The role of maternal immune activation in schizophrenia and its models

Abstract

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.

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.