A méhlepény az emlősök utódgondozásának első mérföldköve. A fejlődő embrió anyagcseréje a méhlepényen, vagy placentán keresztül fonódik össze az anyáéval. A placenta azonban mint endokrin szerv is fontos, vagyis a hormonális szabályozásban is részt vesz, mind az embrió, mind az anya szervezetében. A méhlepény által termelt egyik hormonról már a 80-as években kiderült, hogy befolyással lehet az idegrendszer működésére. Egy új kutatás szerint a hormon jelentősége még ezen is túlmutat, az utód agyának fejlődését is jelentősen befolyásolja. A folyamat fontos lehet a koraszülöttek idegrendszeri egészségének megőrzése szempontjából.
A placenta egy ideiglenes szerv, amely a terhesség során alakul ki a megtermékenyített petesejtből. A petesejt beágyazódásakor indul fejlődésnek és a terhesség 14. hetére már teljesen funkcionális. A működésének lényege, hogy az anya és a fejlődő utód vérkeringését összekapcsolja. A méhlepényen keresztül az anya oxigénben és tápanyagokban gazdag vért ad a magzatnak. A magzati keringés az elhasznált vért pumpálja vissza a méhlepény felé. Ez a funkció már önmagában hatalmas jelentőségű szervvé teszi a méhlepényt, de ezen felül még hormonokat is termel, melyek az anya és az utód szervezetének folyamatait egyaránt szabályozzák.
A méhlepény, mint endokrin szerv
A méhlepény termeli például az emberi coriogonadotropint, vagyis a hCG nevű hormont is, amelyet a terhesség kimutatására használnak. A hCG leállítja a női nemi ciklust, hogy fejlődésnek indulhasson a megtermékenyített petesejt. A méhlepény emellett szteroid hormonokat is termel, melyeknek szintén alapvető szerepe van a terhesség normális lefolyásában. A szteroid hormonok egyikéről, az addig jelentéktelennek tartott allopregnanolonról a 80-as években derült ki, hogy képes aktiválni az egyik leggyakoribb ingerületátvivő receptorát. A gamma-amino-vajsav, vagy GABA a leggyakoribb gátló neurotranszmitter az agyban, így azok a vegyületek, amelyek hatással vannak a GABA által bonyolított jelátviteli folyamatokra, általában jelentős hatást fejtenek ki az agy működésére és a viselkedésre is. Ez igaz az allopregnanolon esetében is, ugyanis nagyobb koncentrációban érzéstelenítő hatása van. Az utóbbi időben a menstruációs ciklussal összefüggő epilepsziás rohamok kezelésében is ígéretesnek tűnik.
Az allopregnanolon tehát markáns idegrendszeri hatással bír és két éve a az USA Élelmiszerbiztonsági és Gyógyszerészeti Hivatala engedélyezte a használatát a szülés utáni depresszió kezelésében. Mivel a szüléskor a placenta is eltávozik a nő testéből, ezért az általa termelt hormonoktól is megválik az anya szervezete. Úgy tűnik, hogy az allopregnanolon pótlása ellensúlyozhatja az idegrendszer működésének megváltozását, ami érzelmi zavarként nyilvánulhat meg. Ezek alapján feltételezhető, hogy a szülés utáni depresszió kialakulásában szerephez jut az allopregnanolon mennyiségének hirtelen csökkenése.
A placenta hormonjait a koraszülöttek is nélkülözik
Mivel az allopregnanolon ilyen jelentőségűnek bizonyult az anyai idegrendszer működésében, egy kutatócsoport azt vetette fel, hogy az utód idegrendszerére is hatással lehet. Mivel a koraszülöttek idő előtt szakadnak el a méhlepénytől, megszűnik az allopregnanolon ellátásuk is. Ez talán befolyásolhatja az agyuk fejlődését.
A feltevés elbírálásához a kutatók olyan egereket használtak, melyekben géntechnológiai módszerekkel akadályozták meg, hogy a placenta allopregnanolont termeljen. Az így fejlődő kisegereket a születés utáni 30. napon feláldozták, hogy megvizsgálják az idegrendszerüket. Az egerek agyának különböző pontjairól vettek mintákat és meghatározták, hogy milyen fehérjék fejeződnek ki ezeket a területeken, majd összehasonlították a normálisan fejlődő egerekre vonatkozó hasonló adatokkal. A sejtek működését az határozza meg, hogy milyen fehérjéket fejez ki, így ezzel a módszerrel végső soron kimutatható, ha valamilyen működésbeli eltérés jelent meg a kísérleti csoport idegrendszerében. A kutatók azt találták, hogy a kisagyban változott meg legnagyobb mértékben a génkifejeződés a normálishoz képest.
Génkifejeződés
A sejtekben lévő örökítőanyag egyes szakaszai a gének, melyek tulajdonképpen fehérjéket határoznak meg. A fehérjék végeznek szinte minden feladatot egy sejtben, egy izomsejt és egy idegsejt között például a legfontosabb különbség az, hogy milyen fehérjéket fejeznek ki.
A kisagynak hiányzik a legjobban a placenta
Az eredmények arra utaltak, hogy a hormon hiánya elsősorban a kisagy fejlődését érinti. Ez az eredmény elég meglepő, hiszen a kisagy épp egy olyan területe az agynak, amely a születést követően ér a legfontosabb fejlődési szakaszába. Vannak bőven olyan agyterületek, melyeknél sokkal hangsúlyosabb az anyaméhben zajló fejlődés, így váratlan, hogy épp a kisagyra van kiugró hatással az allopregnanolon. A megváltozott kifejeződésű gének egyébként a fehérállománnyal vannak összefüggésben, az idegsejt nyúlványok burkolatáért felelősek.
Újabb meglepő részlet, hogy az allopregnanolon hiánya eltérően hatott a hím és a nőstény utódok fejlődésére. A hímeknél fokozódott, a nőstényeknél csökkent az említett gének kifejeződése. A génexpressziós különbség szövettani szinten is megmutatkozott, a hímeknél vastagabbak lettek a nyúlványokat burkoló mielinhüvelyek és az ezeket létrehozó gliasejtek száma is fokozódott. A nőstényeknél épp ellenkezőleg, a hüvelyek vastagsága és a gliasejtek száma is csökkent.
A kutatók ezek után felnőtt állatokat is vizsgáltak, melyek szintén az allopregnanolon hiányában fejlődtek a méhben. Csak a hímeknél találtak jelentős eltérést a kisagy struktúrájában, a fehérállomány minőségét jelző változók jelentős csökkenést mutattak. A mielinhüvelyek létrehozásáért felelős gének fokozott kifejezése tehát a kezdetekben fokozott mielinizációt eredményezett, azonban ez idősebb korban már a mielinhüvelyek degenerációjához vezetett.
Mielinizáció
Az idegsejtek hosszú nyúlványait mielinhüvely burkolja. Ez a hüvely jelentősen felgyorsítja az idegsejtek által létrehozott jelek továbbítását. A mielinizáció, a milein hüvelyek kialakulása azonban egy finoman szabályozott folyamat. Se túl kevés, se túl sok mielin nem jó, hiszen mindkét véglet megzavarhatja az idegrendszer elektromos tevékenységének időzítését.
A kisagy és a társas viselkedés
Az allopregnanolon hiányában fejlődő hímeknél ugyanakkor viselkedéses szinten is megfigyeltek elváltozásokat a kutatók. A kisagy elsősorban a mozgáskoordinációban jut szerephez. Az allopregnanolon hiányában fejlődő hímeknél a szokásostól nagyobb lett a lépéstávolság és fokozódott az egyensúly. Az utóbbi időkben azonban egyre több eredmény mutatja, hogy a kisagy magasabb rendű kognitív folyamatokban is fontos szerephez jut, például a társas viselkedést is befolyásolja. Az autizmus spektrum zavar és a szkizofrénia kapcsán is kimutattak már elváltozásokat a kisagyban. Mind az autizmusra, mind pedig a szkizofréniára jellemző a társas kapcsolatok kerülése, aminek a hátterében részben talán a kisagy elváltozásai állnak. Ezt a gondolatmenetet támogatja, hogy az allopregnanolon hiányában fejlődő hím egerek rendellenes társas viselkedést mutattak.
Az eredmények szerint tehát az allopregnanolon hiánya fokozott mielinizációt idéz elő a kisagyban, amely a mozgás bizonyos mutatót előnyösen érinti, azonban a társas viselkedés zavarát idézi elő a hím egereknél. A kutatók végül megvizsgálták, hogyan alakul a génmanipulált egerek fejlődése, amennyiben az allopregnanolont pótolják vagy egy hasonló hatású anyaggal helyettesítik a terhesség alatt. Az eredmények szerint ezek a beavatkozások megakadályozták az említett hatások kialakulását.
A vizsgálat tehát felveti, hogy a koraszülött csecsemők idegrendszere az anyaméh hormonjainak hiányában eltérhet a normális fejlődési útvonaltól. A kutatók néhány koraszülött csecsemőtől származó szövettani mintán megerősítették ezt a feltevést: a kisagyban hasonló elváltozásokat figyeltek meg, mint a kísérleti egereknél. A kutatás ugyanakkor azt is tisztázta, hogy ez a probléma a hormon pótlásával ellensúlyozható. Lehetséges, hogy a koraszülöttek ellátásában rövidesen már alapvető lesz az allopregnanolon pótlása.
Egy nagy talány azonban így is maradt. Vajon miért hat ennyire másképp a két nem agyának fejlődésére ez a hormon? A kisagy szerkezetében ugyan van némi különbség a nemek között, de ez a markáns fejlődési és funkcionális eltérés váratlanul érte a szakértőket.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2021/43. számában, az Agyi aktualitások rovatban jelent meg.
