Forscher von Weill Cornell Medicine haben in einem präklinischen Modell entdeckt, dass Zytokine – Proteine, die die Immunreaktion steuern -, die während der Schwangerschaft im mütterlichen Blut zirkulieren, das Risiko des Nachwuchses für psychiatrische Erkrankungen verringern können. Die Ergebnisse sind überraschend, da die zirkulierenden mütterlichen Zytokine so niedrig sind, dass sie bisher nicht mit der Entwicklung des fötalen Gehirns und dem Verhalten der Nachkommen in Verbindung gebracht wurden.
Gehirnentwicklung und mütterlicher Zytokinspiegel
Die Studie, die in der Zeitschrift Brain, Behavior and Immunity veröffentlicht wurde, berichtet, dass das von mütterlichen Immunzellen produzierte Zytokin XCL1 als Schwangerschaftshormon fungieren kann und für die ordnungsgemäße Entwicklung der Plazenta und des Angstverhaltens männlicher Nachkommen erforderlich ist. Diese Ergebnisse stützen epidemiologische Studien, die seit langem einen Zusammenhang zwischen Infektionen und Entzündungen bei der Mutter während der Schwangerschaft und der Entwicklung psychiatrischer Störungen bei den Nachkommen im späteren Leben vermuten lassen.
Anhand von Mausmodellen fanden die Forscher heraus, dass das zirkulierende XCL1 normalerweise während der gesamten Schwangerschaft auf dem gleichen niedrigen Niveau wie vor der Schwangerschaft bleibt, mit Ausnahme eines kurzen Anstiegs und Abfalls in der Mitte der Schwangerschaft. Dieser vorübergehende Anstieg ist für die ordnungsgemäße Entwicklung der Plazenta und das emotionale Verhalten des Nachwuchses unerlässlich.
Wenn diese Spitze von XCL1 im mütterlichen Blut genetisch blockiert oder durch Anti-XCL1-Antikörper neutralisiert wurde, stellten die Forscher eine erhöhte Produktion von Faktoren fest, die mit Gewebeschäden in der fötalen Plazenta in Verbindung gebracht werden, was zu erhöhten angeborenen Angst- und Stressreaktionen bei männlichen Mäusenachkommen führte. Die Forscher fanden auch eine neuronale Anomalie in den sich entwickelnden Gehirnen dieser Nachkommen, insbesondere im ventralen Hippocampus, einer Region, die mit Angst und ängstlichem Verhalten assoziiert wurde.
Die immunologischen und neuronalen Anomalien, die beobachtet wurden, als die Zytokinspitze blockiert wurde, normalisierten sich im Erwachsenenalter, was darauf hindeutet, dass das ängstliche Verhalten der Nachkommen im Erwachsenenalter mit dem proinflammatorischen Zustand im frühen Leben zusammenhängen könnte, der durch das Fehlen von erhöhtem XCL1 verursacht wird. Die Forscher werden weitere Chemokine untersuchen, die die Entwicklung der Plazenta regulieren, und das emotionale Verhalten der Nachkommen beeinflussen können. Das Team plant, mit Forschern zusammenzuarbeiten, die Zugang zu Blutproben von schwangeren Frauen haben, um zu sehen, ob das Profil von XCL1, einem Protein, das auch beim Menschen vorkommt, den Beobachtungen in Mausmodellen entspricht.
Wie Cholin die kindliche Gehirnentwicklung unterstützt
Cholin, ein essenzieller B-Vitamin-Nährstoff, kann Entwicklungsstörungen des fötalen Gehirns verhindern, die häufig nach pränatalen Infektionen der Mutter wie Erkältungen und Grippe auftreten. Diese Forschungen sind von entscheidender Bedeutung, da Viren, wie z. B. Grippe, bei schwangeren Frauen mit fetalen Hirnproblemen und psychischen Erkrankungen wie Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom und Schizophrenie im späteren Leben in Verbindung gebracht wurden.
Mütter wollen ihren Babys den bestmöglichen Start ins Leben ermöglichen. Erkältungen und Grippe sind oft unvermeidlich, selbst wenn die Mutter eine Grippeimpfung erhalten hat. Aber Erkältungen und Grippe während der Schwangerschaft verdoppeln das Risiko für spätere psychische Erkrankungen. Immer mehr Informationen zeigen, dass Cholin dazu beiträgt, dass sich das Gehirn des Babys richtig entwickelt. Forscher haben herausgefunden, dass ein hoher Cholingehalt die Entwicklung von Gehirnproblemen beim Fötus verhindert, selbst wenn die Mutter infiziert ist.
Die Studie wurde an der Pränatalklinik der University of Colorado und des Denver Health Medical Center durchgeführt, wobei vor der Geburt die mütterliche Infektion, das C-reaktive Protein (CRP, ein Marker für mütterliche Entzündungen) und der Cholinspiegel der Mütter untersucht wurden. Die Gehirnentwicklung des Babys vor der Geburt wurde durch Messung der Gehirnströme des Babys kurz nach der Geburt bewertet. Die schädlichen Auswirkungen der mütterlichen Infektionen zeigten sich in einer Verringerung der normalen Hemmung der Hirnströme von Neugeborenen auf wiederholte Geräusche, die auch als Reaktionshemmung bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt, ist Reaktionshemmung die Fähigkeit, eine Handlung zu unterbrechen oder zu verzögern und in der Lage zu sein, zu reflektieren, anstatt impulsives Verhalten an den Tag zu legen.
- Die Reaktionshemmung der Neugeborenen verringerte sich um 27 Prozent, wenn die Mütter in den ersten 16 Schwangerschaftswochen eine Infektion, wie eine Erkältung oder Grippe, hatten.Dieser Effekt wurde verhindert, wenn die Mutter in den ersten 16 Wochen einen höheren Cholinspiegel hatte.
- Die Eltern füllten Berichte über das Verhalten ihres Kindes aus, als dieses ein Jahr alt war.
- Kinder, deren Mütter infiziert waren und einen niedrigeren Cholinspiegel aufwiesen, waren deutlich weniger in der Lage, aufmerksam zu sein, ruhig zu spielen und mit ihren Eltern zu kuscheln. Diese Effekte traten nicht auf, wenn die Mutter einen höheren Cholinspiegel hatte.
- Diese Merkmale werden in einer Skala der Selbstregulation zusammengefasst, die bei Kindern von Frauen mit einer Infektion und einem niedrigeren Cholinspiegel um 28 Prozent reduziert war. Höhere Cholinwerte verbesserten die Selbstregulation bei den Kindern von Frauen mit Infektionen auf ein normales Niveau.
- Fünf von 53 Kindern, deren Mütter eine Infektion hatten (9,4 Prozent), hatten Regulierungswerte im untersten fünften Perzentil einer normalen Stichprobe, verglichen mit einem von 83 Kindern von Müttern ohne Infektion. Dieser Effekt trat nicht auf, wenn die Mütter während der Schwangerschaft einen Cholinspiegel von mehr als 7 Mikromol hatten. Diesen Wert erreichten nur 25 Prozent der Frauen, obwohl sie aufgefordert wurden, cholinhaltige Lebensmittel zu sich zu nehmen.
Der Körper bildet einen Teil des Cholins selbst, und es ist in bestimmten Lebensmitteln wie Leber, rotem Fleisch und Eiern natürlich vorhanden. Allerdings nehmen bis zu 75 Prozent der schwangeren Frauen während der Schwangerschaft weniger Cholin zu sich als empfohlen (450 mg Cholin pro Tag). Außerdem sind in pränatalen Vitaminen nur geringe oder gar keine Mengen enthalten.
