Блог

Jun 10, 2023

Как пренатальное воздействие опиоидов ухудшает дыхание новорожденных

Воздействие опиоидов в утробе матери влияет на развитие важных цепей в организме.

Воздействие опиоидов в утробе матери влияет на развитие важных цепей в головном и спинном мозге, которые контролируют дыхание, показывают новые исследования Университета Орегона.

Исследование, проведенное Адрианной Хакстейбл из Департамента физиологии человека и Института нейронаук UO, было недавно опубликовано в журнале Frontiers in Physiology. Результаты исследования могут привести к улучшению лечения и вмешательств для младенцев из группы риска.

По мере того как в Соединенных Штатах растет употребление опиоидов, растет и число младенцев, подвергающихся воздействию вызывающих привыкание наркотиков во время беременности. Эти дети часто испытывают симптомы абстиненции после рождения, а у некоторых возникают долгосрочные проблемы со здоровьем.

Лаборатория Хакстейбла занимается изучением того, как головной и спинной мозг контролируют дыхание. Опиоиды замедляют дыхание и частоту сердечных сокращений, а у младенцев, подвергшихся воздействию опиоидов, среди других симптомов часто возникают проблемы с дыханием. Но трудно точно определить, как опиоиды влияют на формирование нейронных цепей, которые контролируют дыхание, говорит Хакстейбл, поскольку воздействие может вызвать каскадные эффекты на развитие.

«Мы знаем, что опиоиды могут подорвать другие аспекты развития нервной системы», — сказал Хакстейбл, сотрудник Колледжа искусств и наук. «Мы хотим начать выяснять, вызваны ли эти нарушения дыхания опиоидами в начале развития или они также формируют цепи позже».

Исследователи подвергали беременных крыс воздействию опиоидов примерно в то время, когда у плода начинается ритмичная дыхательная активность. Эта ритмичная деятельность, являющаяся относительно поздним развитием, является предпосылкой для дыхания вне утробы матери. К моменту его начала уже сформировалось множество других ключевых нейронных цепей.

Затем команда выделила у потомства части нейронных цепей, связанных с дыханием, и изучала их в чашке в течение пяти дней. Эти нейроны будут продолжать работать вне тела, даже если обмен кислорода не происходит, объяснил Хакстейбл. Исследователи обнаружили, что опиоиды задерживаются в нервной системе новорожденных крыс, попавших в матку, нарушая дыхательный контроль в первые несколько дней после рождения.

Одной из областей интересов был первичный генератор дыхательного ритма — часть ствола мозга, которая поддерживает устойчивое дыхание без осознанных мыслей. У большинства людей, умирающих от передозировки опиоидов, этот генератор ритма отключается, поэтому ученые знают, что лекарства влияют на этот механизм, сказал Хакстейбл.

У экспериментальных крыс цепи, регулирующие ритм, были менее чувствительны к опиоидам, вводившимся после рождения, что указывает на устойчивые изменения в результате воздействия во время развития.

Однако, по словам Хакстейбла, было удивительно, насколько обширными были последствия развития дыхательных путей. Воздействие препаратов вышло далеко за рамки генератора дыхательного ритма, нарушив активность многих нейронных цепей центральной нервной системы, которые контролируют дыхание.

«Следующий шаг — выяснить, где именно внутри этих центральных дыхательных сетей это происходит, будь то изменения в нейронах или опорных клетках», — сказал Хакстейбл. Ее команда также надеется выяснить, имеют ли разные опиоиды одинаковые эффекты.

—Лорел Хамерс, Университетские коммуникации

Эта работа была поддержана грантом Рене Джеймс Сид из Университета Орегона и НИЗ DA054295.