Rozwój mózgu w okresie embrionalnym Czy autyzm może być spowodowany infekcją w czasie ciąży?

Jeśli matka w trakcie ciąży zapadnie na infekcję, może to zwiększyć ryzyko wystąpienia autyzmu u dziecka. Naukowczynie z Uniwersytetu w Tybindze wyjaśniły przyczyny tego zjawiska w badaniach laboratoryjnych z wykorzystaniem organoidów mózgowych. Określiły również, jak duże jest to ryzyko w rzeczywistości.

Ważne decyzje zapadają już we wczesnym okresie życia – niektóre nawet przed urodzeniem. Już w łonie matki czynniki środowiskowe wpływają na rozwój dziecka i mogą mieć wpływ na jego zdrowie. Na przykład niektóre infekcje zwiększają ryzyko wystąpienia w późniejszym życiu zaburzeń ze spektrum autyzmu. Zespół badawczy pod kierownictwem dr Simone Mayer z Instytutu Hertiego ds. Klinicznych Badań nad Mózgiem oraz Uniwersytetu w Tybindze zdołał teraz rozszyfrować molekularny mechanizm tego związku. Naukowcy w swojej pracy donoszą, że gdy układ odpornościowy przyszłej matki uwalnia określony neuroprzekaźnik, zmienia się budowa kory mózgowej nienarodzonego dziecka.

Möglicher Zusammenhang zwischen genetisch bedingter Störung des Gehörs und Autismus

Hört man bei Autismus anders?

„Badania epidemiologiczne od dawna wskazują, że infekcje w czasie ciąży wiążą się z nieznacznie podwyższonym ryzykiem wystąpienia u małych dzieci zaburzeń ze spektrum autyzmu”, mówi kierowniczka badania Mayer. U myszy stwierdzono, że substancje przekaźnikowe układu odpornościowego mogą wpływać na strukturę mózgu embrionu. „Do tej pory nie było jasne, czy te same mechanizmy molekularne mają zastosowanie również u ludzi.”

Aby to zbadać, neurobiolog wraz ze swoim zespołem wyhodowała w laboratorium z komórek macierzystych organoidy mózgowe. Są to trójwymiarowe struktury tkankowe, które bardzo przypominają naturalną tkankę mózgową. Ich rozwój można dobrze obserwować w szalce Petriego. W ten sposób można szczegółowo badać mechanizmy molekularne i komórkowe.

Trwałe zmiany w tkance mózgowej

W najnowszym badaniu organoidy mózgowe przypominały ludzką korę mózgową. W trakcie ich rozwoju naukowczynie celowo poddawały je działaniu zwiększonej ilości interleukiny-6 – cytokiny immunologicznej. Hormon ten jest wydzielany przez matkę i łożysko w przypadku infekcji. „W badaniach epidemiologicznych podwyższone stężenie interleukiny-6 w czasie ciąży powiązano ze zmianami w budowie anatomicznej mózgu oraz zdolnościach poznawczych u niemowląt” – informuje pierwsza autorka badania, Kseniia Sarieva.

W przypadku ludzkich organoidów mózgowych zaobserwowano podobny obraz: „Zauważyliśmy trwałe zmiany w tkance” – mówi Sarieva. „Niektóre geny wykazywały większą lub mniejszą aktywność niż w normalnych warunkach. Ponadto niektóre typy komórek występowały częściej niż zwykle, nawet ponad miesiąc po zakończeniu symulowanej infekcji”. Nie wiadomo jednak jeszcze, czy zmiany te utrzymają się również po upływie kilku miesięcy.

Labortechnik zum Anfassen

Freier Eintritt und kostenlose Vorträge auf der LAB-SUPPLY 2023

Informieren Sie sich umfassend und fachspezifisch über die neuesten Technologien in der Laborbranche. Vergleichen Sie Hersteller von Laborgeräten, Laborzubehör und Laborausstattung direkt vor Ort und knüpfen Sie neue Kontakte. Die Experten beantworten Ihre Fragen zu bestimmten Techniken, Anwendungen, Methoden und Richtlinien und ganz nebenbei können Sie sich weiterbilden.

Jetzt kostenfrei registrieren

Przekaźnik zapalny oddziałuje na korę mózgową dziecka

Wydaje się zatem, że podwyższone stężenie interleukiny-6, substancji przekaźnikowej układu odpornościowego, ma bezpośredni wpływ na budowę kory mózgowej dziecka, sprzyjając w ten sposób wystąpieniu choroby w późniejszym okresie.Interleukina-6 występuje jako substancja sygnałowa układu odpornościowego we wszystkich reakcjach zapalnych.Oprócz infekcji wirusowych i bakteryjnych mogą to być również choroby autoimmunologiczne. Rzeczywiście wydaje się, że cukrzyca, jako choroba autoimmunologiczna, wiąże się z nieznacznie podwyższonym ryzykiem wystąpienia u dziecka zaburzeń ze spektrum autyzmu.

Dzięki stworzeniu modelu organoidu mózgu zespół badawczy osiągnął znaczący postęp. W przyszłości będą mogli wykorzystać to podejście do badania zarówno tych, jak i innych czynników środowiskowych wpływających na rozwój mózgu w łonie matki.

„Dzięki lepszemu zrozumieniu tych mechanizmów nasze badania mogą w przyszłości pomóc w przeciwdziałaniu negatywnym wpływom środowiskowym w czasie ciąży” – ma nadzieję kierowniczka badania, Mayer. Jak podkreśla badaczka, nowe wyniki nie dają powodu do poważnych obaw. Kobiety w ciąży powinny koniecznie mieć świadomość, że ryzyko wystąpienia zaburzeń ze spektrum autyzmu jest naprawdę tylko nieznacznie podwyższone (patrz ramka poniżej) i zależy również od rodzaju oraz momentu wystąpienia infekcji. „Nie mamy wpływu na to, czy dojdzie do infekcji. Najlepszym sposobem na utrzymanie sprawnie funkcjonującego układu odpornościowego jest unikanie stresu – i zachowanie nadziei”. (clu)

Oryginalna publikacja:Sarieva K. i in.: Model organoidów ludzkiego mózgu dotyczący aktywacji immunologicznej matki wskazuje komórki gleju promieniowego jako selektywnie wrażliwe. Molecular Psychiatry (2023); DOI: 10.1038/s41380-023-01997-1