Промените в феталната микроглия могат да доведат до нарушения в развитието и психиатрията

[ad_1] Промените в феталната микроглия могат да доведат до нарушения в развитието и психиатрията | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Изследователи от Медицинския факултет на Университета Кобе разкриха, че промените във феталната микроглия в резултат на възпаление на майката могат да допринесат за появата на нарушения в развитието и психиатрията.

Изследователският екип, включващ докторант OZAKI Kana и професор YAMADA Hideto et al. от Катедрата по акушерство и гинекология наблюдава, че бебешки мишки, които са били изложени на майчина имунна активация (MIA мишки), показват промени в подвижността на микроглиалния процес по време на бременността и развитието. Тези промени остават и след раждането и са свързани с дефицити в социалното поведение, като тези, които се откриват при разстройства от аутистичния спектър.

Microglia, мозъчните имунни клетки, наблюдават паренхима на мозъка, като разширяват и прибират своите процеси. През последните години се обръща внимание на контрола на броя на невроните и синапсите, използващи това движение.

Следователно се смята, че подвижността на процеса играе жизненоважна роля във физиологичните функции на микроглията. Това изследване се стреми да изследва как подвижността на микроглиалния процес се променя при нарушения в развитието и шизофрения. Изследователите успяха да осветят част от ролята, която тези микроглиални промени играят.

Изследователската група сравнява и анализира движенията на микроглиалния процес при мишки с MIA по време на гестационния, развитието и юношеските етапи, използвайки двуфотонна микроскопия. Те откриха, че промените в подвижността на микроглиалния процес са налице на всички етапи, разкривайки, че тези промени са свързани със социални поведенчески модели, подобни на тези, характерни за нарушенията в развитието и шизофренията.

Това изследване е проведено в сътрудничество с професор WAKE Hiroaki и доцент KATO Daisuke от университета в Нагоя и д-р Andrew J. Moorhouse от Университета на Нов Южен Уелс. Резултатите бяха публикувани в Научни доклади на 7 декември.

Предистория на изследването

Изследвания, публикувани през последните години, предполагат, че възпалението на майката, причинено от инфекция и автоимунни заболявания по време на бременност, увеличава риска от нарушения в развитието или шизофрения, възникващи при потомството. Въпреки това, малко проучвания относно механизма, чрез който възпалението на майката увеличава риска от тези нарушения, са фокусирани върху изясняването на ролята на имунните клетъчни микроглии на мозъка в този механизъм.

Microglia са единствените имунни клетки в мозъка. Те произхождат от жълтъчната торбичка и проникват в мозъка по време на ранен ембрионален стадий. Microglia функционират като тъканни макрофаги и се разпределят вътре в мозъка чрез многократно разделяне.

Досега учените се фокусираха върху това как микроглията допринася за формирането на невронната мрежа. През последните години изследванията изясниха, че микроглиите наблюдават мозъчния паренхим чрез многократно разширяване и прибиране на техните процеси и по този начин те изпълняват функциите си върху невроните и синапсите. Тъй като микроглиите са имунни клетки, те също могат да се променят в отговор на възпаление на майката.

Настоящият изследователски екип разкри, че промените в подвижността на микроглиалния процес в резултат на възпаление на майката по време на бременността остават и след раждането. Те откриха това чрез сравняване на подвижността на нормалната микроглия с микроглията от мишки с MIA. Изследователите също така подчертаха, че в юношеството тази променена подвижност на процеса е свързана с дефицити в социалното поведение, характерни за нарушенията в развитието и шизофренията.

Констатации от изследванията

Първо, изследователите са създали MIA мишки, които са мишки, изложени на майчина имунна активация в утробата. Това беше постигнато чрез инжектиране на бременни мишки през втория или третия триместър с вещество, което да причини възпаление, подобно на това, което е резултат от вирусна инфекция.

Впоследствие те сравняват експресията на микроглиални възпалителни агенти (цитокини) по време на ембрионалния и постнаталния стадии на развитие. И в група 1 (изложена на MIA през втория триместър) и в група 2 (изложена на MIA през третия триместър) се наблюдава увеличение на микроглиалните възпалителни цитокини в мозъка на феталните мишки. В допълнение, промените в етапа на развитие след раждането в експресията на специфични за микроглията гени бяха открити и при мишки с MIA.

Наблюдението на микроглията при мишки с MIA под двуфотонен микроскоп показва, че има увеличение на скоростта на микроглиалния процес при 18-дневна бременност както за втория, така и за третия триместър. И при двете групи скоростта на микроглиалния процес намалява 10 дни след раждането (т.е. по време на етапа на развитие).

Освен това, мишките с MIA, индуцирани с майчино възпаление през втория триместър, демонстрират тенденция към все по-поляризирана подвижност на микроглиалния процес. Тези резултати предполагат възможността промените в подвижността на микроглиалния процес да повлияят на формирането на невронната мрежа по време на етапите на развитие.

Известно е, че възпалението, като треска, може да доведе до подобрена социална способност при пациенти с аутизъм. За да изследват това, изследователите индуцират системно възпаление при нормални мишки и MIA мишки на 42 дни след раждането (юношество) и сравняват реакциите на тяхната микроглия с това възпаление. Те също така оценяват промените в социалното поведение на мишките преди и след предизвикване на системно възпаление.

От резултатите от този експеримент те откриха, че скоростта на микроглиалния процес се увеличава в отговор на системно възпаление и това е случаят както при мишки от група 1 и група 2 с MIA, така и при нормални мишки. Обаче, поляризираната подвижност на микроглиалния процес се наблюдава само при мишки от група 1 с MIA. Освен това, това разкри, че повишената поляризация на подвижността на процеса е свързана със социалното поведение.

Горните открития показват, че възпалението на майката засяга феталната микроглия по време на ембрионалния стадий, което води до промени в подвижността на микроглиалния процес, които започват в ембрионалния етап и остават в стадия на развитие или дори в юношеския етап. Освен това, тези резултати от изследванията показват възможността за връзка между промените в подвижността на микроглиалния процес и дефицитите в социалното поведение, които са характерни за нарушенията в развитието и шизофренията.

По-нататъшни разработки

Това изследване разкрива, че промените в подвижността на микроглиалния процес са ключовият физиологичен параметър за ефектите от възпалението на майката и че тези промени продължават от ембрионалния етап до етапите на развитие или дори в юношеска възраст, което предполага, че тези промени засягат формирането на невронната мрежа. Освен това те показват възможна връзка между тези промени и социални поведенчески дефицити, открити при нарушения в развитието и шизофрения.

Тези резултати могат да помогнат да се изясни как промените в подвижността на микроглиалния процес влияят върху развитието на невронната мрежа, като по този начин допринасят за лечението на нарушения в развитието и шизофрения.

Източник:

Справка за списанието:

Озаки, К., и др. (2020) Имунната активация на майката предизвиква трайни промени в подвижността на феталната микроглия. Научни доклади. doi.org/10.1038/s41598-020-78294-2.

[ad_2]