Estudio explora los efectos de la inflamación materna en el desarrollo del cerebro fetal
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Investigaciones anteriores sugieren que las infecciones o la inflamación en mujeres embarazadas pueden estar relacionadas con el desarrollo de trastornos del desarrollo neurológico en su descendencia. Si bien esta asociación está bien documentada, los mecanismos moleculares y neurales que la sustentan aún no se conocen bien.
Investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard han llevado a cabo recientemente un estudio destinado a comprender mejor cómo la activación inmunitaria materna (MIA) puede influir en el desarrollo del feto y facilitar potencialmente la aparición de trastornos del neurodesarrollo. Su artículo, publicado en Nature Neuroscience, muestra que MIA puede activar una vía neuronal particular que regula la traducción de moléculas de ARN mensajero (ARNm) en el cerebro de ratones macho prenatales, interrumpiendo un proceso conocido como proteostasis.
La molécula de ARNm es esencialmente una molécula de ARN monocatenario que pone en acción las instrucciones genéticas del ADN. La proteostasis (u homeostasis de las proteínas), por otro lado, es el proceso que regula las proteínas dentro y alrededor de las células, manteniendo su salud y evitando su degradación.
«El laboratorio Huh tiene un interés de larga data en comprender cómo el sistema inmunitario dicta el neurodesarrollo», dijo a Medical Xpress Eunha Kim, becaria postdoctoral en el laboratorio de Jun Huh. «Anteriormente demostramos que la inflamación durante el embarazo (activación inmunitaria materna o MIA) interrumpe el desarrollo del cerebro fetal y conduce a un comportamiento anormal en la descendencia. También demostramos que una citoquina específica, IL-17a, era necesaria para el efecto de MIA en el feto. neurodesarrollo».
El objetivo principal del estudio reciente realizado por Kim y sus colegas fue identificar mecanismos celulares específicos que ocurren dentro del cerebro fetal en respuesta a MIA. Para hacer esto, utilizaron una técnica llamada secuenciación de ARN de una sola célula (scRNA-seq) para caracterizar las firmas de expresión génica en todos los tipos de células dentro del cerebro embrionario de ratones prenatales, examinando la descendencia masculina y femenina. Curiosamente, observaron una amplia interrupción en los mecanismos que controlan la traducción del ARNm, que fue más prominente en los hijos varones de madres que presentaban un sistema inmunitario activado.
Posteriormente, los investigadores pudieron identificar una vía específica que se activa selectivamente en los cerebros de ratones machos prenatales expuestos a MIA. Se sabe que esta vía, conocida como respuesta integrada al estrés (ISR), desempeña un papel clave en la regulación de la traducción del ARNm.
«Usamos ratones transgénicos e intervenciones farmacológicas para probar si el bloqueo de la ISR revertía la fenotipos conductuales observados en la descendencia MIA», explicó Brian Kalish, uno de los investigadores que llevó a cabo el estudio. «Encontramos que MIA está asociado con alteraciones generalizadas en la maquinaria de traducción del ARNm y una detención global en la síntesis de proteínas en el cerebro masculino. Este efecto fue mediado por la respuesta integrada al estrés (ISR), y la IL-17a era necesaria para la activación de ISR en el cerebro. cerebro fetal».
Curiosamente, Kalish, Kim y sus colegas descubrieron que cuando bloqueaban la ISR, ya sea usando ratones transgénicos (es decir, ratones con genomas alterados por humanos) o drogas, podían revertir la déficits de comportamiento observados en la descendencia MIA. Además, en ratones machos prenatales, el bloqueo de la ISR restauró el equilibrio en la actividad neuronal cortical.
En general, este estudio reciente reveló alteraciones específicas en la homeostasis de proteínas asociadas con la inflamación materna y que ocurren predominantemente en ratones machos prenatales, lo que podría aumentar el riesgo de trastornos del neurodesarrollo en las crías expuestas a MIA. En el futuro, los hallazgos recopilados por Kalish, Kim y sus colegas podrían inspirar más investigaciones destinadas a comprender mejor dicha interacción inmune-neuronal, que en última instancia podría informar el desarrollo de estrategias para reducir los efectos adversos de MIA en el cerebro fetal.
«Este trabajo planteó muchas preguntas importantes que están maduras para futuras investigaciones», dijo Kalish. «Específicamente, solo arañamos la superficie para comprender las diferencias sexuales en la respuesta a MIA. También continuamos investigando múltiples mecanismos por los cuales las citocinas afectan el desarrollo neurológico».
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La activación inmunitaria materna induce cambios sostenidos en la motilidad de la microglía fetal Más información: La activación inmunitaria materna en ratones interrumpe la proteostasis en el cerebro fetal. Neurociencia de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038/s41593-020-00762-9. Información de la revista: Nature Neuroscience
2021 Science X Network
Cita: El estudio explora los efectos de la inflamación materna en el desarrollo del cerebro fetal (2021, 25 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-explores-effects-maternal-inflammation-fetal.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.