Embryonale hersenontwikkeling Autisme door een infectie tijdens de zwangerschap?

Bron: persbericht Universiteit van Tübingen | Vertaald door AI 5 min Leestijd

Als de moeder tijdens de zwangerschap een infectie oploopt, kan dit autisme bij het kind in de hand werken. Onderzoeksters van de Universiteit van Tübingen hebben de achtergronden hiervan aan het licht gebracht met behulp van hersenorganoïden in laboratoriumproeven. Ze geven ook aan hoe groot het risico daadwerkelijk is.

Een hersenorganoïde onder de microscoop. Neuronale stamcellen lichten magenta op. De groene kleur duidt op celactiviteit na verhoogd contact met de boodschapperstof interleukine-6.(Afbeelding: Kseniia Sarieva / HIH)
Een hersenorganoïde onder de microscoop. Neuronale stamcellen lichten magenta op. De groene kleur duidt op celactiviteit na verhoogd contact met de boodschapperstof interleukine-6.
(Afbeelding: Kseniia Sarieva / HIH)

Belangrijke keuzes worden al vroeg in het leven gemaakt – sommige zelfs vóór de geboorte. Al in de baarmoeder beïnvloeden omgevingsfactoren de ontwikkeling van het kind en kunnen ze gevolgen hebben voor de gezondheid. Zo verhogen bepaalde infecties het risico om later een autismespectrumstoornis te ontwikkelen. Een onderzoeksteam onder leiding van dr. Simone Mayer van het Hertie-Institut für klinische Hirnforschung en de Universiteit van Tübingen heeft nu een moleculair mechanisme achter dit verband ontrafeld. Als het immuunsysteem van de aanstaande moeder een bepaalde signaalstof afgeeft, verandert de structuur van de grote hersenen van de ongeborene, zo melden de wetenschappers in hun studie.

„Epidemiologische studies wijzen er al geruime tijd op dat infecties tijdens de zwangerschap gepaard gaan met een licht verhoogd risico bij peuters om een autismespectrumstoornis te ontwikkelen”, zegt onderzoeksleider Mayer. Bij muizen is vastgesteld dat signaalstoffen van het immuunsysteem de embryonale hersenstructuur zouden kunnen beïnvloeden. „Het was tot nu toe onduidelijk of dezelfde moleculaire mechanismen ook bij mensen een rol spelen.“

Om dit te onderzoeken, heeft de neurobiologe samen met haar team in het laboratorium uit stamcellen hersenorganoïden gemaakt. Dit zijn driedimensionale weefselstructuren die sterk lijken op natuurlijk hersenweefsel. Hun ontwikkeling is goed te volgen in de petrischaal. Op deze manier kunnen moleculaire en cellulaire mechanismen in detail worden bestudeerd.

Blijvende veranderingen in het hersenweefsel

In het huidige onderzoek leken de hersenorganoïden op de menselijke hersenschors. Tijdens hun ontwikkeling hebben de wetenschappers ze doelgericht blootgesteld aan een verhoogde hoeveelheid van de immuunstof interleukine-6. Deze stof wordt bij infecties door de moeder en de placenta afgegeven. „In epidemiologische studies is een verhoogde interleukine-6-concentratie tijdens de zwangerschap in verband gebracht met veranderingen in de hersenanatomie en cognitieve prestaties bij zuigelingen”, aldus eerste auteur Kseniia Sarieva.

Bij de menselijke hersenorganoïden deed zich nu een soortgelijk beeld voor: „We constateerden aanhoudende veranderingen in het weefsel”, zegt Sarieva. „Bepaalde genen waren meer of minder actief dan onder normale omstandigheden. Ook kwamen sommige celtypen vaker voor dan normaal, zelfs meer dan een maand na het einde van de gesimuleerde infectie.“ Of deze veranderingen ook na meerdere maanden nog bestaan, is echter nog niet bekend.

Labortechnik zum Anfassen

Freier Eintritt und kostenlose Vorträge auf der LAB-SUPPLY 2023

Informieren Sie sich umfassend und fachspezifisch über die neuesten Technologien in der Laborbranche. Vergleichen Sie Hersteller von Laborgeräten, Laborzubehör und Laborausstattung direkt vor Ort und knüpfen Sie neue Kontakte. Die Experten beantworten Ihre Fragen zu bestimmten Techniken, Anwendungen, Methoden und Richtlinien und ganz nebenbei können Sie sich weiterbilden.

Jetzt kostenfrei registrieren

Ontstekingsboodschapper beïnvloedt de hersenschors van kinderen

Verhoogde waarden van de immuunsignaalstof interleukine-6 lijken dus een directe invloed te hebben op de structuur van de hersenschors bij kinderen en op die manier het ontstaan van een latere aandoening te bevorderen.Interleukine-6 treedt bij alle ontstekingsreacties op als signaalstof van het immuunsysteem.Naast virale en bacteriële infecties kunnen dat ook auto-immuunziekten zijn. In feite lijkt ook diabetes, een auto-immuunziekte, verband te houden met een licht verhoogd risico op een autismespectrumstoornis bij het kind.

Met de ontwikkeling van hun hersenorganoïdemodel heeft het onderzoeksteam een doorslaggevende stap vooruit gezet. In de toekomst kunnen ze met hun aanpak dergelijke en ook andere omgevingsfactoren die van invloed zijn op de ontwikkeling van de hersenen in de baarmoeder onderzoeken.

„Met een beter begrip van de mechanismen kunnen onze onderzoeken in de toekomst wellicht helpen om negatieve omgevingsinvloeden tijdens de zwangerschap tegen te gaan,” hoopt onderzoeksleidster Mayer. De nieuwe bevindingen geven geen reden tot grote bezorgdheid, benadrukt de onderzoekster. Zwangere vrouwen moeten zich er absoluut van bewust zijn dat het risico op een autismespectrumstoornis werkelijk slechts licht verhoogd is (zie kader hieronder) en ook afhangt van de aard en het tijdstip van de infectie. „Je hebt geen invloed op een infectie. Het beste wat je kunt doen voor een goed functionerend immuunsysteem is stress vermijden – en hoopvol blijven.“ (clu)

Schrijf u nu in op de nieuwsbrief

Mis onze beste inhoud niet

Door op 'Abonneren op nieuwsbrief' te klikken, geef ik toestemming voor de verwerking en het gebruik van mijn gegevens in overeenstemming met het toestemmingsformulier (voor details uitvouwen) en accepteer ik de Tgebruiksvoorwaarden. Raadpleeg ons Privacybeleid voor meer informatie. De toestemmingsverklaring heeft met name betrekking op het verzenden van redactionele nieuwsbrieven per e-mail en op de combinatie van gegevens voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners (bijvoorbeeld LinkedIn, Google, Meta).

Vouw uit voor details over uw toestemming

Achtergrond: risico’s correct inschatten

In een onderzoek van de Deense Universiteit van Aarhus kwamen onderzoekers tot de conclusie dat infecties in bepaalde fasen van de zwangerschap de kans vergroten dat het kind een autismespectrumstoornis (Autism Spectrum Disorder, ASS) ontwikkelt. Een virusinfectie in het eerste trimester leidde volgens het onderzoek tot een ongeveer 200 procent hogere kans op ASS (hazardratio 2,98), terwijl een bacteriële infectie in het tweede trimester leidde tot een toename van 40 procent (hazardratio 1,42) [1].

Deze stijgingen lijken op het eerste gezicht verontrustend. Maar bij nader inzien valt op dat het risico toch uiterst gering is, omdat ASS tijdens de zwangerschap over het algemeen zeer zelden voorkomt. Zo geeft het Duitse Umweltbundesamt een geschatte wereldwijde prevalentie voor autismespectrumstoornissen aan van ongeveer één procent (waarbij jongens ongeveer twee- tot drie keer zo vaak worden getroffen als meisjes). Als men dit zou omrekenen naar de incidentie van ASS bij pasgeborenen, zou één op de 100 pasgeborenen ASS ontwikkelen. Op basis van de gegevens uit het Deense onderzoek zouden dat door virusinfecties in het eerste trimester dan drie op de 100 zijn, wat nog steeds erg weinig is.

Bovendien wijst dr. Simone Mayer van het Hertie-Instituut voor klinisch hersenonderzoek erop dat de cijfers uit het Deense onderzoek zich expliciet alleen betrekking hebben op infecties die tot een ziekenhuisopname hebben geleid en zeer ernstig waren. Alleen al voor zo’n ernstige infectie is de kans al zeer klein. De groep die in het onderzoek werd bekeken, was dus al een zeer kleine verzameling van extreme gevallen. Bovendien bleek ook uit de Deense studie dat er geen verhoogd risico op ASS bestaat na een infectie, wanneer men het gehele verloop van de zwangerschap in aanmerking neemt in plaats van zich te beperken tot één enkel trimester.

Al met al kan dus hooguit worden gesproken van een licht verhoogd risico

Tip: Algemene informatie over autisme, zoals oorzaken, andere risicofactoren en mogelijkheden voor vroegtijdige herkenning en diagnose, heeft het Duitse ministerie van Volksgezondheid online verzameld.

[1] Atladóttir, H.Ó., Thorsen, P., Østergaard, L. et al.. J Autism Dev Disord 40, 1423–1430 (2010). DOI: 10.1007/s10803-010-1006-y

Oorspronkelijke publicatie:Sarieva K. et al: Een organoïdemodel van het menselijk brein van maternale immuunactivatie identificeert radiale gliacellen als selectief kwetsbaar. Molecular Psychiatry (2023); DOI: 10.1038/s41380-023-01997-1