Сибирские ученые на лабораторных мышах (здоровых и с аутистическим поведением) изучили воздействие стресса в раннем возрасте на будущее психологическое состояние грызунов. Результаты показали, что гипотеза о влиянии детского стресса на развитие аутизма у мышей не подтвердилась, стрессорное воздействие не привело к структурным изменениям в головном мозге, а напротив, уменьшило подростковую тревожность и улучшило показатели социального поведения. Результаты работы опубликованы в журнале Behavioural Brain Research.
Мы часто слышим о том, что психологические проблемы взрослых людей — следствие пережитых детский потрясений. Подобные теории подтверждаются и учеными. Результаты исследований на больших выборках показывают, что стрессирующие воздействия в раннем возрасте, связанные с плохим обращением в семье, насилием или прочими факторами, не проходят бесследно и меняют поведение человека. Подобные события в разы увеличивают склонность к развитию депрессивных заболеваний, алкоголизма и других зависимостей, а также могут повлиять на продолжительность жизни. Поэтому сибирские ученые занялись изучением молекулярных механизмов воздействия стресса на организм мышей, чтобы найти маркеры отклонения (которые могут быть общими для всех млекопитающих), которые в будущем помогут искать схожие маркеры у человека. Маркеры можно смотреть, например, в крови и, соотнеся их с показателями мозга, выявить нарушения работы организма, спрогнозировать возможные последствия и приступить к лечению.
Исследование проводилось на мышах двух линий: C57BL/6 (обычные лабораторные мыши) и BTBR (грызуны с так называемым аутизмоподобным поведением). В природе у мышей не бывает аутизма, линия BTBR выведена ранее путем генетических экспериментов, в результате чего ученые получили зверьков с поведением, схожим с человеческим аутизмом. Очень важно, что у них также присутствуют аналогичные молекулярные или структурные изменения, например повышенный уровень противовоспалительных цитокинов в плазме крови, редукция мозолистого тела в головном мозге — всё это характерно для людей с аутизмом.
«Если говорить о конкретных симптомах, то в первую очередь стоит отметить стереотипное поведение: бег по кругу, умывание, вылизывание тела, то есть повторяющиеся действия, а также сниженное социальное взаимодействие — мыши становятся менее контактными. Поскольку аутизм — гетерогенное заболевание, причины развития которого доподлинно неизвестны, можно говорить лишь о наличии генетических предпосылок: нарушения (под влиянием различных факторов) работы генов могут привезти к болезни. Линия BTBR моделирует лишь один из возможных типов аутизмоподобного поведения, и наше исследование можно соотнести только со схожим течением болезни у человека. Нельзя сказать, что работа отвечает на все вопросы, связанные с каждым типом аутизма», — говорит младший научный сотрудник сектора молекулярной нейробиологии стресса ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Василий Владимирович Решетников.
Маркером долговременных изменений, вызванных воздействием стресса в раннем возрасте, может служить процесс метилирования ДНК — то есть произошедшие события фиксируются не в структуре ДНК, а в ее окружении: эпигенетические изменения, схожие как в мозге, так и в крови. Для выделения подобного маркера ученые проводили эксперименты на мышах — в раннем возрасте детенышей отделяли от матери (в течение первых двух недель жизни ежедневно на три часа). Подобные действия нарушают взаимоотношения матери и ребенка, под влиянием полученного стресса у детенышей в процессе взросления могут возникнуть различные отклонения. При этом исследование ученых фокусировалось на оценке поведения и определении уровня гормонов стресса в крови и велось в трех направлениях. Во-первых, с мышами, пережившими детский стресс, проводили различные поведенческие тесты. Во-вторых, специалисты оценивали стрессорную систему на базовом уровне и после пережитого стресса определяли уровень кортикостерона, экспрессии генов стероидогенеза и различных генов, отвечающих за стрессорный ответ на физиологическом уровне, а также после воздействия острого стресса (стресс-реактивность). В-третьих, выявляли структурные изменения в мозге посредством МРТ-исследований высокого качества на томографе для мелких грызунов. В итоге ученые пришли к достаточно неожиданным выводам о влиянии детского стресса на мышей с аутистическим поведением.
«У мышей линии BTBR стресс в раннем возрасте не усилил выраженность аутизмоподобного поведения, причем отсутствуют полуспецифические реакции (нет корреляции от пола). Напротив, подобное воздействие привело к уменьшению тревожности, в частности у самцов — к активизации исследовательской деятельности. Ни у линии C57BL/6, ни у линии BTBR не были зафиксированы структурные изменения в мозге, а все различия в поведении связаны скорее с межлинейными различиями в отделах мозга. При этом на здоровых мышей и грызунов с аутизмом детский стресс влиял по-разному. Если говорить о C57BL/6, динамика изменений иная: в подростковом возрасте у них снижается тревожность, при этом во взрослом — она усиливается. Само по себе снижение тревожности означает, что животное меньше оценивает ситуацию как опасную, в контексте дикой природы это можно считать скорее негативным эффектом. То есть полученные результаты нельзя оценить однозначно, характеризовать можно только в контексте», — отмечает Василий Решетников.
«Столь неожиданный результат говорит о том, что стресс может быть провоцирующим, но не определяющим фактором для усиления аутизма. Нельзя во всем винить стресс в детском возрасте», — добавляет заведующая сектором молекулярной нейробиологии стресса ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Наталья Петровна Бондарь.
На следующем этапе работы специалисты планируют изучить влияние стресса на уровень цитокинов и метилирования ДНК в плазме крови и сопоставить эти результаты с разными данными из различных отделов мозга. При обнаружении закономерностей можно будет вычислить конкретные молекулярные маркеры в мозге и в крови, что в дальнейшем пригодится для дифференциальной функциональной диагностики аутизма. «Кроме того, помимо стресса, связанного с отделением детенышей от матерей, мы сейчас занимаемся изучением эффектов неонатального введения воспалительных агентов. То есть вызываем у мышей воспалительные процессы и изучаем, насколько такая активация иммунной системы может привести к изменению аутистического поведения. Иначе говоря, могут ли иммунные встряски в детстве (как это бывает при острых вирусных и бактериальных заболеваниях у детей) привести к снижению социального поведения и в дальнейшем к аутизму. По сути, дополнительно изучаем другое стрессорное воздействие — острое воспаление», — резюмирует Наталья Бондарь.
Андрей Фурцев
Фото предоставлены исследовательницей
