Ingerencja w rozwój prenatalny redukuje deficyty w procesie uczenia się u myszy

Mysz ze schorzeniem, które w warunkach laboratoryjnych stanowi odpowiednik zespołu Downa, jako dorosły osobnik wypada lepiej w zadaniach sprawdzających pamięć i zdolności uczenia się, jeśli przed urodzeniem podawano jej peptydy neuroprotekcyjne. W swoich badaniach dowiedli tego naukowcy z National Institute of Health.

Zespół Downa wywołuje obecność dodatkowego chromosomu 21. Do objawów należą opóźnienia w rozwoju fizycznym i umysłowym oraz obniżone napięcie mięśniowe. Natężenie, z jakim się przejawiają, może być jednak bardzo różne.

Naukowcy skupili się na badaniu czynników wzrostowych, które odgrywają ważną rolę w kluczowych stadiach rozwoju mózgu w okresie prenatalnym. Peptydy NAP i SAL są częściami składowymi dwóch białek, które poprawiają zdolność komórek mózgowych do odbierania i przesyłania sygnałów oraz umożliwiają im przeżycie.

Myszy wykorzystane w badaniu posiadały dodatkowy chromosom 16, który zawiera odpowiedniki 55 procent ludzkich genów chromosomu 21. Naukowcy przez pięć dni podawali ciężarnym myszom peptydy NAP i SAL, a następnie porównywali ich potomstwo w wieku od 8 do 12 miesięcy z myszami, którym aplikowano placebo (sól fizjologiczną).

Myszy z dodatkowym materiałem chromosomowym, otrzymujące w macicy matki NAP i SAL, uczyły się równie szybko, co myszy nieposiadające dodatkowego chromosomu, oraz zdecydowanie szybciej niż te zwierzęta, którym podawano jedynie sól fizjologiczną.

„Nasze badanie dostarczyło ważnych informacji, które mogą pomóc w zrozumieniu zespołu Downa” - mówi Catherine Y. Spong, szef oddziału neurobiologii okołoporodowej i rozwojowej w Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, instytutu National Institute of Health, gdzie zostały przeprowadzone badania.

Podczas swoich wcześniejszych badań naukowcy odkryli, że podawanie w okresie prenatalnym peptydów NAP i SAL myszy z dodatkowym chromosomem 16 powoduje, że szybciej osiągnie ona kamienie milowe w rozwoju, w porównaniu z myszą, której nie aplikowano peptydów.

Uwaga badaczy skoncentrowała się na rozwoju zmysłów, zdolności motorycznych i napięcia mięśniowego w czasie trzech pierwszych tygodni życia. 

W swojej najnowszej pracy naukowcy badali zdolność uczenia się dorosłych osobników.

Myszy były umieszczane na przezroczystej platformie w pojemniku z wodą. Na ścianach pojemnika umieszczono symbole, aby umożliwić zwierzętom orientację. Później myszy przenoszono do wody i sprawdzano jak dużo czasu zajmie im odnalezienie platformy.

W ciągu 5 dni prowadzenia doświadczeń, naukowcy zauważyli, że czas potrzebny do znalezienia platformy znacznie zmalał w przypadku wszystkich grup oprócz myszy, które posiadały dodatkowy chromosom 16, lecz nie otrzymywały przed urodzeniem peptydów NAP i SAL.

Wyniki badań ukażą się w Internecie w czasopiśmie „PLOS ONE”.