Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Института физиологии имени И.П. Павлова РАН провели эксперименты на крысах и первыми в мире определили, как недостаток кислорода и стресс матери во время беременности влияют на развитие мозга плода. Исследование показало, что гипоксия плода в сочетании с вызванным этим стрессом у матери могут приводить к никотиновой зависимости ребенка во взрослом возрасте. Результаты исследования, выполненного в рамках гранта Российского научного фонда, опубликованы в научном журнале Neuroendocrinology.
Гипоксия плода — это состояние, при котором эмбрион испытывает недостаток кислорода, что негативно сказывается на его развитии. Гипоксия может развиться по разным причинам — например, из-за заболеваний матери, проблем с плацентой или пуповиной, также на это могут влиять врожденные пороки плода. Более тяжелое патологическое состояние — ишемия плода — это острое или хроническое кислородное голодание во время беременности и родов.
Недостаток кислорода у плода, как правило, сопровождается стрессорной реакцией организма матери. Проявляясь в младенчестве в нарушении физического, эмоционального и умственного развития ребенка, последствия гипоксии и материнского стресса сохраняются у взрослых, часто в латентной форме, и усугубляются с возрастом. Как отмечают ученые, последствия зависят от сроков кислородного голодания. Известно, что эпизоды пренатальной гипоксии в разные периоды внутриутробного развития могут в дальнейшем вызывать шизофрению, депрессивно-подобные расстройства, наркозависимость, расстройства аутистического спектра и ненаследственные формы нейродегенеративных заболеваний.
Ученые Санкт-Петербургского университета впервые в мире провели исследование, которое позволило выявить связь сочетания стресса во время беременности и гипоксии с одной из возможных патологий — никотиновой зависимостью.
Учитывая схожесть развития мозга человека и грызунов, ученые считают целесообразным моделирование патологий пренатального развития на модельных животных, в данном исследовании ими стали самки крыс и их потомство. Гипоксия была создана двумя способами: хирургическим путем на 14-й из 21 дня беременности, сохраняя ее до рождения ребенка, а также естественным путем. Для создания системной гипоксии матери и плода в течение беременности крыс периодически помещали в барокамеру с дефицитом кислорода, регулярно наблюдая за состоянием животных.
«Дальнейшие исследования проводили уже на потомстве — взрослых самцах, рожденных после первой части эксперимента, то есть испытавших гипоксию до появления на свет. Для изучения склонности к никотиновой зависимости взрослым контрольным (не подвергавшимся никакому воздействию) и пренатально гипоксированным, а также взрослым ложно оперированным и пренатально ишемизированным крысам вживляли осмотические помпы, содержащие физиологический раствор или раствор тартрата никотина», — рассказал автор исследования, доцент СПбГУ Олег Ветровой (кафедра биохимии).
Ученые заметили, что после двух недель потребления никотина у крыс, которые подверглись пренатальной гипоксии в сочетании со стрессом матери, в отличие от контрольных крыс, появился абстинентный синдром, или синдром отмены. Так, крысы испытывали стресс, связанный с прекращением употребления никотина. В частности, эти животные избегали места, ассоциированного с получением ингибитора ацетилхолиновых рецепторов, мекамиламина. Как объясняют авторы работы, это свидетельствует о выработке никотиновой зависимости и наличии абстинентного синдрома.
В рамках исследования ученые университета также проверили скорость реакции крыс на акустический стимул, или так называемый акустический стартл-рефлекс. Крысы, подвергшиеся гипоксии до рождения, отличались замедленной реакцией на резкий звук в отличие от контрольной животных, которые не испытывали нехватки кислорода. При этом под воздействием никотина скорость реакции исследуемых крыс нормализовалась, став сопоставимой с контрольной группой.
Стоит отметить, что пренатальная ишемия, то есть гипоксия плода без гормональной стрессорной реакции матери, не вызывала во взрослом возрасте ни нарушений скорости реакции, ни склонности к никотиновой зависимости.
«Мы пришли к выводу, что именно глюкокортикоидная стрессорная реакция матери на гипоксию во время беременности определяет формирование склонности к развитию никотиновой зависимости у потомства во взрослом возрасте, а также охарактеризовали конкретные биохимические процессы, приводящие к этому», — пояснил Олег Ветровой.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com