Микробы могут влиять на развитие мозга ещё до рождения

Микробы могут тайно помогать строить мозг, начиная с утробы и продолжая при рождении. Фото: Shutterstock

Новое исследование Университета штата Мичиган показывает, что микробы играют важную роль в формировании раннего развития мозга, особенно в ключевой области мозга, которая контролирует стресс, социальное поведение и жизненно важные функции организма.

Исследование, опубликованное в журнале Hormones and Behavior, использовало модель мышей, чтобы показать, как естественное воздействие микробов не только влияет на структуру мозга сразу после рождения, но и может начать влиять на развитие ещё в утробе. Модель мышей была выбрана потому, что мыши имеют значительное биологическое и поведенческое сходство с людьми, и нет других альтернатив для изучения роли микробов в развитии мозга.

Эта работа имеет большое значение, поскольку современные акушерские практики, такие как использование антибиотиков в перинатальный период и кесарево сечение, нарушают микробиом матерей и новорожденных. Только в США 40% женщин получают антибиотики во время родов, а одна треть всех родов происходит с помощью кесарева сечения.

«При рождении тело новорожденного колонизируется микробами, когда он проходит через родовые пути. Рождение также совпадает с важными событиями развития, которые формируют мозг. Мы хотели глубже изучить, как появление этих микробов может повлиять на развитие мозга», — сказала Александра Кастильо Руис, ведущий автор исследования и доцент кафедры психологии Университета штата Мичиган.

Исследовательская группа сосредоточилась на области мозга, называемой паравентрикулярным ядром гипоталамуса (ПВЯ), которое играет центральную роль в регуляции стресса, артериального давления, водного баланса и даже социального поведения. Их предыдущая работа показала, что у мышей, выращенных без микробов (стерильных мышей), в ПВЯ во время раннего развития было больше умирающих нейронов. Новое исследование было направлено на то, чтобы определить, привела ли эта повышенная гибель клеток к изменению количества нейронов в долгосрочной перспективе, и могли ли какие-либо эффекты быть вызваны появлением микробов при рождении или они начались в утробе матери посредством сигналов от материнских микробов.

Чтобы выяснить это, исследователи использовали метод перекрестного воспитания. Стерильных новорожденных мышей помещали к матерям с микробами и сравнивали их с контрольными группами. Когда мозг этих мышей исследовали всего через три дня после рождения, результаты были поразительными: у всех мышей, выношенных стерильными матерями, было меньше нейронов в ПВЯ, независимо от того, получали ли они микробы после рождения. Они также обнаружили, что у стерильных взрослых мышей было меньше нейронов в ПВЯ.

«Наше исследование показывает, что микробы играют важную роль в формировании области мозга, которая имеет первостепенное значение для функций организма и социального поведения. Кроме того, наше исследование указывает на то, что микробные эффекты начинаются в утробе матери посредством сигналов от материнских микробов», — сказала доктор Кастильо-Руис.

«Вместо того чтобы избегать наших микробов, мы должны признать их партнерами в раннем развитии жизни. Они помогают строить наш мозг с самого начала», — добавила доктор Кастильо-Руис.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом штата Мичиган. Оригинал написан Шелли ДеЙонг.