Boli materne pot influența dezvoltarea creierului fetal prin epigenetică
Condițiile neurodezvoltării, care includ tulburările de spectru autist, ADHD (tulburarea cu deficit de atenție/hiperactivitate) și altele, afectează aproximativ zece procente din populația americană.
În ciuda prevalenței lor, identificarea momentului și modului în care apar aceste tulburări a fost dificilă.
Cercetătorii au observat, însă, un tipar: bolile severe în timpul sarcinii pot crește riscul de tulburări neurodezvoltative la urmași.
Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, cercetătorii de la Salk Institute au monitorizat epigenomurile – toate etichetele chimice și modificările deasupra codului genetic de bază – ale celulelor din cortexul frontal al șoarecilor în timpul dezvoltării fetale, unele cu mame sănătoase, altele cu mame activate imunologic. Studiul lor, publicat în Molecular Psychiatry pe 2 septembrie 2026, arată mii de diferențe epigenetice între cele două grupuri.
Urmășii mamelor activate imunologic au prezentat epigenome distincte în neuronii din straturile profunde comparativ cu omologii lor sănătoși. Multe dintre diferențele epigenetice au fost identificate în apropierea genelor asociate cu tulburările de spectru autist. Rezultatele au demonstrat, de asemenea, influența genetică a provocărilor imune prenatale asupra neurodezvoltării, creând modificări durabile în circuitul cerebral care se mențin până la vârsta adultă.
Ce se știe despre impactul bolilor materne asupra neurodezvoltării?
Totul a început cu gripa. Acum câteva decenii, cercetătorii au observat că mamele care au suferit de infecții gripale în timpul celui de-al doilea sau al treilea trimestru de sarcină au raportat o incidență mai mare a tulburărilor psihiatrice la urmașii lor.
„A fost cu mult timp în urmă,” spune co-autorul Margarita Behrens. „Când epidemiologii au analizat acest fenomen mai recent, folosind probe de sânge de la mame, au descoperit că era probabil legat de răspunsul imun al mamei la infecție.”
Mai specific, cercetătorii au identificat niveluri crescute de IL-6 în sângele matern. IL-6 este o proteină importantă care ajută la promovarea inflamației ca parte a răspunsului imun. Cu aceste informații, oamenii de știință au reușit să creeze modele de rozătoare în care infecția cu gripă duce la activare imună și risc crescut de tulburări neurodezvoltative.
„Astăzi, modelul este foarte bine caracterizat,” continuă Behrens. „Dar majoritatea caracterizărilor sunt comportamentale sau electrofiziologice – nu epigenetice. Am vrut să investigăm ce modificări epigenetice au loc pe parcursul dezvoltării pentru a potențial explica observațiile comportamentale, psihiatrice și electrofiziologice făcute de alți cercetători.”
Modificările epigenetice reprezintă etichete chimice și modificări adăugate codului genetic de bază. Aceste alterări determină care gene sunt exprimate sau nu și, în consecință, funcția întregii celule. Este important de menționat că epigenomul este mai maleabil decât codul genetic pe care se bazează, ceea ce înseamnă că ar putea suferi modificări în timpul neurodezvoltării fetale ca răspuns la activarea imună maternă.
Ce modificări epigenetice au loc după o sarcină sănătoasă sau provocată imunologic?
Modelul „foarte bine caracterizat” utilizat de echipa Salk se bazează pe Poly(I:C), un tratament care imită expunerea la gripă. Folosind acest model, echipa a întrebat: Cum schimbă activarea imună maternă (PIC-MIA) programarea epigenetică în cortexul frontal pe parcursul dezvoltării și în perioada adultă?
Cercetătorii au analizat neuronii din cortexul frontal după PIC-MIA de la mijlocul sarcinii până la două săptămâni post-naștere. Au căutat modificări în activitatea genelor după activarea imună maternă, precum și un tip de modificare epigenetică numită metilare, prin care grupuri chimice mici (grupuri metil) sunt atașate codului genetic subiacente.
Șoarecii din sarcinile PIC-MIA au avut alterări distincte în activitatea genelor (transcriptom) și în modelele de metilare. S-a dovedit că modelele de metilare erau deosebit de diferite în zonele genomului care ajută la formarea neuronilor din straturile profunde. Mai specific, locurile în care factorul de transcripție Tbr1 se leagă – o proteină care acționează ca un regulator major pentru creierul în dezvoltare – erau mai metilate decât normal în regiunile specifice neuronilor din straturile profunde la naștere. Deși era mai mult Tbr1, oamenii de știință au fost surprinși să descopere că zonele genomului cu care Tbr1 interacționează de obicei erau downregulated.
În ciuda unui influx de Tbr1 disponibil pentru a se lega de genom, metilarea crescută bloca Tbr1 să-și îndeplinească rolul în definirea neuronilor din straturile profunde. Mai mult, aceste locuri Tbr1 sunt, de asemenea, puternic legate de tulburările de spectru autist.
„Am comparat descoperirile noastre cu baza de date SFARI Gene, o bază de date bine cunoscută de modificări genomi asociate cu tulburările de spectru autist,” spune Jessica Arzavala. „Între genele cu încredere ridicată – acelea despre care suntem cei mai siguri că sunt corect cartografiate și legate de tulburările de spectru autist – aproximativ 25% din baza de date a fost, de asemenea, disregulată în setul nostru de date.”
După nașterea urmașilor, echipa a colectat și înregistrări electrofiziologice ale neuronilor din straturile profunde pentru a înțelege dacă au fost afectate de modificările transcripționale și epigenetice observate ca urmare a sarcinii PIC-MIA. Analiza lor a confirmat că dezvoltarea neuronilor din straturile profunde la urmași a fost afectată de MIA în modelul de șoareci gestanți.
„Infecția schimbă șansele ca neurodezvoltarea să fie afectată – nu toți cei care se îmbolnăvesc în timpul sarcinii vor avea cu siguranță un copil cu o tulburare neurodezvoltativă,” spune co-autorul Joseph Ecker.
Cum ajută înțelegerea epigeneticii în progresul tratamentului tulburărilor neurodezvoltative?
Studiul aduce o nouă lumină asupra cauzelor fundamentale ale unor tulburări neurodezvoltative. Demonstrează impactul de lungă durată al provocărilor imune prenatale asupra stării de sănătate a urmașilor. Continuarea descifrării acestor detalii ar trebui să ghideze eforturile viitoare de a dezvolta terapii pentru mame sau făt care să prevină sau să reducă riscul acestor tulburări.
Până atunci, multe întrebări rămân. Oamenii de știință nu știu încă exact când au loc aceste modificări epigenetice în timpul dezvoltării cerebrale sau care este perioada cea mai vulnerabilă pentru bolile severe în timpul sarcinii.
„Suntem mai aproape acum de a înțelege consecințele infecției materne, dar acesta este doar începutul poveștii,” spune Ecker.
<p
