи обнаружили, что эмбрионы мышей, подвергшиеся воздействию алкоголя, метилртути или судорог у матери, активируют единственный ген HSF1, также известный как фактор теплового шока, в коре головного мозга. HSF1 "играет решающую роль в реакции клеток мозга на пренатальные воздействия окружающей среды," исследователи сообщили. "Ген защищает и позволяет клеткам мозга пережить пренатальные атаки. У мышей, лишенных гена HSF1, наблюдались структурные аномалии головного мозга, и они были предрасположены к судорогам после рождения после воздействия очень низких уровней токсинов."
Даже у мышей, у которых ген HSF1 был должным образом активирован для борьбы с воздействием окружающей среды, один только молекулярный механизм может навсегда изменить реакцию клеток мозга и может быть причиной того, что кто-то может быть более восприимчив к нейропсихиатрическим расстройствам в более позднем возрасте.
Исследователи сообщили, что инновационная работа со стволовыми клетками также предоставила результаты, подтверждающие теорию о том, что стресс вызывает сбой в работе уязвимых клеток. Для исследования ученые создали стволовые клетки из биопсий людей с диагнозом шизофрения. Стволовые клетки способны превращаться во многие типы тканей, включая нейроны. В исследовании гены стволовых клеток людей с шизофренией реагировали более резко на воздействие окружающей среды, чем стволовые клетки людей, не страдающих шизофренией.
Хотя общепризнано, что воздействие вредных факторов окружающей среды увеличивает восприимчивость мозга к неврологическим и психическим расстройствам, в эту смесь постоянно добавляются новые типы агентов окружающей среды, что требует новых исследований, говорит Хасимото-Торий.
Хашимото-Тории отмечает, что количество аутистов значительно увеличилось и "больше людей подвергаются воздействию факторов экологического стресса," она говорит. Несмотря на то, что было проведено множество исследований, которые выявили отдельные факторы стресса, такие как алкоголь, было недостаточно исследований, чтобы сосредоточить внимание на многих различных факторах окружающей среды и их воздействиях, таких как тяжелые металлы, а также алкоголь и другие токсические воздействия, добавляет она.
Выявление многих факторов риска помогло Хашимото-Тории и другим исследователям определить ген, который может быть связан с неврологическими проблемами. "У разных факторов стресса могут быть разные реакции на стресс," она говорит. Она изучила факторы риска, в частности эпилепсию, СДВГ, аутизм и шизофрению. В конце концов, это может открыть дверь "чтобы обеспечить терапию в будущем, чтобы снизить риск" и защитить уязвимые клетки.