Een UCLA Health-studie heeft ontdekt dat ontsteking tijdens de zwangerschap blijvende autisme-achtige veranderingen bij nakomelingen kan veroorzaken. De onderzoekers ontdekten ook dat veel van de resulterende hersen- en gedragseffecten snel in de volwassenheid konden worden verbeterd, zij het slechts tijdelijk, met een enkele dosis van het immuunonderdrukkende medicijn rapamycine. Want niets zegt 'snelle oplossing' als een medicijn dat bij herhaald gebruik ook giftig is.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat zelfs milde ontsteking halverwege de zwangerschap de zich ontwikkelende nakomelingen kan beïnvloeden. Gerapporteerde gevolgen zijn onder meer autisme-achtig gedrag, ongebruikelijke hersenontwikkeling, epileptische aanvallen en een grotere gevoeligheid voor gewone geluiden, aanraking en andere zintuiglijke ervaringen. Deze effecten kunnen tot in de volwassenheid aanhouden. Met andere woorden, het geschenk dat blijft geven.

In de nieuwe studie, gepubliceerd in Nature Communications, ontdekten UCLA-wetenschappers dat één dosis rapamycine de hersencommunicatie en het gedrag bij de getroffen muizen in ongeveer twee uur verbeterde. Die reactie was veel te snel voor het medicijn om de onderliggende fysieke veranderingen in de hersenen veroorzaakt door maternale ontsteking te herstellen. Dus de hersenen werden niet gerepareerd, ze kregen gewoon een heel goede peptalk.

De onderzoekers benadrukten dat rapamycine niet als een praktische behandeling voor deze symptomen bij mensen moet worden beschouwd. De voordelen waren tijdelijk, herhaald gebruik kan giftig zijn en de studie werd uitgevoerd bij muizen. In plaats daarvan hielp de snelle respons bij het onthullen van biologische processen die de ontwikkeling van veiligere en meer gerichte therapieën kunnen sturen. Vertaling: 'Dit is geen remedie, maar het is een aanwijzing.'

'Het niveau van functionele normalisatie dat in deze korte tijd is bereikt, suggereert nieuwe mechanismen waarmee mogelijke behandelingen kunnen werken', zei de senior auteur van de studie, Dr. Harley Kornblum, directeur van het UCLA Intellectual and Developmental Disabilities Research Center in het Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior. 'Het suggereert dat het volwassen brein flexibeler kan zijn dan we aannamen, zelfs wanneer de onderliggende structurele veranderingen van vroege ontwikkeling nog aanwezig zijn. Dit wijst ons naar de functionele circuits van de hersenen, niet alleen de fysieke structuur, als een doelwit voor toekomstige behandelingsbenaderingen.' Met andere woorden, de hersenen zijn meer een softwareprobleem dan een hardwareprobleem - tenminste bij muizen.

Eerdere studies hebben aangetoond dat kinderen geboren uit moeders die tijdens de zwangerschap ontsteking ervaren, een grotere kans hebben op het ontwikkelen van kenmerken die verband houden met autisme. Deze kunnen repetitief gedrag, uitdagingen met sociale interactie, vergrote hersenontwikkeling en veranderde zintuiglijke verwerking omvatten die later in het leven aanhoudt. Dus ja, zwangerschapsontsteking is slecht nieuws.

Rapamycine heeft ook verbeteringen opgeleverd in eerdere muizenstudies naar autisme. Het medicijn werkt deels door de activiteit in de mTOR-route te verminderen, een biologisch signaleringssysteem dat celgroei en proliferatie reguleert. Overmatige mTOR-activiteit is in verband gebracht met sommige autisme-gerelateerde aandoeningen. Dus het is alsof je het volume van een hyperactieve signaleringsroute lager zet.

Wetenschappers wisten echter niet of de herseneffecten veroorzaakt door maternale ontsteking nog konden worden veranderd in de volwassenheid. Het was ook onzeker of rapamycine werkte door geleidelijk de hersenstructuur te herstellen of door snellere veranderingen te produceren in hoe hersencircuits functioneren. Om dit te onderzoeken, stelden de onderzoekers zwangere muizen vroeg in de zwangerschap bloot aan een milde inflammatoire stimulus. De dosis was laag genoeg dat de moeders niet significant ziek werden. Hun nakomelingen ontwikkelden later aanhoudende ontsteking in zowel de hersenen als de rest van het lichaam. Ze vertoonden ook milde hersenovergroeiing, overmatige signalering via de mTOR-route, slecht georganiseerde communicatie over functionele hersennetwerken en gedrag geassocieerd met autisme. In wezen creëerden ze een muismodel van autisme.

De onderzoekers gaven de volwassen nakomelingen vervolgens een enkele dosis rapamycine. Verbeteringen verschenen in bijna elke meting die ze onderzochten. Neuronen die hadden