Mütterliche Infektion stört die Gehirnentwicklung Neugeborener: Ein Zusammenhang mit neuropsychiatrischen Erkrankungen

BRATISLAVA, Slowakei, 18. März 2025 -- Eine bahnbrechende, begutachtete Forschungsstudie, die in Brain Medicine veröffentlicht wurde, liefert überzeugende Belege dafür, dass mütterliche Infektionen während der Schwangerschaft langfristige Auswirkungen auf die Gehirnfunktion der Nachkommen haben können. Wissenschaftler der Slowakischen Akademie der Wissenschaften untersuchten den Einfluss mütterlicher Immunaktivierung (MIA) auf hippokampale Pyramidenneuronen bei neugeborenen Rattennachkommen und stellten fest, dass pränatale Entzündungen die neuronale Erregbarkeit signifikant beeinträchtigen. Diese Veränderungen der Gehirnfunktion könnten dem erhöhten Risiko für neuropsychiatrische Entwicklungsstörungen zugrunde liegen, das mit mütterlichen Infektionen in Verbindung gebracht wird.

"Mütterliche Infektionen sind ein bekannter Risikofaktor für Erkrankungen wie Autismus, Schizophrenie und Depression", sagte Dr. Eliyahu Dremencov, korrespondierender Autor der Studie. "Unsere Forschung zeigt, dass frühe Veränderungen in der Funktion hippokampaler Neuronen ein Schlüsselmechanismus sein könnten, der pränatale Entzündungen mit diesen Störungen verbindet."

Wie mütterliche Entzündungen die Gehirnentwicklung beeinflussen

Während der Schwangerschaft lösen Infektionen eine Immunantwort aus, die Zytokine freisetzt – chemische Botenstoffe, die die Plazenta passieren und die fetale Gehirnentwicklung beeinflussen können. Mit einem etablierten Tiermodell induzierten die Forscher MIA bei schwangeren Ratten durch Lipopolysaccharid (LPS), eine bakterielle Komponente, die das Immunsystem stimuliert. Anschließend untersuchten sie die hippokampalen Neuronen der neugeborenen Nachkommen, um zu bewerten, wie pränatale Immunaktivierung deren Erregbarkeit beeinflusste.

"Wir beobachteten, dass Neuronen von MIA-exponierten Nachkommen eine signifikant höhere Aktivierungsschwelle, langsamere Reaktionszeiten und reduzierte Feuerungsraten aufwiesen", erklärte Dr. Lucia Moravcikova, Erstautorin der Studie. "Dies deutet auf eine Störung der glutamatergen Neurotransmission hin, die eine entscheidende Rolle beim Lernen, Gedächtnis und der emotionalen Regulation spielt. Die Frage, ob diese Veränderungen bereits in der frühen postnatalen Phase therapeutisch beeinflussbar sind, bleibt ein wichtiger Ansatzpunkt für zukünftige Untersuchungen."

Wichtigste Ergebnisse: Veränderte neuronale Erregbarkeit und reduzierte Feuerungsraten

Die elektrophysiologische Analyse der Studie offenbarte mehrere bedeutende Veränderungen in der Funktion hippokampaler Neuronen bei Neugeborenen, die MIA ausgesetzt waren:

• Erhöhtes Schwellenpotential – Neuronen benötigten einen stärkeren Stimulus zur Aktivierung, was auf eine beeinträchtigte Erregbarkeit hindeutet.
• Verzögerte Aktionspotentiallatenz – Neuronen brauchten länger, um auf Stimulation zu reagieren, was die Signalübertragung beeinflusst.
• Reduziertes Spitzenpotential und Feuerungsraten – Sowohl spontane als auch evozierte Aktivität waren signifikant verringert, was auf eine verminderte Neurotransmitterfreisetzung hindeutet.
• Geschlechtsspezifische Effekte – Männliche Nachkommen zeigten eine stärkere Reduktion der spontanen neuronalen Aktivität, was Implikationen für die höhere Prävalenz bestimmter neuropsychiatrischer Entwicklungsstörungen bei Männern haben könnte.

"Einer der auffälligsten Aspekte unserer Ergebnisse ist die geschlechtsspezifische Anfälligkeit für pränatale Entzündungen", bemerkte Dr. Moravcikova. "Dies könnte erklären, warum Erkrankungen wie Autismus und Schizophrenie häufiger bei Männern diagnostiziert werden. Inwiefern diese geschlechtsspezifischen Unterschiede durch hormonelle oder genetische Faktoren vermittelt werden, bedarf weiterer intensiver Forschung."

Implikationen für Autismus, Schizophrenie und Depression

Der Hippocampus ist eine entscheidende Gehirnregion, die an Gedächtnis, Emotion und Kognition beteiligt ist, und seine Dysfunktion wurde mit mehreren neuropsychiatrischen Entwicklungsstörungen in Verbindung gebracht. Die Ergebnisse der Studie unterstützen die Hypothese, dass pränatale Immunherausforderungen die frühe Gehirnverdrahtung stören können, was zu langfristigen kognitiven und Verhaltensbeeinträchtigungen führt.

"Unsere Ergebnisse stimmen mit epidemiologischen Studien am Menschen überein, die mütterliche Infektionen mit einem erhöhten Risiko für psychiatrische Störungen in Verbindung bringen", sagte Dr. Dremencov. "Das Verständnis, wie pränatale Entzündungen die Gehirnfunktion verändern, könnte den Weg für neue präventive oder therapeutische Ansätze ebnen. Besonders interessant ist die Frage, ob diese neurophysiologischen Veränderungen auch beim Menschen ähnlich auftreten und inwieweit sie als frühe Biomarker für spätere Entwicklungsstörungen dienen könnten."

Potenzielle therapeutische Interventionen

Mit zunehmenden Belegen dafür, dass pränatale Entzündungen die Gehirnfunktion beeinflussen, erforschen Wissenschaftler nun Strategien, um diese Effekte abzumildern. Potenzielle Interventionen umfassen:

• Entzündungshemmende Behandlungen während der Schwangerschaft – Sorgfältig verabreichte Medikamente, die übermäßige Immunreaktionen reduzieren.
• Neuroprotektive Therapien – Gezielte Beeinflussung gestörter Neurotransmitterwege zur Wiederherstellung normaler Gehirnfunktionen.
• Frühkindliche Interventionen – Techniken wie transkranielle Magnetstimulation (TMS) zur Verbesserung der neuronalen Erregbarkeit und Konnektivität.

"Wenn wir Wege identifizieren können, um diese Veränderungen in der frühen Entwicklung zu verhindern oder umzukehren, könnten wir möglicherweise die langfristige Belastung durch neuropsychiatrische Entwicklungsstörungen reduzieren", sagte Dr. Dremencov. "Dabei stellt sich die grundsätzliche Frage nach dem optimalen Zeitfenster für solche Interventionen: Sollten wir bereits während der Schwangerschaft ansetzen, unmittelbar nach der Geburt oder in einem späteren Entwicklungsstadium?"

Zentrale Fragen für die Zukunft

• Können pränatale entzündungshemmende Behandlungen das Risiko für neuropsychiatrische Entwicklungsstörungen reduzieren?
• Wie übertragen sich diese Erkenntnisse auf die menschliche Gehirnentwicklung?
• Gibt es spezifische Zeitfenster während der Schwangerschaft, in denen Interventionen am wirksamsten wären?

Der begutachtete Forschungsartikel "Maternal immune activation impairs hippocampal pyramidal neuron excitability in newborn rat offspring: Implications for neurodevelopmental disorders" erscheint online am 18. März 2025 in Brain Medicine (Genomic Press) und ist frei zugänglich unter https://doi.org/10.61373/bm025a.0029.

Über Brain Medicine: Brain Medicine (ISSN: 2997-2639) ist eine begutachtete medizinische Fachzeitschrift, die von Genomic Press, New York, veröffentlicht wird. Brain Medicine ist eine neue Plattform für den interdisziplinären Weg von der Innovation in der grundlegenden Neurowissenschaft bis zu translationalen Initiativen in der Gehirnmedizin. Der Umfang der Zeitschrift umfasst die zugrundeliegende Wissenschaft, Ursachen, Ergebnisse, Behandlungen und gesellschaftliche Auswirkungen von Gehirnstörungen über alle klinischen Disziplinen und ihre Schnittstellen hinweg.