Los investigadores descubrieron un papel fundamental de la citoquina XCL1 en el desarrollo del cerebro fetal y el comportamiento emocional de la descendencia, desafiando las suposiciones anteriores sobre su bajo impacto debido a los niveles circulantes mínimos durante el embarazo. El estudio muestra que un aumento temporal en XCL1 materno es esencial para el desarrollo placentario adecuado y para regular el comportamiento de miedo en la descendencia masculina.
Las alteraciones en este nivel de citocinas se relacionaron con un aumento de la ansiedad y las reacciones de estrés debido a anomalías neuronales en el hipocampo ventral. Estos hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre cómo las respuestas inmunitarias maternas durante el embarazo podrían influir en las condiciones psiquiátricas de los niños.
Hechos clave en el estudio.
- Pico crítico de XCL1 : un aumento transitorio en XCL1 durante el embarazo es crucial para el desarrollo placentario saludable y el manejo del comportamiento emocional de la descendencia, particularmente las respuestas de miedo.
- Impacto neuronal : bloquear o neutralizar este pico de citoquinas provoca anomalías neuronales en el hipocampo ventral y un aumento de los comportamientos de ansiedad en los descendientes masculinos.
- Efectos a largo plazo : aunque las anomalías inmunes y neuronales observadas en la descendencia se normalizan en la edad adulta, el estado inflamatorio temprano en la vida relacionado con la deficiencia de XCL1 puede preparar el escenario para el comportamiento ansioso en los adultos.
Investigadores de Weill Cornell Medicine han descubierto en un modelo preclínico que las citoquinas, proteínas que controlan la respuesta inmune, que circulan en la sangre materna durante el embarazo pueden mitigar el riesgo de que la descendencia padezca afecciones psiquiátricas.
Los hallazgos son sorprendentes porque las citocinas maternas circulantes se encuentran en niveles tan bajos que antes no estaban implicadas en el desarrollo del cerebro fetal ni en el comportamiento de la descendencia.
El estudio publicado en línea en Brain, Behavior, and Immunity el 29 de febrero, informó que la citoquina XCL1 producida por las células inmunes maternas puede funcionar como una hormona del embarazo y es necesaria para el desarrollo adecuado de la placenta y el comportamiento de miedo de los hijos varones.
Estos resultados respaldan los estudios epidemiológicos que han sugerido durante mucho tiempo un vínculo entre la infección materna humana y la inflamación durante el embarazo y el desarrollo de trastornos psiquiátricos en la descendencia en el futuro.
«Utilizando modelos de ratón, descubrimos que el XCL1 circulante normalmente permanecía en el mismo nivel bajo previo al embarazo durante toda la gestación, excepto por un breve aumento y caída en el período medio», dijo el autor correspondiente, el Dr. Miklos Toth, profesor de farmacología en Weill Cornell Medicine. .
«Este ascenso temporal es fundamental para el correcto desarrollo de la placenta y del comportamiento emocional de la descendencia». La primera autora, la Dra. Rosa Chen, era una estudiante de posgrado en el laboratorio Toth durante el estudio, que fue una colaboración con la Dra. Heidi Stuhlmann, presidenta en funciones de Bioquímica y también de Biología Celular y del Desarrollo, y el Profesor Harvey Klein de Ciencias Biomédicas, Celulares y Biología del desarrollo en Weill Cornell Medicine.
Cuando este aumento de XCL1 en la sangre materna fue bloqueado genéticamente o neutralizado por anticuerpos anti-XCL1, los investigadores encontraron una mayor producción de factores asociados con el daño tisular en la placenta fetal, lo que provocó un aumento de la ansiedad innata y las reacciones de estrés en las crías de ratones macho.
Los investigadores también encontraron una anomalía neuronal en los cerebros en desarrollo de estos descendientes, específicamente en el hipocampo ventral, una región que se ha relacionado con la ansiedad y el comportamiento ansioso.
Las anomalías inmunes y neuronales observadas cuando se bloqueó el pico de citoquinas se normalizaron en la edad adulta, lo que sugiere que el comportamiento ansioso adulto de la descendencia podría estar relacionado con el estado proinflamatorio temprano en la vida causado por la ausencia de XCL1 elevado.
El Dr. Toth explorará otras quimiocinas que pueden regular el desarrollo de la placenta e impactar el comportamiento emocional de la descendencia. El equipo planea colaborar con investigadores que tienen acceso a muestras de sangre de mujeres embarazadas para ver si el perfil de XCL1, una proteína que también se encuentra en humanos, corresponde a las observaciones en modelos de ratón.
La quimiocina XCL1 funciona como hormona del embarazo para programar la ansiedad innata de la descendencia
Por lo tanto, los niveles elevados de citocinas en la circulación materna aumentan el riesgo de que la descendencia padezca enfermedades neuropsiquiátricas.
Debido a sus bajos niveles homeostáticos, no se ha considerado que las citocinas maternas circulantes durante los embarazos normales desempeñen un papel en el desarrollo del cerebro fetal y el comportamiento de la descendencia.
Aquí informamos que la citoquina quimiotáctica XCL1 de las células T/NK, una señal inmune paracrina local, puede funcionar como una hormona del embarazo y es necesaria para el desarrollo adecuado de la placenta y el comportamiento de evitación de acercamiento de la descendencia masculina.
Descubrimos que los niveles circulantes de XCL1 estaban en un nivel pregestacional bajo durante todo el embarazo, excepto por un aumento y una caída a mitad de la gestación.
La elevación atenuada del XCL1 en plasma materno en madres con un déficit genético del receptor 5HT1A o después de la neutralización por anticuerpos anti-XCL1 aumentó la expresión de factores asociados al daño tisular en la placenta fetal WT y condujo a un aumento de la ansiedad innata y la reactividad al estrés en la descendencia masculina WT.
Por lo tanto, las quimiocinas como XCL1 pueden actuar como hormonas del embarazo para regular el desarrollo de la placenta y el comportamiento emocional de la descendencia.
