Воздействие таких стрессовых факторов на организм беременной, как травма, инфекционные и неинфекционные заболевания, алкоголь или другие химические соединения, способно активировать сигнальные молекулярные триггеры в клетках мозга, которые могут искажать развитие нервной ткани плода и провоцировать возникновение шизофрении, посттравматического стрессового расстройства и некоторых форм аутизма — к таким выводам в ходе нового исследования пришли ученые из Медицинской школы Маунт-Синай (Mount Sinai School of Medicine), Нью-Йорк, США. Результаты исследования опубликованы онлайн в журнале «Neuron».
До сих пор оставалось неясным, насколько велико влияние стрессовых факторов на клетки развивающегося головного мозга плода. В ходе предыдущих исследований ученые уже обращали внимание на то, что травмы, различные заболевания, злоупотребление алкоголем или наркотиками в период беременности могут способствовать развитию некоторых психологических расстройств у ребенка в будущем. В новой работе ученые выявили молекулярные механизмы, посредством которых реализовывается пагубное воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды на головной мозг ребенка во внутриутробный период.
В ходе данного исследования в эксперименте на лабораторных мышах ученые под руководством доктора Казуе Хашимото-Тории (Kazue Hasimoto-Torii) изучали влияние алкоголя, метилртути или травматического поражения матери на эмбрионы. Оказалось, что перечисленные факторы активируют ген HSF1, известный как фактор теплового шока, в коре головного мозга. Известно, что HSF1 играет важную роль в формировании ответа на пренатальное повреждение мозга внешними факторами и защите нервных клеток. Недостаточная активация у мышей гена HSF1 проявлялась структурными изменениями головного мозга и наличием склонности к развитию психических нарушений после рождения в результате воздействия токсических веществ в низких дозах. Кроме того, даже у тех мышей, у которых наблюдался адекватный уровень активации HSF1 в ответ на внешние факторы, изолированное влияние молекулярных механизмов приводило к нарушению ответа и способствовало их склонности к развитию нервно-психической патологии в дальнейшей жизни.
Авторы исследования отметили, что инновационные работы по изучению стволовых клеток также подтверждают теорию о том, что стресс индуцирует уязвимость тканей. Известно, что стволовые клетки способны дифференцировать в различные типы клеток, в том числе в нейроны. Ученые изучали стволовые клетки, полученные от здоровых людей и от пациентов с диагностированной шизофренией. Они отметили, что культуры клеток пациентов с шизофренией более резко реагировали на действие агрессивных факторов внешней среды, чем клетки здоровых лиц.
Идентификация множества факторов риска помогла ученым определить ген, активность которого может быть ассоциирована с неврологическими проблемами. Они подчеркнули, что разные факторы могут вызывать различные нарушения, такие как эпилепсия, аутизм, шизофрения и многие другие. Исследователи указали, что, несмотря на то что пагубное влияние агрессивных факторов внешней среды на развитие головного мозга является общепризнанным фактом, в настоящее время постоянно появляются новые экологические агенты, действие которых до конца не изучено, и потому данное направление требует дальнейшего изучения. Они полагают, что полученные результаты окажутся полезными при разработке методов терапии для снижения риска развития нервно-психических заболеваний.
- Children’s National Medical Center (2014) Life stressors trigger neurological disorders, researchers find. ScienceDaily, April 22 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140422113430.htm).
- Hashimoto-Torii K., Torii M., Fujimoto M. et al. (2014) Roles of Heat Shock Factor 1 in neuronal response to fetal environmental risks and its relevance to brain disorders. Neuron, April 10 [Epub ahead of print].
Юлия Котикович
