Повышенный риск развития тревожности может сформироваться еще до рождения — в результате инфекций или стрессов, перенесенных матерью во время беременности.
Науке давно известно, что проблемы во время беременности могут сказаться на психическом здоровье ребенка, но биологические механизмы этой связи оставались не вполне ясными. Их изучили в Медицинском колледже Вейла-Корнелла, передает naukatv.ru
Оно сосредоточено на вентральной зубчатой извилине (ВЗИ) — части гиппокампа, предназначенной для оценки внешних угроз. Исследователи обнаружили, что неблагоприятные условия внутриутробного развития настраивают небольшой процент этих клеток мозга на чрезмерную активность при столкновении с опасностью, что приводит к усилению тревожности.
«Наши данные показывают, что неблагоприятные условия в пренатальный период оставляют неизгладимый след в нейронах ВЗИ, порождая связь между внутриутробным развитием и проявлениями тревожного поведения. Этот механизм может объяснять постоянную повышенную чувствительность к стрессу и избегающее поведение, наблюдаемые у некоторых людей с врожденной тревожностью», — пояснил профессор Миклош Тот, один из руководителей исследования.
Неизгладимые следы
Неблагоприятные условия в утробе матери смоделировали на мышах, спровоцировав у них аномальную иммунную активность во время беременности. Как результат, их генетически нормальное потомство демонстрировало классические признаки тревожности — такие как избегание открытых пространств и чрезмерная реакция на стресс.
Исследователи проанализировали паттерны метилирования ДНК в отдельных нейронах ВЗИ. Эти химические метки управляют включением и выключением генов. Кроме того, поискали аномальную экспрессию генов.
Находок оказалось неожиданно много — тысячи участков, где метилирование ДНК изменено, особенно в регионах, которые действуют как «переключатели» для генов, контролирующих синапсы; причем некоторые нейроны затронуты больше других.
Именно эти «сильнее всего перепрограммированные» нейроны становятся гиперактивными, когда мышей подвергают воздействию внешних угроз.
«В целом, эти эпигенетические изменения заставляют определенные нейроны ВЗИ иначе реагировать на небезопасные условия окружающей среды в зрелом возрасте. Нейроны проявляют чрезмерную активность, что в конечном итоге приводит к тому, что мыши воспринимают обстановку более угрожающей, чем есть на самом деле», — отметила фармаколог Кристен Плейл, соавтор работы.
Перепрограммирование поведения
Исследователи наблюдали за этими нейронами в реальном времени. У контрольных мышей активность в ВЗИ оставалась стабильной при переходе из безопасных в рискованные зоны лабиринта. Но у животных, подвергшихся пренатальным неблагоприятным воздействиям, активность резко возрастала, как только они начинали думать о переходе из безопасного пространства в угрожающее. Это усиление активности, по-видимому, кодирует преувеличенное восприятие опасности, вызывая избегающее и тревожное поведение.
«Кажется, мыши предвосхищают опасность, поэтому повышенная активность нейронов становится не следствием попадания в угрожающую среду, а предшествует ему», — сказала Плейл.
Это исследование стало одним из самых четких на сегодня доказательств механистических связей между пренатальной средой, эпигенетическими изменениями и психиатрическим риском, но изучить их более детально только предстоит.
«У мыши может быть почти 400 000 клеток в ВЗИ, но лишь несколько тысяч затрагиваются во время беременности. Поэтому мы хотим узнать, почему перепрограммируются именно эти клетки», — заключил профессор Тот.
Лучшее понимание этого механизма может помочь в поиске аналогичных эпигенетических сигнатур у людей, которые могут служить ранними биомаркерами риска. Конкретные гены, связанные с синапсами, которые аномально запрограммированы в этих «заряженных» нейронах, могут стать мишенями для терапии.
Результаты подчеркивают важность благополучия матери во время беременности — не только для физических показателей, таких как вес при рождении, но и для формирования здорового мозга.