Пренатальные и постнатальные эффекты активации материнского иммунитета на синаптические и нейроразвитийные пути через эпигенетические механизмы

Как иммунная система матери формирует мозг ребёнка

Инфекции во время беременности давно связаны с повышенным риском таких состояний, как шизофрения, аутизм и СДВГ у детей, но биологический «мост» между заболевшей матерью и уязвимым мозгом взрослого оставался неясным. В этом исследовании на мышах показано, как иммунный ответ матери на грипп в период беременности может оставлять долговременные химические метки в развивающемся мозге, изменяя способы коммуникации между нервными клетками и потенциально повышая риск последующих психических и неврологических проблем.

Заболевание при беременности и пожизненный риск для мозга

Эпидемиологические исследования у людей показали, что при инфекциях у беременных женщин их дети с большей вероятностью развивают разные психиатрические и нейроразвитийные расстройства во взрослом возрасте. Авторы исследуют активацию иммунной системы матери — каскад иммунных сигналов, высвобождаемых при борьбе с инфекцией. Эти сигналы могут пересекать плаценту или влиять на неё и взаимодействовать с развивающимся мозгом в период, когда закладываются нейронные цепи. Лобная кора — ключевая для планирования, принятия решений и контроля эмоций — развивается длительное время и особенно чувствительна к ранним нарушениям.

Разделение эффектов до и после рождения

Чтобы отделить то, что происходит в утробе, от того, что происходит после рождения, исследователи инфицировали беременных мышей лёгким, не летальным штаммом гриппа на раннем этапе беременности, эквивалентном концу первого триместра у человека. Часть малышей оставалась с биологическими матерями, других пересадили к суррогатным матерям в течение 24 часов после рождения. Так образовались четыре группы: потомки без экспозиции до или после рождения, с экспозицией только до рождения, только после рождения или в оба периода. Когда потомки достигли взрослого возраста, команда изучала нейроны лобной коры, анализируя как активность генов, так и «эпигенетические» метки — химические теги на белках упаковки ДНК, которые помогают контролировать, какие гены включены или выключены.

Долговременные химические метки на ДНК мозга

Исследование сосредоточилось на двух гистонных метках, H3K27ac и H3K4me3, которые отмечают активные переключатели и точки старта для генов. С помощью чувствительных методов секвенирования авторы сопоставили десятки тысяч таких регуляторных областей и измерили, какие гены были более или менее активны в каждой группе. Они обнаружили, что активация иммунитета матери до рождения вызвала широкие и стабильные изменения в участках-энхансерах — фрагментах ДНК, действующих как регуляторные настройки активности генов. Эти изменения были особенно обогащены в генах, задействованных в построении переднего мозга, направлении роста нервных волокон и установлении ранних точек связи между нейронами. Многие из тех же генов также показывали изменённую активность после рождения у детёнышей, выращенных матерями с активированным иммунитетом, что указывает на устойчивую траекторию регуляции в течение развития, а не на эпизодический шок.

От эпигенетических сдвигов к изменениям синапсов и схем

И дородовая, и послеродовая экспозиция влияли на молекулярные пути, которые управляют тем, как нейроны передают сигналы друг другу. Гены, связанные с глутаматом (основным возбуждающим нейротрансмиттером), ГАМК (основным тормозным нейротрансмиттером) и дофамином (важным для мотивации и вознаграждения), демонстрировали скоординированные изменения в своих регуляторных элементах и уровнях экспрессии. Эти системы неоднократно вовлекаются в шизофрению, депрессию, аутизм и зависимость. Авторы также обнаружили изменения в генах, отвечающих за организацию синапсов, рост аксонов и утончение мозговых схем, особенно при послеродовой экспозиции, что указывает на то, что поведение матери и продолжающиеся иммунно-связанные изменения после рождения помогают формировать, как нейронные сети проводятся и настраиваются. Сетевой анализ выделил ключевой набор транскрипционных факторов — главных регуляторов активности генов — нарушенных в обоих временных окнах.

Связи с человеческим психиатрическим риском

Чтобы оценить релевантность мышиных изменений для человеческих заболеваний, команда сопоставила локусы энхансеров и промоторов мыши с их ближайшими человеческими аналогами и сравнила их с крупными генетическими исследованиями психиатрических расстройств. Области, изменённые активацией иммунитета матери, были сильно обогащены человеческими рисковыми локусами для шизофрении, биполярного расстройства, депрессии, невротизма и СДВГ, но не для большинства непсихиатрических состояний. Эта картина предполагает, что те же типы регуляторных участков ДНК, которые несут наследственный генетический риск психических заболеваний, также чувствительны к иммунным воздействиям в период беременности и ранней жизни, выступая точкой схода генетики и среды.

Что это значит для здоровья человека

Для неспециалистского читателя ключевое послание таково: иммунный ответ матери — а не только сама инфекция — может оставлять долговременные «записи на полях» в инструкции по развитию мозга ребёнка. Эти эпигенетические записи, сделанные до и вскоре после рождения, могут тонко изменять рост нейронов и их взаимодействие в цепях, отвечающих за мышление, настроение и поведение. Хотя большинство детей матерей, заболевших во время беременности, не разовьют психические расстройства, данная работа помогает объяснить, почему некоторые становятся более уязвимыми, и подчёркивает важность предупреждения и контроля инфекций и воспаления во время беременности и ранней жизни как части стратегии по поддержанию долгосрочного здоровья мозга.

Цитирование: Zhu, B., Li, G., Saunders, J.M. et al. Prenatal and postnatal effects of gestational immune activation on synaptic and neurodevelopmental pathways via epigenetic mechanisms. Transl Psychiatry 16, 82 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03884-z

Ключевые слова: активация иммунитета матери, эпигенетика, нейроразвитие, синаптическая сигнализация, риск психических расстройств