Badanie UCLA Health wykazało, że stan zapalny w czasie ciąży może powodować trwałe zmiany przypominające autyzm u potomstwa. Naukowcy odkryli również, że wiele z wynikających z tego efektów mózgowych i behawioralnych można szybko poprawić w wieku dorosłym, choć tylko tymczasowo, za pomocą pojedynczej dawki leku immunosupresyjnego – rapamycyny. Bo nie ma jak „szybka naprawa” przy pomocy leku, który przy wielokrotnym stosowaniu jest toksyczny.

Wcześniejsze badania wykazały, że nawet łagodny stan zapalny w środku ciąży może wpływać na rozwijające się potomstwo. Zgłaszane konsekwencje obejmują zachowania podobne do autyzmu, nieprawidłowy wzrost mózgu, napady padaczkowe oraz większą wrażliwość na zwykłe dźwięki, dotyk i inne bodźce sensoryczne. Efekty te mogą utrzymywać się w dorosłym życiu. Innymi słowy, prezent, który ciągle się rozdaje.

W nowym badaniu opublikowanym w Nature Communications naukowcy z UCLA odkryli, że jedna dawka rapamycyny poprawiła komunikację mózgową i zachowanie u dotkniętych myszy w ciągu około dwóch godzin. Ta reakcja była zbyt szybka, aby lek mógł naprawić podstawowe zmiany fizyczne w mózgu spowodowane stanem zapalnym u matki. Mózg nie został więc naprawiony, dostał tylko naprawdę dobrą pogadankę motywacyjną.

Naukowcy podkreślili, że rapamycyny nie należy uważać za praktyczne leczenie tych objawów u ludzi. Jej korzyści były tymczasowe, wielokrotne stosowanie może być toksyczne, a badanie przeprowadzono na myszach. Zamiast tego szybka odpowiedź pomogła ujawnić procesy biologiczne, które mogą ukierunkować opracowanie bezpieczniejszych i bardziej celowanych terapii. Tłumaczenie: „To nie jest lekarstwo, ale to wskazówka”.

„Poziom normalizacji funkcjonalnej osiągnięty w tak krótkim czasie sugeruje nowe mechanizmy, poprzez które mogą działać potencjalne terapie” – powiedział starszy autor badania dr Harley Kornblum, dyrektor UCLA Intellectual and Developmental Disabilities Research Center w Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior. „Sugeruje to, że dorosły mózg może być bardziej plastyczny, niż zakładaliśmy, nawet gdy podstawowe zmiany strukturalne z wczesnego rozwoju nadal istnieją. To wskazuje nam na funkcjonalne obwody mózgu, a nie tylko jego fizyczną strukturę, jako cel przyszłych metod leczenia”. Innymi słowy, mózg to bardziej problem programowy niż sprzętowy – przynajmniej u myszy.

Wcześniejsze badania wykazały, że dzieci urodzone przez matki, które doświadczyły stanu zapalnego w czasie ciąży, mogą mieć większe prawdopodobieństwo rozwinięcia cech związanych z autyzmem. Mogą one obejmować powtarzalne zachowania, trudności w interakcjach społecznych, powiększony wzrost mózgu oraz zmienione przetwarzanie sensoryczne, które utrzymuje się w późniejszym życiu. Więc tak, stan zapalny w ciąży to złe wieści.

Rapamycyna przyniosła również poprawę we wcześniejszych badaniach na myszach dotyczących autyzmu. Lek działa częściowo poprzez zmniejszenie aktywności szlaku mTOR, biologicznego systemu sygnalizacyjnego regulującego wzrost i proliferację komórek. Nadmierna aktywność mTOR została powiązana z niektórymi stanami związanymi z autyzmem. To jak ściszenie głośności w nadpobudliwym szlaku sygnalizacyjnym.

Jednak naukowcy nie wiedzieli, czy efekty mózgowe spowodowane stanem zapalnym u matki mogą być jeszcze zmienione w wieku dorosłym. Nie było też pewne, czy rapamycyna działa poprzez stopniową naprawę struktury mózgu, czy poprzez szybsze zmiany w funkcjonowaniu obwodów mózgowych. Aby to zbadać, naukowcy wystawili ciężarne myszy na łagodny bodziec zapalny na początku ciąży. Dawka była na tyle niska, że matki nie zachorowały znacząco. Ich potomstwo później rozwinęło trwały stan zapalny zarówno w mózgu, jak i w całym ciele. Wykazywało również łagodny przerost mózgu, nadmierną sygnalizację przez szlak mTOR, słabo zorganizowaną komunikację w sieciach funkcjonalnych mózgu oraz zachowania związane z autyzmem. Zasadniczo stworzyli mysi model autyzmu.

Następnie naukowcy podali dorosłemu potomstwu pojedynczą dawkę rapamycyny. Poprawa pojawiła się w prawie każdym badanym pomiarze. Neurony, które