Если мать страдает от инфекции во время беременности, это может способствовать развитию аутизма у ребенка. Исследователи из Тюбингенского университета выяснили предпосылки этого с помощью органоидов мозга в лабораторных экспериментах. Они также классифицировали, насколько велик риск.
Исследование 2023 года
Важные решения принимаются в самом начале жизни – некоторые даже до рождения. Даже в утробе матери факторы окружающей среды влияют на развитие ребенка и могут оказывать воздействие на его здоровье. Например, некоторые инфекции повышают риск развития расстройства аутистического спектра в более позднем возрасте. Исследовательская группа под руководством доктора Симоны Майер из Института клинических исследований мозга им. Херти и Тюбингенского университета теперь расшифровала молекулярный механизм этой связи. Как сообщают ученые в своем исследовании, если иммунная система будущей матери выделяет определенное вещество-посланник, структура головного мозга будущего ребенка изменяется.
"Эпидемиологические исследования давно указывают на то, что инфекции во время беременности связаны с несколько повышенным риском развития расстройства аутистического спектра у младенцев", – говорит руководитель исследования. Ранее в эксперименте на мышах было обнаружено, что вещества-посланники иммунной системы могут влиять на структуру мозга эмбриона. Однако было неясно, действуют ли те же молекулярные механизмы у людей.
Чтобы выяснить это, нейробиолог и ее команда создали в лаборатории органоиды мозга из стволовых клеток. Это трехмерные тканевые структуры, которые очень похожи на естественную ткань мозга. За их развитием можно легко следить в чашке Петри. Таким образом, можно детально изучить молекулярные и клеточные механизмы.
Стойкие изменения в тканях мозга
В данном исследовании органоиды мозга напоминали кору головного мозга человека. Во время их развития ученые специально подвергали их воздействию повышенного количества иммунного мессенджера интерлейкина-6. Это вещество выделяется матерью и плацентой во время инфекций. "В эпидемиологических исследованиях повышенная концентрация интерлейкина-6 во время беременности была связана с изменениями в анатомии мозга и когнитивных способностях в младенчестве", – сообщает первый автор исследования Ксения Сариева.
Аналогичная картина возникла и в органоидах человеческого мозга: "Мы наблюдали стойкие изменения в тканях, – говорит доктор Сариева. – Определенные гены были более или менее активны, чем в нормальных условиях. Некоторые типы клеток также появлялись чаще, чем обычно, даже более чем через месяц после окончания моделирования инфекции". Однако пока неизвестно, как долго сохраняются эти изменения.
Воспалительный мессенджер влияет на кору головного мозга детей
Повышенные уровни иммунного мессенджера интерлейкина-6, таким образом, оказывают прямое влияние на архитектуру коры головного мозга ребенка и, следовательно, способствуют более позднему развитию заболевания. Интерлейкин-6 является сигнальным веществом иммунной системы при любых воспалительных реакциях. Помимо вирусных и бактериальных инфекций, сюда можно отнести и аутоиммунные заболевания. Так, диабет, являющийся аутоиммунным заболеванием, также связан с несколько повышенным риском развития расстройств аутистического спектра у детей.
"Благодаря лучшему пониманию механизмов, наши исследования могут помочь в будущем противостоять негативному влиянию окружающей среды во время беременности", – надеется руководитель исследования доктор Майер. При этом новые результаты не являются поводом для большого беспокойства, подчеркивает исследовательница. Беременные женщины должны знать, что риск развития расстройств аутистического спектра действительно лишь незначительно повышен и зависит от типа и времени инфекции. "Вы не можете контролировать инфекцию. Лучшее, что вы можете сделать для нормального функционирования иммунной системы – это избегать стрессов," – добавляет доктор.
Более ранние исследования
Еще в 2010 году в исследовании датского Университета Орхуса ученые пришли к выводу, что инфекции на определенных этапах беременности повышают вероятность развития у ребенка расстройства аутистического спектра (РАС). Вирусная инфекция в первом триместре беременности повышала вероятность развития аутизма примерно на 200% (коэффициент опасности 2,98), а бактериальная инфекция во втором триместре – на 40% (коэффициент опасности 1,42).
Поначалу эти увеличения кажутся тревожными, однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что риск все же крайне низок, поскольку РАС во время беременности возникает крайне редко. Например, Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии утверждает, что распространенность расстройств аутистического спектра в мире составляет около 1% (причем мальчики страдают от них в два-три раза чаще, чем девочки). Если применить этот показатель к распространенности аутизма у новорожденных, то аутизм будет развиваться у одного из 100 новорожденных. С учетом данных датского исследования это будет 3 случая из 100, вызванных вирусными инфекциями в первом триместре беременности, что все равно очень мало.
Кроме того, доктор Симона Майер из Института клинических исследований мозга им. Херти отмечает, что цифры, собранные в датском исследовании, относятся только к инфекциям, которые привели к госпитализации и были очень тяжелыми. Вероятность такой тяжелой инфекции сама по себе уже очень низка. Таким образом, группа, рассматриваемая в исследовании, представляет собой очень небольшую подборку экстремальных случаев. Кроме того, датское исследование также не выявило повышенного риска РАС после инфекции, если учитывать весь ход беременности, а не ограничиваться одним триместром.
Таким образом, в лучшем случае можно говорить о незначительном повышении риска.