Употребление алкоголя во время беременности представляет значительную опасность для здорового развития будущего ребенка. Не существует известного безопасного количества алкоголя во время беременности.

Последствия пренатального воздействия алкоголя (PAE) отражаются в различных диагнозах, которые возникают в рамках расстройств алкогольного спектра плода. С одной стороны, дефицит роста и физические различия определяют фетальный алкогольный синдром (ФАС), но в большинстве случаев необратимое повреждение головного мозга приводит к проблемам с поведением и обучением даже без физического воздействия. По оценкам экспертов, от 1,1 до 5 процентов школьников США — до 1 из 20 — могут быть затронуты PAE, при этом некоторый процент испытывает FAS.

Хотя клинические эффекты расстройств алкогольного спектра у плода хорошо документированы, точные молекулярные эффекты на кору головного мозга плода человека до конца не изучены. В новом исследовании, опубликованном 16 ноября 2022 года в журнале Molecular Psychiatry, исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали органоиды человеческого мозга, чтобы более конкретно задокументировать, как воздействие алкоголя ухудшает развитие и функционирование новых клеток мозга.

"Полученные результаты подчеркивают широкую угрозу воздействия алкоголя на мозг плода. Причиненный вред глубок и обширен", - сказала Элиссон Р. Муотри, доктор философии, профессор кафедр педиатрии и клеточной и молекулярной медицины Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Муотри является соавтором исследования с Клебером А. Трухильо, бывшим научным сотрудником проекта в лаборатории Муотри, а ныне заместителем директора по биологии стволовых клеток в массачусетской компании Vesalius Therapeutics.

Используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека, Муотри и его коллеги создали трехмерные органоиды мозга, которые развиваются аналогично кортикогенезу плода человека - формированию внешних слоев мозга, в которых находятся многие высокоуровневые функции, такие как рассуждение, сознательное мышление, эмоциональный контроль и речь.

Воздействие алкоголя на разных этапах развития мозга плода приводило к различным, но неизменно негативным эффектам, от фундаментальной дисфункции клеточных процессов до неправильного построения архитектуры мозга и неадекватного создания вспомогательных клеток (глиогенез) и связей между клетками мозга (синаптогенез).

Исследователи провели электрофизиологические записи для мониторинга паттернов электрической активности в кортикальных органоидах, документируя и подтверждая нарушенную функцию кортикальных органоидов.

Авторы заявили, что полученные результаты улучшают результаты предыдущих исследований с использованием моделей на животных.

"Они преодолевают неоптимальное повторение нечеловеческих моделей", - сказал соавтор Мигель Дель Кампо, доктор медицинских наук, доцент медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и медицинский генетик в детской больнице Рэди в Сан-Диего. "На самом деле, они показывают, что органоиды являются ценной моделью для лучшей оценки, более полной и глубокой, воздействия алкоголя на развивающийся человеческий мозг".

Соавтор Кеннет Л. Джонс, доктор медицинских наук, профессор педиатрии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего, уточнил: "Это крайне важно, потому что мы можем лучше видеть, какие важные пути роста и передачи сигналов нарушены, и, возможно, обнаружить новые мишени для терапевтического противодействия или предотвращения невропатологии пренатального воздействия алкоголя. Хорошей новостью является то, что некоторые из этих изменений были устранены с помощью специальных экспериментальных препаратов".