Как полагают профессор Ким Макаллистер, директор Центра нейронаук и старший автор статьи, считает, что как генетика, так и различные факторы риска окружающей среды играют определенную роль в психических заболеваниях. По ее словам, большинство беременностей эластичны. Хотя риск от материнской иммунной активации низок, он может обеспечить путь к основным проблемам, которые приводят к шизофрении или аутизму.
«Мы не знаем, что вызывает эти заболевания», — сказала она. «Но материнская инфекция является фактором риска, который, как мы знаем, и способствует этому. Итак, наше исследование сосредоточено на том, как предсказать, какая беременность подвергается риску, и найти новые способы вмешательства и предотвращения болезней у потомства».
По словам Макаллистера, первое доказательство роли материнской инфекции в психических расстройствах и расстройствах развития произошло в результате эпидемии гриппа 1918 года. Эпидемиологические исследования, проведенные через 15–20 лет у детей, которые были в период беременности, показали увеличение этих расстройств. Другое свидетельство прибывает из исследований на животных.
Мышиная модель иммунной активации
Помимо гриппа, в активацию материнской иммунной системы вовлечено большое количество вирусов и бактерий. Таким образом, эффект более вероятен из-за реакции матери на инфекции, чем с самим инфекционным организмом.
Чтобы воспроизвести это у мышей, команда Макаллистера дозирует беременных мышей молекулой, называемой полиинозиновой: полицитидиловой кислотой или поли (I: C), которая представляет собой двухцепочечную РНК, генетический материал для многих вирусов, включая грипп и коронавирусы. Иммунная система распознает поли (I: C), как если бы это был вирус и вызывает немедленное воспалительной реакции, особенно рилизинг молекулу под названием интерлейкин-6 или IL-6.
Мыши продолжают беременность, и когда детям около 2 месяцев, исследователи проверяют их на поведенческие отклонения, такие как повторяющиеся поведения или замораживание на месте.
Одним из преимуществ работы с лабораторными мышами является то, что их разводят так, что они генетически очень похожи. Это позволяет легче увидеть влияние определенных генов или факторов риска окружающей среды.
Но когда аспирантка Мика Эстес попыталась лечить лабораторных мышей поли (I: C), она с удивлением обнаружила, что их ответы сильно различаются, хотя мыши все одного возраста и генетического происхождения, размещенные в одних и тех же клетках. такие же условия.
Профессор Джуди Ван де Уотер, иммунолог из Медицинского факультета Калифорнийского университета в Дэвисе и член диссертационного комитета Эстес, предложила рассмотреть базовую иммунную реактивность у мышей до того, как они забеременели.
Когда они это сделали, команда обнаружила, что реакция IL-6 конкретной мыши на поли (I: C) до того, как она забеременела, могла предсказать вероятность поведенческих проблем у потомства, если мышь лечили поли (I: C). позже во время беременности.
«Люди предполагают, что у их мышей все одинаковые, но существует широкий диапазон исходной иммунореактивности», — сказал Макаллистер. Эта базовая иммунореактивность, по-видимому, предсказывает устойчивость или восприимчивость к иммунной активации во время беременности.
«Мы можем дозировать их поли (I: C), посмотреть на реакцию IL-6 и предсказать, какие из них повлияют на потомство, если мы будем лечить их во время беременности», — сказала она.
Основные механизмы и биомаркеры
Это имеет несколько важных последствий. Во-первых, с помощью надежной модели устойчивости и восприимчивости исследователи могут начать выяснять, какие гены и белки, участвующие в развитии мозга, подвержены влиянию иммунной активации и как это может привести к нарушениям развития нервной системы.
«Следующие шаги должны выяснить, чем отличаются эти мыши», — сказал Макаллистер. «Теперь, когда мы можем предсказать, какие мыши подвергаются риску, мы хотим определить, как специфические паттерны иммунной сигнализации у мамы вызывают различные исходы у потомства. Мы надеемся выяснить, как материнская инфекция может привести к проблемам во многих беременностях и к ряд различных заболеваний у потомства от других беременностей«.
Во-вторых, это может привести к появлению биомаркеров для выявления беременностей с повышенным риском заражения и принятия мер по защите матерей путем вакцинации или лечения. Это, вероятно, потребует дальнейшей работы на мышах с последующими экспериментами на нечеловеческих приматах, прежде чем перейти к исследованиям на людях.