Istraživači sa Instituta za psihijatriju Maks Plank istražili su kako hormoni stresa utiču na rani razvoj moždanih ćelija u moždanoj kori fetusa. Korteks je ključna oblast mozga za razmišljanje. Tim je uspeo da pokaže uzročno-posledične veze između hormona stresa i izmenjene strukture mozga, koje se odnose na viši nivo obrazovanja kasnije u životu.
Hormonska grupa glukokortikoida je ključna za regulaciju našeg metabolizma i imunološkog odgovora, ali i za razvoj organa kao što su mozak i pluća pre rođenja. Hormoni se oslobađaju kao odgovor na stres i mogu da putuju od majke do fetusa. Jedan od najpoznatijih hormona stresa je kortizol. Sintetički oblici se propisuju, na primer, u trudnoćama sa visokim rizikom od prevremenog porođaja kako bi se pomoglo sazrevanju pluća fetusa.
„Otkrili smo da glukokortikoidi, kada su prisutni rano u trudnoći u prvom ili ranom drugom tromesečju, povećavaju broj određene vrste moždanih ćelija koje se formiraju veoma rano u razvoju (zvane bazalne progenitorske ćelije)“, izveštava Anthi C. Krontira, koji je vodio studiju objavljenu u Neuronu. „Ovo su ćelije koje su važne za rast moždane kore.“
Naučnici su za svoja istraživanja koristili takozvane organoide mozga. Ovo su modeli mozga u razvoju koji su izvedeni iz ljudske kože ili krvnih zrnaca i sazrevaju u petrijevoj posudi. Oni reprodukuju rane razvojne faze mozga sazrevanja i tako pružaju uvid u prve korake u razvoju ljudskog mozga.
Glukokortikoidi deluju preko proteina zvanog ZBTB16 da menjaju razvoj korteksa, a to rezultira proizvodnjom više neurona. Istraživači su detaljno pregledali genetsku varijantu koja dovodi do povećanja nivoa ZBTB16 kao odgovor na glukokortikoide. Otkrili su uzročno-posledične veze sa izmenjenom strukturom mozga i višim obrazovnim dostignućima kasnije u životu. Ova veza je dodatno potkrepljena podacima iz studije koja je pratila trudnice i njihovo potomstvo.
Mnoga istraživanja u prošlosti su pokazala da glukokortikoidi kada su prisutni kasno u gestaciji, u trećem trimestru, izazivaju štetne efekte na potomstvo uključujući gubitak neuronskih veza i povećan rizik od psihijatrijskih poremećaja kasnije u životu. „Naša studija pokazuje da isti hormoni kada su prisutni u ranoj trudnoći mogu imati suprotan efekat“, izveštava Krontira.
Ovo je povezano sa neurogenezom, procesom proizvodnje neurona iz progenitornih ćelija, koji je aktivan u ranoj, ali ne i u kasnoj gestaciji. „Otkrili smo da glukokortikoidi u ranoj fazi gestacije povećavaju progenitorne ćelije i neurone i to se odnosi na korisne fenotipove za potomstvo, kao što su povećane kognitivne sposobnosti“, objašnjava Krontira. Isti rezultati ne bi bili mogući za glukokortikoide u kasnoj gestaciji jer se tada više ne dešava proizvodnja neurona iz progenitornih ćelija.
„Naše istraživanje otkriva put na ćelijskom i molekularnom nivou koji objašnjava kako glukokortikoidi utiču na razvoj ljudskog korteksa, sa potencijalnim posledicama po kognitivne sposobnosti i strukturu mozga kasnije u životu“, kaže direktorka Instituta Elisabeth Binder.
Poznavanje ovih najranijih razvojnih procesa je značajno jer bi moglo omogućiti terapijske pristupe u tako ranoj fazi ljudskog razvoja preko majke.
