Инфекция и диабет с ожирением вызывают в организме беременной женщины воспалительную реакцию, которая может плохо повлиять на формирующийся мозг ребёнка.

Мы давно знаем, что от состояния здоровья во время беременности зависит здоровье ребёнка: если что-то плохое происходит в материнском организме, то это с большой вероятностью скажется на развивающемся эмбрионе. И речь тут не только о том, что во время беременности нельзя употреблять алкоголь или курить.

(Фото Heide Benser / Corbis.)

Развитие мозга у ребёнка во многом зависит от взаимодействий между иммунными клетками у его матери. (Фото NICHD / Flickr.com.)

Известно, что избыточный вес с диабетом или какое-нибудь воспаление у матери тоже могут плохо сказаться на ребёнке. Например, несколько лет назад в ходе масштабного исследования в Дании удалось выяснить, что у женщин, болевшие во время беременности какой-то сильной инфекционной болезнью (будь то грипп, вирусный гастроэнтерит или, например, инфекция мочеполовых путей), рожали детей, у которых с высокой вероятностью развивался аутизм. (Хотя сама по себе доля аутистичных детей была невелика.) Если инфекция случалась в первый триместр беременности, то вероятность аутизма у ребёнка возрастала втрое, если во второй триместр – то в 1,5 раза.

Очевидно, что тут всё дело не столько в конкретной инфекции, сколько в реакции иммунитета, который пытается подавить болезнь. Но что за иммунный механизм связывает воспаление и аутизм? Ответить на этот вопрос попытались Цзюнь Ху (Jun R. Huh) вместе с коллегами из Массачусетского университета, Нью-Йоркского университета и Массачусетского технологического института.

В своих экспериментах они опирались на результаты Пола Паттерсона (Paul Patterson) из Калифорнийского технологического института, который выяснил, что у грызунов одним из связующих звеньев между инфекцией и аутистическим поведением служит иммунный сигнальный белок IL-6. С другой стороны, известно, что тот же IL-6 активирует особый вид Т-лимфоцитов, называемых Т-хелперами 17, или Th17. В целом у клеток-хелперов задача – помогать другим иммунным клеткам правильно отреагировать на опасность: хелперы показывают, кого надо атаковать, и с помощью набора сигнальных молекул повышают силу иммунного ответа. Но вот как раз Th17 были замечены ещё кое в чём: они активно участвуют в развитии аутоиммунных расстройств, таких как рассеянных склероз, ревматоидный артрит и пр., когда иммунитет начинает «есть» собственные здоровые ткани организма. И, что самое главное, Th17 сами активировались IL-6.

Оставалось только проверить, действительно ли сигнальный белок IL-6 и лимфоциты Th17 в случае болезни провоцируют развитие аутизма. Проверяли это на беременных мышах, которым вводили искусственно синтезированную двуцепочечную молекулу РНК – такую РНК иммунитет воспринимает как вирусную инфекцию и начинает действовать по соответствующему плану. Хотя аутизм, несомненно, человеческая болезнь, некоторые его симптомы могут проявляться даже в таких не очень высокоразвитых зверях, как грызуны: те же мыши, например, могут демонстрировать аутистическое зацикленное поведение, когда какое-то действие повторяется много раз безо всякого смысла, они меньше общаются с другими, а само общение происходит не вполне нормально. Все такие признаки авторы работы наблюдали у детёнышей самок, которых заражали ложным «вирусом»; причём когда у таких самок подавляли работу сигнальных белков, выделяемых Th17-клетками, то никакого аутизма у их потомства не возникало.

В мозге мышат с аутистическим поведением нарушалась укладка нейронных слоёв в коре полушарий. Подобные нерегулярные, несвойственные для нормального мозга структуры можно обнаружить и у человека с аутизмом. То есть инфекция во время беременности запускает иммунный защитный механизм с участием белка IL-6 и хелперных клеток Th17, однако сигнальные белки, которые выделяют Th17, действуют не только на иммунные клетки, помогая им справиться с патогеном – они действуют ещё и на клетки развивающегося мозга, которые в результате складываются в коре в нерегулярный «аутистический» узор. Результаты исследований опубликованы в журнале Science.

Разумеется, сам собой напрашивается вывод, что у женщин, которым не повезло во время беременности подхватить грипп или что-то подобное, нужно целенаправленно снизить активность злосчастных Т-хелперов 17. Впрочем, сами авторы о клинических перспективах своей работы, как обычно, говорят с осторожностью. Вообще, даже если брать только влияние иммунитета, то и здесь может работать на один механизм, а несколько. Например, три года назад в Translational Psychiatry появилась статья, в которой на примере приматов описывалось, как аутизм может возникать после атаки материнских антител на развивающийся мозг зародыша. Причём в результате такой иммунной атаки мозг становился больше, чем у нормальных особей – а избыток нервных клеток, как считается, увеличивает риск развития аутизма.

Вероятно, без иммунитета не обходится и в тех случаях, когда аутистические расстройства у детей связывают с диабетом и избыточным весом у матерей. В журнале Pediatrics опубликована статья сотрудников Университета Джонса Хопкинса, в которой анализ психического состояния около 2 700 детей сопоставлен с состоянием здоровья их матерей во время беременности. Цифры оказались такие: вероятность того что аутистическое расстройство проявится у ребёнка до шести лет, возрастало почти вдвое, если мать страдала от ожирения, и более чем вдвое, если у матери был диабет. Если же у женщины был и диабет, и ожирение, то вероятность аутизма у ребёнка повышалась вчетверо.

Хотя работа носит сугубо коррелятивный, статистический характер, Даниэль Фалин (M. Daniele Fallin) и её коллеги предполагают, что здесь всё сводится к воспалению, а значит, к иммунитету. Известно, что и ожирение, и диабет провоцируют воспалительную реакцию, которая начинается в жировой ткани, а о том, как воспаление сказывается на развитии мозга, мы говорили несколькими абзацами выше.

Но тут могут быть и другие объяснения: например, в статье 2012 года, тоже посвящённой взаимосвязи материнского ожирения и диабета с аутизмом у детей и опубликованной в том же Pediatrics, делается акцент на инсулине (хотя и о воспалении авторы работы тоже не забывают). Раз у матери диабет, то и глюкозы в её крови больше, и развивающийся эмбрион, чтобы справиться избытком глюкозы, начинает сам вырабатывать избыток инсулина. Но интенсивный синтез инсулина требует большого количества кислорода, который приходится отбирать от других систем, в том числе и от мозга.

Кроме того, диабет может привести к недостаточному снабжению плода ионами железа, что также сказывается на формировании нервной системы. Так или иначе, всё это лишний раз говорит о том, как важно следит за здоровьем во время беременности – и пусть от диабета сейчас вылечиться нельзя, но уж по крайней мере вес в рамках «планирования семьи» можно постараться сбросить.