Учёные из Северо-Западного университета открыли, что с помощью двух широко распространённых лекарств можно восстановить повреждения нервной системы, связанные с внутриутробным воздействием алкоголя. Как показало исследование, опубликованное в Molecular Psychiatry, оба препарата позволяют нормализовать экспрессию гена ДНК–метилтрансферазы1 – фермента, отвечающего за развитие мозга.
Илл: NeuroscienceNews
Обнаружен способ избежать заболеваний нервной системы у детей, подвергшихся воздействию алкоголя в утробе матери. Кроме того, открытие стимулировало исследователей уточнить механизм нарушения памяти у таких зародышей и связать его с эпигенетическим процессом, в котором участвует фермент ДНК-метилтрансфераза1.
К сожалению, некоторые женщины, иногда в результате неосведомлённости, продолжают употреблять алкоголь во время беременности. Это наносит ущерб развитию нервной системы плода. Например, в США 1-5 процентов детей рождаются с заболеванием под названием «фетальный алкогольный синдром» (fetal alcohol spectrum disorder). Он характеризуется дефицитом памяти и обучения, поведенческими отклонениями, депрессией, низким уровнем интеллекта и проблемами с физическим развитием и сердечно-сосудистой системой у малышей.
Исследование мотивировано двумя наблюдениями. Во-первых, известно, что тироксин – важнейший гормон щитовидной железы, контролирующий многие функции развивающегося мозга плода. Дети, которые рождаются со сниженным уровнем тироксина, страдают заболеваниями нервной системы. Кроме того, у матерей, употребляющих алкоголь, тироксин снижается.
Во-вторых, у таких женщин растёт уровень сахара в крови. Учёные ещё не до конца выяснили, каков механизм влияния излишнего количества глюкозы на развитие мозга и других органов. Но уже известно, что этот эффект негативный и может с течением времени привести к развитию диабета.
Исследователи Северо-Западного университета провели эксперимент, в котором крысята, подвергшиеся воздействию алкоголя в утробе матери, в течение 10 дней после рождения получали тироксин или метформин. Последний – препарат, который подавляет периферический глюконеогенез (синтез глюкозы) и обычно используется больными сахарным диабетом типа 2.
Когда животные выросли, их сравнили с контрольной группой, не получавшей ни одного из препаратов. В результате показано, что лечение предотвратило развитие дефицита памяти и некоторые молекулярные изменения, вызванные внутриутробным воздействием алкоголя.
По словам лидера исследовательской группы, главным удивлением для учёных стало то, что абсолютно разные лекарства работали в одном направлении. Выяснили, что оба препарата нормализуют работу генов, которые контролируют экспрессию ДНК-метилтрансферазы-1 (DNMT1; DNA methyl transferase1). Этот фермент критически важен для развития мозга. Активность DNMT1 ведёт к изменению свойств ДНК, не затрагивая её структуры. Такой процесс называется метилированием и изучается в рамках эпигенетики.
Для того, чтобы проверить это наблюдение, учёные провели ещё один эксперимент. Они взяли крысят, не подвергавшихся воздействию алкоголя в утробе, и, используя специальные препараты, подавили активность гена, ДНК-метилтрансферазы-1. В результате животные продемонстрировали те же симптомы фетального алкогольного синдрома. Затем, после курса метаформина, исследователям удалось вернуть крысят к нормальному состоянию.
В других недавних исследованиях уже отмечалась роль ДНК-метилтрансферазы1 в возникновении аутизма и нейродегенеративных заболеваний. Можно сделать вывод, что всю сложность эпигенетических процессов, связанных с этим ферментом, и их влияние на развитие и функционирование нервной системы ещё предстоит уточнить, однако, первые практические результаты не заставят себя ждать.
Текст: Мария Азанова
Hippocampus-dependent memory and allele-specific gene expression in adult offspring of alcohol-consuming dams after neonatal treatment with thyroxin or metformin by E. Tunc-Ozcan et al. Molecular Psychiatry. July 18, 2017.
doi: 10.1038/mp.2017.129.
Powered by WPeMatico
