Воспаление во время беременности может надолго изменить развитие мозга потомства, однако некоторые вызванные им нарушения оказались обратимыми даже во взрослом возрасте. В эксперименте на мышах одна доза рапамицина всего за два часа ослабила аутистоподобное поведение и нормализовала работу нейронных сетей.
Ученые из UCLA вызвали у беременных мышей слабую воспалительную реакцию на раннем сроке. Доза была настолько небольшой, что самки не испытывали выраженного недомогания, но у их потомства позднее появились стойкие изменения.
У взрослых животных сохранялось воспаление в мозге и других тканях, наблюдалось небольшое чрезмерное увеличение мозга и повышенная активность сигнального пути mTOR, регулирующего рост и размножение клеток. Связи между функциональными сетями мозга были нарушены, а в поведении появились признаки, напоминающие аутизм: повторяющиеся действия, повышенная чувствительность к звукам, прикосновениям и другим раздражителям.
После одной дозы иммуноподавляющего препарата рапамицина улучшения произошли почти по всем изученным показателям. Чрезмерно активные нейроны начали работать ближе к норме, снизилась предрасположенность к судорогам, а взаимодействие между участками мозга стало более типичным.
Одновременно уменьшились повторяющиеся действия, сенсорная чувствительность и чрезмерная реакция на внешние раздражители. Все это произошло примерно за два часа.
Такой быстрый эффект особенно заинтересовал исследователей. За столь короткое время препарат не мог перестроить синапсы и исправить физические изменения мозга, возникшие еще на ранних этапах развития. Вероятнее всего, рапамицин временно изменил работу уже существующих нейронных цепей.
По мнению ученых, это показывает, что взрослый мозг может сохранять способность к функциональной нормализации, даже если структурные отличия остаются. Следовательно, для ослабления некоторых симптомов необязательно полностью перестраивать физическую структуру мозга — потенциальной мишенью могут стать механизмы работы нейронных сетей.
Анализ активности генов показал, что рапамицин изменил аномальные процессы, связанные с аутизмом, эпилепсией и работой ионных каналов. Наиболее заметный эффект наблюдался в возбуждающих нейронах, которые стимулируют активность мозговых сетей.
Это указывает на то, что препарат быстро восстановил более здоровый баланс нейронной возбудимости. Среди возможных направлений для будущих исследований ученые называют сигнальный путь mTOR, организацию мозговых сетей и соотношение возбуждения и торможения в нервной системе.
Однако рапамицин не рассматривается как готовое средство для лечения людей. Его эффект был временным, а при ежедневном применении через несколько недель мыши становились менее чувствительными к препарату. Кроме того, повторный прием может быть токсичным, а само исследование проводилось только на животных.
Авторы считают, что ценность открытия заключается не в возможности использовать рапамицин, а в обнаружении новых терапевтических мишеней. В будущем это может помочь создать более безопасные и точные методы воздействия на отдельные нарушения, включая чрезмерную сенсорную чувствительность.
