Нарушение суточного режима кормления во время беременности ухудшает состояние мозга матери и плода у крыс, усиливая воспаление на фоне дисбиоза кишечной микробиоты

Введение: У людей и грызунов несоответствие времени кормления биологическим ритмам во время беременности может вызывать метаболические нарушения у матери и повышать риск расстройств нейроразвития у матери и потомства. В модели на крысах изучали, приводит ли кормление только в неактивную фазу к тревожноподобному поведению у матерей и нарушениям развития мозга у плодов вследствие дисбаланса кишечной микробиоты.

Методы: Самок крыс в возрасте 10 недель из группы кормления в неактивную фазу (IF) сначала приучали к дневному кормлению; потребление энергии в этой группе не имело статистически значимых отличий от группы с обычным режимом питания (ND). Затем самок подсаживали к самцам и сохраняли прежний режим кормления во время беременности. Тревожноподобное поведение оценивали в тесте «открытое поле». Микробиоту слепой кишки матери анализировали методом секвенирования 16S рРНК. Уровень воспалительных факторов в сыворотке измеряли методом иммуноферментного анализа (ELISA). С помощью RT-PCR оценивали уровни мРНК генов, связанных с целостностью барьеров, и воспалительных цитокинов в гиппокампе и кишечнике матери, мозге плодов и плаценте.

Результаты: Между группами IF и ND не было статистически значимых различий в потреблении энергии и прибавке массы тела. В тесте «открытое поле» у самок группы IF выявляли тревожноподобное поведение: они реже заходили в центральную зону и проводили в ней меньше времени. Голодание в активную фазу повышало уровень воспалительных цитокинов в сыворотке матери и снижало антиоксидантную способность. Кроме того, повышалась проницаемость кишечника и развивался дисбиоз: численность Akkermansia снижалась, а Dubosiella — увеличивалась. Изменялась экспрессия кишечных циркадных генов и повышался уровень воспалительных цитокинов в кишечнике. Липополисахарид (LPS) проникал в кровоток матери, активировал Toll-подобный рецептор 4 (TLR 4) и через нарушенный плацентарный барьер попадал в мозг плода, где повышалась экспрессия воспалительных цитокинов.

Выводы: Несоответствие времени кормления матери биологическим часам во время беременности нарушает баланс кишечной микробиоты и периферические ритмы. Повреждение кишечного и плацентарного барьеров позволяет LPS из кишечника проникать в гиппокамп матери и мозг плода, усиливая воспаление и влияя на состояние мозга у матери и плода.