Инфекция или стрессовые события во время беременности могут повысить риск развития тревожности у ребенка

Хотя ученым уже давно известно, что неблагоприятные условия во время беременности могут повышать риск развития психических расстройств у ребенка, биологические механизмы, связывающие эти пренатальные переживания с последующим психическим здоровьем, оставались неясными.

Исследование, опубликованное 10 сентября в журнале Cell Reports, сосредоточено на области мозга под названием вентральная зубчатая фасция (vDG), которая является частью гиппокампа и помогает человеку оценивать угрозы в окружающей среде. Исследователи обнаружили, что неблагоприятные условия в утробе матери привели к тому, что небольшой процент этих клеток мозга стал чрезмерно активным в угрожающих ситуациях, создавая предрасположенность к тревожности.

Наши данные показывают, что пренатальные невзгоды оставили неизгладимый след на нейронах вентральной зубчатой извилины, связывая условия внутриутробного развития с тревожноподобным поведением, заявил доктор Миклош Тот, профессор кафедры фармакологии Weill Cornell Medicine, носящий звание Arleen B. Rifkind, M.D. Professor и являвшийся одним из руководителей исследования. Этот механизм может помочь объяснить сохраняющуюся чувствительность к стрессу и поведение избегания, наблюдаемое у некоторых людей с врожденной тревожностью.

Чтобы смоделировать неблагоприятные условия в утробе матери, исследователи использовали мышиную модель, у которой во время беременности развивается аномальная иммунная активность. При тестировании их генетически нормальное потомство, повзрослев, демонстрировало классические признаки тревожности, такие как избегание открытых пространств и чрезмерная реакция на стресс. Но как воспалительная среда в утробе вызывает стойкие изменения в мозге, которые могут привести к тревожности?

Команда проанализировала паттерны метилирования ДНК в отдельных нейронах вентральной зубчатой извилины. Эти химические метки помогают контролировать, какие гены включаются и выключаются. Они также использовали секвенирование РНК единичных клеток, чтобы картировать гены, которые были аномально активированы. Эти изменения называются «эпигенетическими», поскольку они не изменяют сам генетический код, но влияют на то, как клетки считывают и используют этот код.

Неожиданно исследователи обнаружили тысячи участков, где метилирование ДНК было изменено, особенно в регионах, которые действуют как «включено-выключенные» переключатели для генов, контролирующих синапсы — соединения, позволяющие нейронам общаться. Они наблюдали, что некоторые нейроны были затронуты сильнее, чем другие.

Когда мыши подвергались воздействию угрожающей среды, наиболее сильно перепрограммированные нейроны становились гиперактивными. Эти нейроны демонстрировали как измененное метилирование ДНК, так и аномальную экспрессию генов, связанных с синаптической функцией.

В целом, эти эпигенетические изменения заставляют определенные нейроны в вентральной зубчатой извилине иначе реагировать во взрослом возрасте при столкновении с небезопасной средой, объяснила доктор Кристен Плейл, адъюнкт-профессор фармакологии в Weill Cornell Medicine и соавтор данного исследования. Нейроны проявляют чрезмерную активность, что в конечном итоге способствует тому, что мыши воспринимают окружающую среду как более угрожающую, чем она есть на самом деле.

Затем исследователи начали отслеживать активность этих нейронов в реальном времени. У контрольных мышей активность в вентральной зубчатой извилине оставалась стабильной при переходе из безопасных в рискованные зоны лабиринта. Но у мышей, подвергшихся пренатальным невзгодам, активность резко возрастала, как только они начинали думать о переходе из безопасного пространства в угрожающее. Это «нарастание» активности, по-видимому, кодирует преувеличенное восприятие опасности, провоцируя поведение избегания и тревожность. Кажется, мыши предчувтсвовали опасность, поэтому повышенная активность нейронов является не следствием попадания в угрожающую среду, а предшествует ему, сказала доктор Плейл.

Более глубокое понимание этого механизма может помочь в поиске схожих эпигенетических сигнатур у людей, которые могли бы служить ранними биомаркерами риска. Конкретные гены, связанные с синапсами, которые аномально запрограммированы в этих «предварительно настроенных» нейронах, также потенциально могут стать мишенями для терапии.

Полученные данные подчеркивают важность здоровья матери во время беременности — не только для физических показателей, таких как вес при рождении, но и для формирования долгосрочных функций мозга.

Ссылка на источник:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211124725009908