Повече серотонин в организма на бременната - по-малко хормони на стреса за детето

Международен екип от учени открива връзка между хормоните на майката и поведението на бъдещето дете. Неврофизиолозите установяват, че когато в организма на бременната мишка има серотонин в излишък, това води до намаляването на клетките в организма на плода, които изработват хормони на стреса.

Изследването

Задачата на учените е да изследват ефекта, който серотонинът, известен още като хормон на щастието, оказва върху образуването на надбъбречни жлези при гризачите.

Тестовете се провеждат с бременни мишки, на които се инжектира предшественик на серотонина, който се превръща в този хормон по-късно в тялото на майката и в плацентата. Инжекциите се поставят в точно определен момент от развитието на ембриона – по времето на диференциацията на хромафинните клетки.

Следващата задача пред екипа е да изследва тъканите на надбъбречните жлези на ембрионите. Прави го чрез най-модерните методи на транскриптомика на отделните клетки, тоест изследва активността на гените. Следват експерименти и с генетично модифицирани линии животни, които не са в състояние да произвеждат серотонин като активността на съответните рецептори се променя с помощта на фармакологични препарати.

Учените наблюдават колебания в нивата на хормоните при бременни мишки и успяват да открият нов пример за епигенетична комуникация. За тях е важно да разберат как растежът на ембриона ще се повлияе от инжекциите серотонин. Оказва се, че повишената концентрация на хормона променя начина, по които се развиват клетките на надбъбречните жлези, а те са един от хормоналните центрове в тялото на бозайниците.

>>>Ролята на серотонина в еволюцията на човешкия мозък и неговото нарастване

По-високите нива на серотонин по време на бременността и активирането на рецепторите в предшествениците на хромафинните клетки води до намаляване размера на цялата надбъбречна медула (сърцевината на надбъбречната жлеза, обвита от кора). Този механизъм на отрицателна обратна връзка не позволява на младите клетки да се делят прекомерно и предпазва от появата на редица злокачествени тумори.

„Откритият от нас механизъм, който регулира броя на надбъбречните хромафинни клетки, показват още един от възможните пътища на епигенетиката – или как от майката на детето се предава информация, обусловена от външни фактори. Методът осигурява един вид пренатално програмиране на дългосрочни промени в поведението на потомството. Това от своя страна обяснява и възникването на различни типове стрес в процеса на развитието“, разяснява Виктория Мелникова, старши научен сътрудник в Института по развитие на биология към Руската академия на науките и един от авторите на изследването.

Изводите

Основният извод от изследването е, че по-високите нива на серотонин водят до намаляване на скоростта, с която се възпроизвеждат хромафинните клетки в растящите ембриони.

Като се има предвид, че това са клетките, отговорни за видовете стрес, то учените установяват, че потомството е много по-спокойно, дружелюбно и по-любопитно. В тези случаи децата са по-малко агресивни и тревожни. Проучванията показват още, че сред дивите популации такива животни осигуряват миграцията на вида, промяната на ареала и развитието на нови територии.

Нивото на серотонин в плацентата е променлива величина и е чувствително към външните условия, в които живее бременната жена. Сред основните фактори, водещи до увеличението на серотонина, са физическата активност и умереният стрес, който може да бъде резултат от социални контакти или от липса на храна. Всичко това е сигнал към нероденото дете за условията и реда, с които то ще се сблъска след раждането си.

Моделите, които екипът наблюдава по време на изследването с мишките, са характерни и за други гризачи, например, за дивите сибирски полевки.

Изводът, който правят изследователите, е, че връзката между нивата на хормона на щастието в майката и силно намаления стрес при децата помага на животните да адаптират поведението си към променящите се условия на средата.

Резултатите от изследването са публикувани в списание Nature Communications.

Бъдещето на проекта

Бъдещите проучвания са важен етап от целия процес на изследване на темата. Според ръководителката на проекта Елена Воронежска, която оглавява Лабораторията по сравнителна физиология на развитието в Института, следващата задача е да установят приноса на епигенетичния ефект на серотонина към променливостта на хромафинните органи при диви и домашни животни като направят сравнение с генетичните фактори.

„Откриването на серотониновите рецептори върху прогениторните клетки позволява в следващите години да бъдат разработени нови стратегии за лекарствена терапия за определени видове злокачествени тумори“, казва Елена Воронежска, която е убедена, че това е поредната крачка в битката с болестите на 21 век.

Екипът

Изследването е осъществено от учени от Института по биология на развитието „Н. К. Колчов“ към Руската академия на науките в Москва и колегите им от Националния медицински изследователски център по ендокринология, Научноизследователския институт по фармация, Институтите по цитолотия и по транслационна биомедицина, Първи московски държавен медицински университет „И. М. Сеченов“, Института по проблеми на екологията и еволюцията както и Каролинския институт в Швеция, Виенския медицинския университет, Австрия и научни институти в Германия, Чехия, Италия и Франция.