Поскольку острые инфекционные заболевания не обходят стороной беременных женщин, очень важно изучать долгосрочные последствия заражения матери для потомства. Знания о механизмах, определяющих влияние инфекционных заболеваний матери на развитие нервной системы ребёнка, ограничены, что является толчком для появления новых исследований в этом направлении. Опубликована новая научная статья в Brain Medicine «Активация материнского иммунитета снижает возбудимость пирамидальных нейронов гиппокампа у новорожденных крысят: последствия для нарушений развития нервной системы».
Инфекция у матери во время беременности связана с повышенным риском нарушений развития нервной системы, в том числе депрессии, шизофрении и расстройств аутистического спектра. Гиппокамп играет важнейшую роль в развитии этих нарушений, но влияние активации материнского иммунитета (MIA) на раннюю функцию нейронов гиппокампа остаётся малоизученным.
Исследователи провели анализ влияния MIA, вызванной липополисахаридом у беременных крыс (20–80 мкг/кг на 15–19-й день беременности), на электрофизиологические свойства пирамидальных нейронов гиппокампа у новорождённых. Первичные нейронные культуры были получены из гиппокампа новорожденных крыс и культивировались в течение 13 дней in vitro (DIV13). С помощью внутриклеточных патч-кламп-регистраций оценивались параметры возбудимости нейронов в период с 4-го по 13-й день культивирования.
MIA значительно изменяла характеристики потенциала действия в нейронах гиппокампа потомства, в том числе:
- увеличивала время задержки, пороговый потенциал и потенциал реполяризации;
- снижала пиковый потенциал, скорость нарастания и спада потенциала;
- снижала частоту спонтанных и вызванных разрядов.
Эти изменения указывали на нарушение глутаматергической нейротрансмиссии в гиппокампе у потомства с MIA, при этом для спонтанной активности наблюдались потенциальные половые различия. И результаты показали, что MIA значительно снижает возбудимость пирамидных нейронов гиппокампа у новорождённых. Снижение глутаматергической нейротрансмиссии может способствовать патофизиологии нарушений развития нервной системы, связанных с материнской инфекцией во время беременности. Это исследование даёт новое представление о ранних нейрофизиологических изменениях после пренатального иммунного стресса, которые могут стать основой для терапевтических вмешательств, направленных на улучшение функций гиппокампа.
«Инфекции у матери являются известным фактором риска таких заболеваний, как аутизм, шизофрения и депрессия, — сказал доктор Элияху Дременков, автор исследования. — Наше исследование показывает, что изменения в работе нейронов гиппокампа в раннем возрасте могут быть ключевым механизмом, связывающим пренатальное воспаление с этими расстройствами».
«Мы заметили, что нейроны у потомства, подвергшегося воздействию MIA, имели значительно более высокий порог активации, более медленную реакцию и сниженную частоту импульсов, — объяснила доктор Люсия Моравчикова, ведущий автор исследования. — Это говорит о нарушении глутаматергической нейротрансмиссии, которая играет важнейшую роль в обучении, памяти и эмоциональной регуляции».
Исследования проводились на лабораторных животных, в которых использовалась активация MIA с помощью бактериальных (липополисахаридов или LPS) или вирусных (полиинозиновой: полицитидиловой кислоты или Poly I:C) антигенов, показали, что MIA в первую очередь влияет на центральные серотонинергические (5-HT) и дофаминергические пути, а также на гиппокамп.
Электрофизиологический анализ, который был проведен исследователями, выявил несколько серьёзных изменений в функциях нейронов гиппокампа у новорождённых, подвергшихся воздействию MIA:
- Повышенный пороговый потенциал — для активации нейронов требуется более сильный стимул, что указывает на снижение возбудимости.
- Задержка потенциала действия — нейронам требуется больше времени, чтобы отреагировать на стимуляцию, что влияет на передачу сигнала.
- Сниженный пиковый потенциал и скорость возбуждения – Как спонтанная, так и вызванная активность были значительно снижены, что указывает на более низкое высвобождение нейротрансмиттеров.
- Эффекты, зависящие от пола – У потомства мужского пола наблюдалось большее снижение спонтанной активности нейронов, что может иметь последствия для более высокой распространенности определенных нарушений развития нервной системы у мужчин.
Результаты полученные в ходе исследования, подтвердили гипотезу о том, что пренатальные иммунные нарушения могут нарушить формирование связей в мозге на ранних этапах, что приводит к долгосрочным когнитивным и поведенческим нарушениям.
«Одним из наиболее поразительных аспектов наших результатов является гендерная предрасположенность к пренатальному воспалению, — отметила доктор Моравчикова. — Это может помочь объяснить, почему такие заболевания, как аутизм и шизофрения, чаще диагностируются у мужчин».
«Наши результаты согласуются с эпидемиологическими исследованиями на людях, которые связывают материнскую инфекцию с повышенным риском психических расстройств, — сказал доктор Дременков. — Понимание того, как пренатальное воспаление влияет на работу мозга, может открыть путь к новым профилактическим или терапевтическим подходам».
Читать больше новостей и статей о медицине можно здесь: https://madmed.media/