The role of maternal immune activation in schizophrenia and its models

Abstract

Maternal immune activation (MIA) during pregnancy is associated with an increased risk of the development of psychiatric disorders, especially schizophrenia, in offspring. Schizophrenia is a complex, heterogeneous behavioural and cognitive syndrome, the mechanisms of which remain quite unclear. MIA influences the fetal brain through key processes such as elevated levels of pro- inflammatory cytokines, disruptions of neurogenesis, microglial dysfunction, dysregulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis, epigenetic modifications, dysregulation in the dopaminergic system, and indirect effects induced by changes in maternal behaviour. These mechanisms can lead to long-term consequences affecting behaviour and cognition, increasing vulnerability to schizophrenia. Experimental models using lipopolysaccharide (LPS) and polyinosinic:polycytidylic acid (Poly I:C) have been used to mimic maternal infection during pregnancy. These models highlight key pathways that may contribute to schizophrenia. This thesis revealed the importance of understanding MIA as a contributor to schizophrenia pathophysiology and a potential target for early intervention and therapeutic strategies. Keywords: schizophrenia, maternal immune activation, LPS, Poly I:C, animal models.

Maternální imunitní aktivace (MIA) během těhotenství je spojena se zvýšeným rizikem rozvoje psychiatrických poruch, zejména schizofrenie, u potomků. Schizofrenie je komplexní heterogenní behaviorální a kognitivní syndrom, jehož mechanismy jsou stále poměrně nejasné. MIA ovlivňuje vývoj mozku plodu prostřednictvím klíčových procesů, jako jsou zvýšená hladina prozánětlivých cytokinů, porucha neurogeneze, dysfunkce mikroglie, dysregulace hypotalamo-hypofýzo-adrenální (HPA) osy, epigenetické modifikace, dysregulace dopaminergního systému a nepřímé účinky způsobené změnami v mateřském chování. Tyto mechanismy mohou vést k dlouhodobým důsledkům ovlivňujícím chování a kognitivní funkce a zvyšujícím zranitelnost vůči schizofrenii. Experimentální modely využívající lipopolysacharid (LPS) a polyinosin:polycytidylovou kyselinu (Poly I:C) jsou používány k napodobení infekce matky během těhotenství. Tyto modely ukazují na klíčové dráhy, které mohou přispívat ke vzniku schizofrenie. Tato práce zdůrazňuje význam MIA jako faktoru přispívajícího k patofyziologii schizofrenie a jako potenciálního cíle pro včasné intervence a terapeutické strategie. Klíčová slova: schizofrenie, maternální imunitní aktivace, LPS, Poly I:C, zvířecí modely.