Российские ученые объяснили, почему мозг беременных плохо адаптируется
Российские биохимики обнаружили, что при недостатке кислорода в мозге беременных нарушается обмен аминокислот, что может оказать влияние на весь организм. Результаты исследования опубликованы в журнале Cells.
Каждая десятая беременность осложнена недостаточным снабжением организма матери и плода кислородом. Сопутствующие патологии развития эмбриона активно изучаются, но до последнего времени мало что было известно про влияние этого фактора на организм матери.
Чтобы понять, каким образом можно снизить чувствительность женщины к недостатку кислорода, российские ученые из Московского государственного университета исследовали и описали клеточные процессы, протекающие в мозге беременных крыс, и выяснили, что ключевую роль в этих процессах играют аминокислоты. Исследования поддержаны Российским научным фондом (РНФ).
Мозг — сложный природный объект, в котором аминокислоты — составные части белков, и их производные — служат для передачи и регуляции сложнейших сигналов. Даже небольшие изменения в уровне этих веществ в мозге могут повлиять на весь организм.
Например, при возникновении опасности должны срабатывать определенные защитные механизмы, однако недостаток аминокислот, «включающих» эти системы, может привести к неадекватной реакции и даже гибели организма. Известно также, что изменения уровней и нарушения превращений аминокислот в мозге приводят к неврологическим расстройствам, поскольку эти молекулы служат для передачи сигналов между клетками мозга.
Ученые разработали подход, позволяющий измерить содержание в мозге аминокислот и описать их участие в разных клеточных процессах. Они изучили, как меняется уровень этих веществ у 17 беременных и 25 небеременных крыс после того, как их помещали в барокамеру, где концентрацию кислорода понижали с обычных 21 процента до 5 процентов. Устойчивость крыс к нехватке кислорода определяли по времени, в течение которого животные могли находиться в таких условиях, не теряя сознание.
Затем исследователи анализировали клетки мозга крыс на содержание и состав аминокислот. Для этого они разделили аминокислоты между собой, окрасив их специальными красителями, и определяли концентрацию каждой молекулы в исследуемых растворах.
Оказалось, что при недостатке кислорода у небеременных крыс уровень 7 из 15 аминокислот в мозге повышался. Это было реакцией организм на изменение условий. Однако в мозге беременных крыс их содержание оставалось на прежнем уровне. Поэтому такие крысы плохо адаптировались к изменившимся условиям и смогли недолго продержаться в камере с низкой концентрацией кислорода.
«В предыдущих исследованиях мы показали, что содержание и превращение аминокислот в мозге крыс тесно связаны с их содержанием в крови. Поэтому, чтобы перейти от исследования мозга животных к медицине, можно изучать соответствующие биохимические параметры в крови людей. Такие проекты помогут развитию персонифицированной медицины и будут иметь значение для широкого спектра патологических воздействий», — приводятся в пресс-релизе РНФ слова руководителя исследования Виктории Буник, ведущего научного сотрудника Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского, профессора факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М. В. Ломоносова и профессора Медицинского университета им. И. М. Сеченова.