Перенесенное во время беременности тяжелое инфекционное заболевание значительно повышает риск рождения ребенка с аутизмом — к такому выводу в ходе двух независимых исследований пришли ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), США, и Медицинской школы Университета Массачусетса (University of Massachusetts Medical School), США. Они полагают, что полученные результаты будут полезны для изучения данного феномена и разработки методов профилактики развития расстройств аутистического спектра (РАС). Обе работы опубликованы в журнале «Nature».
В первом исследовании ученые проводили эксперимент на лабораторных животных и заметили, что качественный состав микрофлоры кишечника матери может влиять на то, будет ли перенесенное ею во время беременности инфекционное заболевание приводить к развитию РАС у потомства. Исследователи подчеркнули, что в ходе работы им удалось выявить специфические изменения головного мозга, ассоциированные с возникновением нарушений поведения.
Соавтор работы доктор Глориа Чои (Gloria Choi) сообщила, что они с коллегами идентифицировали участок головного мозга, который, по всей видимости, принимает участие в модулировании поведения, наблюдаемого при изучаемом расстройстве. Если полученные результаты будут подтверждены в исследованиях с участием людей, у специалистов появятся новые возможности для снижения риска развития аутизма. Они будут основаны на блокировании определенных штаммов бактерий в кишечнике будущей матери.
Воспалительный процесс
В 2010 г. проведено исследование, в ходе которого ученые проанализировали состояние здоровья детей, рожденных в Германии в 1980–2005 гг. Они отметили, что перенесенное будущей матерью в I триместр беременности тяжелое инфекционное состояние приводило к повышению риска развития аутизма у будущего ребенка в 3 раза, а во II триместр — в 1,42 раза. К инфекционным заболеваниям относили грипп, вирусный гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей.
Аналогичная взаимосвязь была описана учеными в 2016 г. во время эксперимента на лабораторных животных. Они отметили, что при развитии воспалительного процесса в материнском организме синтезируются эффекторные молекулы IL-17, которые способны взаимодействовать с рецепторами, расположенными в головном мозге плода, и нарушать созревание коры больших полушарий. В ходе новой работы ученые задались целью определить, могут ли нарушения в этих участках обусловливать возникновение поведенческих расстройств, наблюдаемых у данных лабораторных животных, таких как повторяющееся поведение и нарушение взаимодействий с другими животными.
В ходе работы ученые заметили, что повреждения коры наиболее часто развиваются в участке, называемом S1DZ. Он является частью соматосенсорной коры и отвечает за проприоцептивную чувствительность. Сами по себе повреждения коры характеризовались уменьшением популяции интернейронов, которые экспрессируют белок парвальбумин и контролируют сбалансированность процессов торможения и возбуждения. У лабораторных мышей с нарушениями в участке S1DZ преобладали процессы возбуждения; если же ученые восстанавливали нормальную активность головного мозга, симптомы поведенческих нарушений исчезали. Стимуляция же нейронов данной области у лабораторных мышей без патологии приводила к появлению у них аутизмоподобного поведения.
Микробный фактор
Во втором исследовании изучали причины, по которым инфекционное заболевание матери может стать причиной развития РАС у ее ребенка. Известно, что не у всех женщин, перенесших тяжелую инфекционную патологию во время беременности, рождались дети с аутизмом. Точно так же, как и в экспериментах на лабораторных животных, не у всех мышей с воспалительными процессами появлялось потомство с поведенческими нарушениями. Ученые предположили, что воспаление во время беременности может быть только одним из предрасполагающих факторов.
В ходе предыдущих работ специалисты обнаружили большую популяцию клеток Th17, синтезирующих IL-17, в кишечнике здоровых людей. Эти клетки являются частью иммунной системы, они возникают после контакта с определенными типами непатогенных микроорганизмов, локализующихся на эпителии. При проведении другой работы исследователи обратили внимание, что у лабораторных мышей рождалось потомство с поведенческими нарушениями только в том случае, если самка была носителем непатогенных микроорганизмов — сегментированных нитевидных бактерий. Если исследователи уничтожали данный вид микроорганизмов с помощью антибиотиков, у мышей рождалось потомство без нарушений.
Ученые предположили, что полученные данные свидетельствуют о том, что некоторые мыши, являющиеся носителями клеток Th17, индуцируемых бактериями, могут быть восприимчивы к поражению головного мозга, вызванного воспалительным процессом. Они полагают, что люди также могут переносить штаммы кишечных бактерий, которые способствуют синтезу клеток Th17. В следующих работах исследователи планируют изучить влияние данных бактерий на развитие РАС.
- Kim S., Kim H., Yim Y.S. et al. (2017) Maternal gut bacteria promote neurodevelopmental abnormalities in mouse offspring. Nature, Sep. 13 [Epub. ahead of print].
- Massachusetts Institute of Technology (2017) Studies help explain link between autism, severe infection during pregnancy: Bacterial populations in mother’s GI tract may play a central role. ScienceDaily, Sep. 13 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170913193144.htm).
- Yim Y.S., Park A., Berrios J. et al. (2017) Reversing behavioural abnormalities in mice exposed to maternal inflammation. Nature, Sep. 13 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
