Вчені впритул наблизились до з’ясування причин розвитку аутизму

Століття тому нашу планету сколихнула епідемія невідомого вірусу, що вбила майже мільйон людей. Летаргічний енцефаліт лютував у період 1918-1928 років, охопивши майже всі країни світу. Хвороба викликала ряд химерних психічних та фізичних симптомів. Протягом десятиліть хворі цілодобово спали. Хоч їх легко було розбудити, вони відразу ж засинали та за будь-яких умов: сидячи, стоячи, з ложкою в руці, зі шматком їжі в роті.

Причину летаргічного енцефаліту так і не було офіційно встановлено, проте якийсь інфекційний агент викликав аутоімунну реакцію, яка призводила до запалень певних ділянок мозку.

Acute Encephalitis Lethargica (1925)

Імунна реакція

Попри стрімкий поступ медицини в останні десятиліття, ми ще замало знаємо про роль імунної системи в психічних розладах. Переростання депресій та психозів у нав’язливі компульсивні стани пов’язане з різкими змінами у біології та фізіології, які виникають, коли організм реагує на інфекцію, особливо в дитинстві.

Ряд наукових установ простежили можливий ланцюжок подій, що призводить до розвитку психічних порушень навіть через покоління. Дослідження показали, що у вагітних жінок можуть розвиватися потужні реакції на інфекцію, які впливають на функціонування мозку у нащадків. У результаті було зафіксовано цілий ряд порушень розвитку нервової системи та пізнавальних процесів у дітей.

Одним із наслідків цієї “імунної активації матерів” може бути збільшення ризику формування аутизму у дітей.

Ключовий білок

Дві статті, опубліковані цього тижня в журналі Nature, показують результати використання моделей тварин для з’ясування причин таких порушень та пошуку можливих стратегій зменшення ризику.

Дослідники спостерігали за впливом імунізації на мозок і поведінку мишей. Вони виявили, що вагітні самиці, в організмі яких моделювали розвиток вірусної інфекції, мали потомство, яке, частіше демонструвало атипову поведінку.

Були встановлені клітинні та молекулярні механізми, які відповідальні за розвиток цих порушень. Стан вагітності впливає на імунну відповідь мишей, зокрема, шляхом надмірного синтезу білка, що називається інтерлейкін-17а. Автори також провели подальші експерименти, які дають підказки про особливості формування патологічного стану.

“Надзвичайно важливо провести паралелі з механізмами, які можуть збільшити ризик аутизму в деяких людей.”

– стверджує Сангдун Кім, провідний автор дослідження.

Дослідження на мишах показують, що інфекція під час вагітності може впливати на розвиток нервової системи новонароджених. Джерело: Steve Gschmeissner/SPL/Getty

Дієта проти психічних порушень

Ще одною змінною в рівнянні психічного здоров’я виявились бактерії в кишківнику миші. Коли вчені використали антибіотики для знищення мікроорганізмів кишківника – сегментованих нитчастих бактерій, це захищало потомство тварин від впливу симульованої інфекції. Нащадки мишей при лікуванні антибіотиками не показали незвичної поведінки. У них не було проявів зменшення комунікабельності та зацикленості дій.

Відомо, що сегментовані нитчасті бактерії заохочують клітини виробляти більше інтерлейкіну-17а. Ще одне дослідження відкриває можливу стратегію запобіганню розвитку аутизму. Вагітні жінки могли б використовувати дієти або ліки для зміни мікробних структур кишківника, щоб зменшити ризик шкоди своїй дитині, якщо інфекція викликає в них сильну імунну відповідь. Перш ніж такий курс може бути рекомендований, необхідно провести цілу низку досліджень та клінічних випробувань.

Сегментовані нитчасті бактерії – важлива ланка розвитку порушень психіки у мишей. Джерело: I. Ivanov

Експеримент

Йім та його колеги проаналізували розвиток мозку мишей, народжених матерями, які проявляли симптоми надмірної імунізації. Дослідники виявили аномалію  ділянки мозку, що називається дисгранулярною зоною первинної сомато-сенсорної кори (S1DZ).

Автори генетично модифікували мишей таким чином, щоб нейрони у цьому регіоні могло активувались звичайним світлом. Виявилось, що активація S1DZ призводила до розвитку такої ж нетипової поведінки, навіть у мишей, які народилися у матерів без синдрому імунізації.

Виявлений прямий зв’язок між діяльністю регіонів мозку та конкретних відхилень у поведінці є неймовірним та дуже перспективним відкриттям. Інтенсивні дослідження механізмів психічних розладів все частіше пояснюють їх розвиток з надмірною чи недостатньою активністю певних зон мозку.

Наприклад, летаргічний енцефаліт, пов’язаний зі змінами в глибоких областях базальних гангліїв. Хвороба має симптоми, подібні до тих, що часто зустрічаються при аутизмі, включаючи стереотипні та повторювані форми поведінки. Відкриття дослідницької команди Йіма показує, що регіон S1DZ є проекцією однієї з глибоких ділянок головного мозку – смугастого тіла.  Цей зв’язок дозволяє викликати повторювані дії у тварин. Але S1DZ також підключається до окремої, чіткої області в корі, і це стимулює зміни комунікабельності.

Результати цих досліджень спонукають до проведення паралелей з механізмами, які можуть збільшити ризик аутизму у людей, і пояснити деякі його симптоми. Звісно, що поки що святкувати зарано. Багато чого може змінитися, коли результати тваринних моделей застосуються до біології людини. Але дослідження дають інтригуючи надію на те, що невдовзі ще один страшний розлад нервової системи буде подолано.

Nature (2017), DOI: 10.1038/nature23910, 10.1038/nature23909, 10.1038/nature24139

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

11 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також