Překvapivý objev: Vážná nemoc matky v těhotenství může epigeneticky ovlivnit vývoj mozku dítěte
ZdravíNeurovývojové poruchy, mezi které patří porucha autistického spektra (PAS) a ADHD, postihují přibližně 10 % americké populace. Navzdory jejich rozšíření je stále obtížné přesně určit, kde, kdy a jak mnoho z těchto poruch začíná.
Neurovývojové poruchy, mezi které patří porucha autistického spektra (PAS) a ADHD, postihují přibližně 10 % americké populace. Navzdory jejich rozšíření je stále obtížné přesně určit, kde, kdy a jak mnoho z těchto poruch začíná. Vědci si však všimli jednoho vzorce: vážná nemoc během těhotenství může zvýšit riziko neurovývojových poruch u potomků.
Aby zjistili, proč tomu tak může být, výzkumníci ze Salkova institutu sledovali epigenomy buněk čelní kůry myší během fetálního vývoje. Porovnávali potomky zdravých matek s potomky matek, u nichž byla aktivována imunita. Jejich studie, publikovaná v časopise Molecular Psychiatry, odhalila tisíce epigenetických rozdílů mezi oběma skupinami. Potomci matek s aktivovanou imunitou vykazovali obzvláště odlišné epigenomy v neuronech hlubokých vrstev ve srovnání se zdravými protějšky. Mnoho z těchto epigenetických rozdílů bylo nalezeno v blízkosti genů spojených s poruchou autistického spektra. Zjištění také ukázala genetický vliv prenatálních imunitních výzev na neurovývoj, který vytváří trvalé změny v mozkových obvodech přetrvávající až do dospělosti.
Historické pozorování tohoto jevu sahá desítky let zpět k chřipce. Vědci si tehdy všimli, že matky, které prodělaly chřipkovou infekci během druhého nebo třetího trimestru těhotenství, hlásily vyšší výskyt psychiatrických poruch u svých potomků. Novější analýzy s využitím vzorků krve matek ukázaly, že to pravděpodobně souviselo s imunitní odpovědí matky na infekci, konkrétně se zvýšenými hladinami proteinu IL-6 v krevním oběhu. IL-6 je důležitý protein, který podporuje zánět jako součást imunitní reakce. S těmito informacemi vědci vytvořili hlodavčí modely, kde chřipková infekce vede k aktivaci imunity a zvýšenému riziku neurovývojových poruch.
Epigenetické změny jsou chemické značky a modifikace provedené nad základním genetickým kódem. Tyto změny určují, které geny se exprimují a které ne, a tím i funkci celé buňky. Epigenom je navíc tvárnější než genetický kód, na kterém spočívá, což znamená, že se může měnit během fetálního neurovývoje v reakci na aktivaci imunity matky. Tým ze Salkova institutu použil model, který spoléhá na virový mimetikum Poly(I:C), léčbu napodobující expozici chřipce. Zkoumali, jak aktivace imunity matky (PIC-MIA) mění epigenetické programování v čelní kůře během vývoje a do dospělosti. Zjistili, že myši z PIC-MIA těhotenství měly výrazné změny v aktivitě genů (transkriptomu) a metylačních vzorcích, zejména v oblastech genomu, které pomáhají vytvářet neurony hlubokých vrstev. Konkrétněji, místa, kde se váže transkripční faktor Tbr1 – protein, který působí jako hlavní regulátor vyvíjejícího se mozku – byla při narození více metylována než normálně v oblastech specifických pro neurony hlubokých vrstev. Přestože bylo Tbr1 více, vědci s překvapením zjistili, že oblasti genomu, se kterými Tbr1 obvykle interaguje, byly potlačeny. Zvýšená metylace tak blokovala Tbr1 v jeho funkci definování neuronů hlubokých vrstev. Tato místa Tbr1 navíc silně souvisí s poruchou autistického spektra. Asi 25 % vysoce spolehlivých genů spojených s autismem z databáze SFARI Gene Database bylo v jejich souboru dat rovněž dysregulováno.