מחקר שנערך במכון ויצמן למדע, והתבסס על עכברים, מסביר את האפשרות לפיה זיהום נגיף בקרב נשים הרות עלול להגביר את הסיכון לאוטיזם וסכיזופרניה בילד. המחקר, שנערך בראשות ד"ר עידו עמית ופרופ' מיכל שוורץ מהמחלקות לאימונולוגיה ונוירולוגיה, פורסם בכתב העת Science.
המחקר עשוי להסביר כיצד זיהום האם בנגיף ציטומגלווירוס, CMV במהלך ההיריון, משפיע על מערכת החיסון שלה ושל העובר, מגביר את הרמות המולקולאריות המכאני סטיות והסיכון של הילד, מספר שנים מאוחר יותר, לפתח מחלות התפתחותיות. הסיכון הגובר למחלות אלו התגלה לפני שנים במחקרים אפידמיולוגיים שנערכו במודלים של עכברים, אך החוקרים לא ידעו להסביר את הסיבה. המחקר החדש טוען להסבר אפשרי.
תפקיד המערכת החיסונית להתפתחות המוח
מחקרים קודמים הראו שהזמן בו מתרחש שיבוש במערכת החיסונית של האם במהלך ההיריון, משפיע על סוג של נזק מוחי אותו הילד עלול לפתח. לדוגמא, זיהום ויראלי בשלב מוקדם של ההיריון, מגביר את הסיכון לאוטיזם, ואילו זיהום המתרחש בשלב מאוחר יותר של ההיריון, מגביר את הסיכון לסכיזופרניה אצל הילד. לדברי ד"ר עמית, מטרת המחקר הייתה לבחון את המנגנונים האחראים לתופעות אלו, תוך התמקדות בתפקיד המערכת החיסונית להתפתחות המוח.
אורית מטקוביץ נתן, סטודנטית לתואר שני במעבדות בראשות ד"ר עמית ופרופ' שוורץ, וחברים נוספים של שתי הקבוצות, בחנו את תאי מערכת החיסון היחידים הנוכחיים במוח, ותרומתם להתפתחות ותחזוקת המוח.
המדענים גילו כי התפתחות תאים אלו בעובר העכבר, הובילה לשלושה שלבים ברורים, המקבילים לשלבי התפתחות המוח, וכוללים התפתחות מוקדמת של תאים הנמצאים במוח העובר זמן קצר בנייתם, תאים מבוגרים ותאי קדם מיקרוגליה.
מהלך המחקר
באמצעות סריקות ובדיקות הגנום של תאים אלו, הצליחו המדענים להגדיר כל שלב במונחי מנגנוני הבקרה, הגנים המופעלים והתכונות האפיגנטיות. כלומר, הפעלת החלבונים משפיעה על "חבילת" ה-DNA, המשפיעה על ביטוי הגנים במהלך ההתפתחות. המדענים אפיינו גם את תפקידי חלק מהגנים האלו, התורמים באופן מעמיק יותר להבנת תהליכים התפתחותיים. השלב השני הוכח כרגיש ביותר להתרחשות שיבושים.
שלב זה מתרחש סמוך לזמן הלידה וזמן קצר לאחריה, כשהמוח המתפתח עובר תהליך חיוני של "גיזום", במהלכו סינופסות מתנתקות מהנוירונים. שריר בשלב תאי הקדם מיקרוגליה מסייע להסרת רשתות נוירונים מיותרות, וחיוני לעיצוב וחיזוק הקשרים בין הנוירונים שנותרו.
ממצאי המחקר
כשהמדענים חשפו את החומרים הסינתטיים המחקים זיהום CMV במוח העכברים בשלבי ההיריון השונים, הם מצאו כי התפתחות תאי קדם מיקרוגליה משובשת אצל העוברים. הגנים המעורבים בתהליך ההבשלה של תאים אלו מתבטא בזמן הלא נכון, והתאים התחילו שלב מבוגר מוקדם מהרגיל.
מאוחר יותר הפגינו העכברים הנולדים התנהגות חריגה, כולל הפרעות מגעים חברתיים והתנהגויות זהות להתנהגויות סכיזופרניה. לדברי ד"ר שוורץ, התפתחות תאים חיסוניים במוח צריכה להיות מסונכרנת עם התפתחות המוח עצמו, והבשלה מוקדמת של שריר כלשהו בעכברים מובילה לשיבוש מאוחר יותר במוח.
השלכות המחקר
למרות שממצאים אלו התגלו על עכברים, המדענים משערים ששיבוש התיאום בין התפתחות שריר כלשהו במוח תורם להגברת הסיכון להפרעות התפתחותיות כגון אוטיזם וסכיזופרניה באנשים. המדענים מאמיני שהתגובה החיסונית המוגברת לזיהומים ויראליים בגוף האם עשויה להיות אחראית לשיבוש התזמון של התפתחות מיקרוגליה.
מחקר זה סלל את הדרך ללמידת השפעות וירוסים אחרים על המערכת החיסונית של האם בכלל ועל התפתחות המוח של העובר. הוא יכול אף לקדם את המחקר של הפרעות נוירו התפתחותיות וחיבורן למערכת החיסונית.