Антидепрессант может наносить вред развивающемуся мозгу

Антидепрессант может наносить вред развивающемуся мозгу

Полученная из стволовых клеток модель развивающегося мозга может позволить провести быстрое тестирование лекарств и химических веществ для оценки нейротоксичности, — пишет eurekalert.org.

Полученная из стволовых клеток модель развивающегося
мозга может позволить провести быстрое тестирование лекарств и
химических веществ для оценки нейротоксичности, — пишет eurekalert.org со
ссылкой на Frontiers in Cellular Neuroscience.

Исследователи из Школы общественного здравоохранения Bloomberg в
Университете Джонса Хопкинса продемонстрировали использование
«мини-мозга», полученного из стволовых клеток, для выявления
вредных побочных эффектов распространенного препарата на
развивающийся мозг. Мини-мозг — это миниатюрная модель
человеческого мозга, созданная из человеческих клеток и едва
видимая человеческому глазу, его клеточные механизмы имитируют
механизмы развивающегося человеческого мозга.

Ученые использовали мини-мозг, чтобы определить, что
распространенный антидепрессант пароксетин подавляет рост
синапсов — точек соединения между нейронами. Пароксетин продается
под такими торговыми марками, как Paxil и Seroxat.

Пароксетин, который может проникать через плаценту у беременных
женщин, в настоящее время не назначается на ранних сроках
беременности, в основном из-за известного риска пороков сердца и
легких. Некоторые эпидемиологические исследования также показали,
что пароксетин повышает риск аутизма. Новые результаты могут
усилить опасения по поводу воздействия этого и других препаратов
того же класса на развивающийся мозг.

Авторы исследования утверждают, что полученные результаты
позволяют предположить, что выращенный в лаборатории мини-мозг,
который они называют BrainSpheres, является хорошей альтернативой
традиционному тестированию на животных. В частности, они могут
обнаружить лекарства и другие химические вещества, которые вредны
для молодого мозга.

«Существует растущая обеспокоенность тем, что в мире сейчас
эпидемия расстройств нервного развития, включая аутизм, и что они
могут быть вызваны воздействием обычных лекарств или других
химических веществ. Однако, поскольку традиционное тестирование
на животных стоит очень дорого, мы не смогли должным образом
исследовать этот вопрос», — говорит старший автор Томас Хартунг —
доктор медицинских наук, директор Центра по альтернативам
тестированию на животных в школе Bloomberg.

Хартунг и его коллеги разработали мини-мозг для моделирования
раннего развития мозга. Крошечные скопления мозговой ткани
создают из взятых у взрослых людей клеток, часто с их кожи, и
превращения их в стволовые клетки, а затем биохимическим
преобразованием стволовых клеток в молодые клетки мозга.
Мини-мозг формирует рудиментарную мозговую организацию в течение
нескольких месяцев. Поскольку они сделаны из человеческих клеток,
они могут с большей вероятностью предсказать воздействие на мозг
человека — и поскольку они могут быть массово произведены в
лаборатории, с ними гораздо дешевле работать, чем с животными.

Авторы отмечают, что набор токсикологических тестов на животных
для одного химического вещества стоит в среднем около 1,4
миллиона долларов, что объясняет, почему подавляющее большинство
химических веществ, используемых в лекарствах и других
потребительских товарах, никогда не тестировалось на токсичность.
Тестирование токсичности с использованием мини-мозга стоит всего
несколько тысяч долларов.

В новом исследовании ученые использовали мини-мозг для проверки
нейрокомплексного воздействия пароксетина. Он и другие
антидепрессанты в своем классе, известные как СИОЗС или
селективные ингибиторы обратного захвата серотонина, входят в
число наиболее часто назначаемых лекарств в мире, на которые
ежегодно выписывается не менее сотен миллионов рецептов.

Исследовательская группа подвергала мини-мозг воздействию двух
разных концентраций пароксетина в течение восьми недель по мере
развития скоплений тканей. Обе концентрации были в пределах
терапевтического диапазона уровней лекарственного средства в
крови у людей. В экспериментах исследователи также использовали
два разных набора мини-мозга, каждый из которых был получен из
отдельной стволовой клетки.

Ученые обнаружили, что, хотя пароксетин, по-видимому, не обладает
значительным эффектом уничтожения нейронов, при более высокой
концентрации он снижает уровень белка, называемого синаптофизин —
ключевой компонент и маркер синапсов — до 80 процентов.
Пароксетин также снижал уровни двух других связанных с синапсами
маркеров. Точно так же команда заметила, что пароксетин уменьшал
нормальный рост структур, называемых нейритами – отростки нервных
клеток, которые идут к иннервируемым органам. Наконец,
исследователи отметили, что подвергшийся воздействию пароксетина
мини-мозг выращивал на 75 процентов меньше олигодендроцитов —
опорных клеток, которые имеют решающее значение для правильной
«связности» мозга, чем образцы мозга, не подвергшиеся воздействию
пароксетина.

Эти эффекты предполагают, что лекарство может препятствовать
нормальному образованию взаимосвязей между развивающимися
нейронами — результат, который может лежать в основе аутизма или
других расстройств.

Исследование также показывает более широкий потенциал
тестирования на основе мини-мозга для выявления побочных эффектов
лекарств для развивающегося мозга.

«В этом отчете мы смогли показать, что тестирование с помощью
мини-мозга может выявить относительно тонкие эффекты, связанные с
развитием нервной системы, а не только очевидные последствия
применения химического вещества, — говорит Хартунг. – Дискуссия о
том, является ли пароксетин причиной аутизма, может продолжаться
десятилетиями, и ее нельзя разрешить с помощью испытаний на
животных или эпидемиологического анализа. Поэтому мы
рассматриваем мини-мозг как технологию для более широкой оценки
рисков распространенных лекарств и химических веществ, включая
те, которые могут способствовать растущей эпидемии аутизма».

Хартунг и его коллеги недавно получили грант от Агентства по
охране окружающей среды США на разработку своей технологии в
качестве альтернативы испытаниям на животных.

[Фото: ru.123rf.com/profile_lightwise]

Источник: www.eurekalert.org

Источник: scientificrussia.ru