Epigenetske promjene u posteljici mogle bi biti ključne za razvoj shizofrenije i drugih mentalnih poremećaja
Znanstvenici su otkrili moguću vezu između placente - organa koji opskrbljuje fetus kisikom i hranjivim tvarima - i podrijetla mentalnih bolesti. Ako se potvrdi točnim, ovo bi otkriće moglo poboljšati razumijevanje znanstvenika o tome kako određeni psihijatrijski poremećaji počinju puštati korijenje prije rođenja ili su vjerojatniji zbog događaja u maternici.
Prema "neurorazvojnoj hipotezi", koju je 1987. prvi predložio neuroznanstvenik Daniel Weinberger, shizofrenija nastaje tijekom fetalnog razvoja mozga. Teorija sugerira da kombinacija genetskih čimbenika rizika i prenatalnih stanja oblikuje rano ožičenje mozga, povećavajući tako vjerojatnost shizofrenije i drugih poremećaja mentalnog zdravlja kasnije u životu. Iako je široko prihvaćena kao izvediva, točan mehanizam iza ove hipoteze nije jasan.
No, nedavna studija objavljena u časopisu Nature Communications, otkriva da bi dio odgovora mogao ležati u epigenetskim modifikacijama u placenti. To su kemijske promjene na molekulama DNK koje ne mijenjaju gene unutar njih, već utječu na to koji će geni biti uključeni ili isključeni.
U studiji su znanstvenici analizirali DNK iz 368 uzoraka placente, fokusirajući se na vrstu epigenetske promjene koja se naziva DNK metilacija, a koja utječe na ekspresiju gena. Identificirali su više od 214.000 dionica DNK u placenti gdje se često odvija metilacija DNK.
Mnoga od tih metiliranih DNK mjesta nalazila su se u područjima gdje se DNK aktivno koristi za proizvodnju RNK i proteina. Stoga je moguće da metilacija DNK može "utišati ili aktivirati gene" uključene u razvoj i funkciju posteljice, rekao je tim znanstvenika. Promjene u funkciji posteljice su važne jer posteljica djeluje kao posrednik između majčine okoline i fetusa.
Prijašnje studije već su povezivale specifične gene s psihijatrijskim poremećajima, uključujući shizofreniju, bipolarni poremećaj i veliki depresivni poremećaj. Tako je tim usporedio svoje podatke o metilaciji DNK posteljice s postojećim podacima o ovim poremećajima, kako bi vidjeli pojavljuju li se isti geni.
Otkrili su da je nekoliko gena povezanih s psihijatrijskim poremećajima visoko metilirano u placenti. Stoga su pretpostavili da metilacija može utjecati na aktivnost ovih placentnih gena - mijenjajući hoće li oni stvarati proteine ili ne - što bi zauzvrat utjecalo na razvoj mozga fetusa.
Kako bi istražili te potencijalne učinke na razvoj fetalnog mozga, istraživači su promatrali kako metilacija DNK mijenja ekspresiju gena u placenti. Otkrili su da su mnogi geni na koje utječe DNK metilacija uključeni u imunološke reakcije. Na temelju ovih otkrića, pretpostavili su da metilacija DNA u placenti utječe na ekspresiju gena povezanih s imunološkim sustavom, potencijalno povećavajući rizik od infekcije u nekim slučajevima.
Ranije studije povezale su infekcije tijekom trudnoće - uključujući sezonsku gripu i Zika virus - s promijenjenim neurorazvojem fetusa i većim rizikom od psihijatrijskih poremećaja kod potomaka. Istraživači vjeruju da infekcije tijekom trudnoće mogu ometati razvoj mozga fetusa pokrećući imunološke reakcije majke koje potom uzrokuju upalu mozga fetusa; ili, alternativno, klice mogu izravno zaraziti moždane stanice fetusa.
Novo istraživanje ukazuje na moguću vezu između epigenetike posteljice i ovih štetnih imunoloških odgovora. Međutim, "jedini problem je što ovaj rad ne pruža izravne eksperimentalne dokaze da specifični obrasci metilacije dovode do shizofrenije ili drugih neuropsihijatrijskih poremećaja", rekao je za Science Live John Loike, profesor biologije i bioetike na Sveučilištu Touro u New Yorku.
Umjesto preciznog utvrđivanja tih točnih mehanizama, ova studija promatra promjene u DNK posteljice kao svojevrsni marker za istraživanje kako stanja tijekom trudnoće mogu biti povezana s moždanim poremećajima kasnije u životu, rekao je Loike, koji nije bio uključen u studiju. "Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potkrijepili ovi nalazi."
Ako se ova epigenetska veza potvrdi, otkriće bi teoretski moglo ukazati na načine prevencije psihijatrijskih poremećaja, sugeriraju autori.
"Kad bismo mogli identificirati čimbenike rizika u prenatalnoj fazi, mogli bismo intervenirati prije nego što se simptomi pojave, prilagoditi tretmane ili osmisliti personalizirane preventivne strategije", izjavila je u izjavi za medije Ariadna Cilleros-Portet, prva autorica studije i postdoktorandica u bolnici Mount Sinai u New Yorku.