Wissenschaftler verwenden Gehirnscans, um zu verstehen, wie sich Opioid-Exposition auf die frühe Gehirnentwicklung auswirkt – ScienceDaily

Die Behandlung schwangerer Frauen mit einer Opioidkonsumstörung kann dazu beitragen, opioidbedingte Hirnanomalien bei ihren Neugeborenen zu minimieren.

Unter der Leitung von Wissenschaftlern von Cedars-Sinai ist dies die erste Studie, die Beweise vorlegt, die die Vorteile der Verwendung von Medikamenten gegen Opioidkonsumstörungen während der Schwangerschaft validieren. Die Bildgebung des Gehirns zeigte signifikante Verbesserungen der Gehirnfunktion nach der Behandlung. Die Ergebnisse wurden in der von Experten begutachteten Zeitschrift veröffentlicht JNeurosci.

„Wir befinden uns in einer landesweiten Opioidkrise, daher müssen wir dringend besser verstehen, wie sich die Opioid-Exposition bei schwangeren Frauen auf ihre Kinder auswirkt“, sagte der leitende Autor der Studie Wei Gao, PhD, Direktor für Neuroimaging Research bei Biomedical Imaging Research Institut in Cedars-Sinai und Professor für Biomedizinische Wissenschaften. „Der Einsatz von bildgebenden Verfahren kann uns helfen, die Risiken so früh wie möglich zu erkennen, sodass wir hoffentlich eingreifen und mögliche nachteilige Auswirkungen auf das sich entwickelnde fötale Gehirn minimieren können.“

Die vorgeburtliche Exposition gegenüber Opioiden und anderen Drogen ist ein ernstes Problem für die öffentliche Gesundheit. Die Zahl der schwangeren Frauen, die Opioide konsumieren, hat sich in den Vereinigten Staaten zwischen 1999 und 14 mehr als vervierfacht. Die Exposition gegenüber Opioiden kann das frühe Gehirnwachstum verändern oder beeinträchtigen, was zu einer Vielzahl von Problemen führen kann, die sich auf sozial-emotionale Fähigkeiten, Kognition und Verhalten auswirken.

Trotz zahlreicher Studien zur pränatalen Opioid-Exposition ist wenig über die neuronalen Mechanismen bekannt, die den Vorteilen von Medikamenten zugrunde liegen – unter anderem Buprenorphin und Methadon – die verwendet werden, um die Opioidspiegel zu stabilisieren, denen der Fötus im Mutterleib ausgesetzt ist.

Um besser zu verstehen, wie sich diese Klasse von Medikamenten auf das sich entwickelnde Gehirn und den Wert mütterlicher Behandlungen auswirkt, verwendeten Gao und sein Team fortschrittliche funktionelle MRT-Bildgebung im Ruhezustand, um die Gehirne von Neugeborenen, die pränatal einem oder beiden der Medikamente ausgesetzt waren, mit diesen zu vergleichen Opioiden ausgesetzt, aber ohne Medikamente.

Diese aufkommende Technik, Ruhezustands-fMRT, ermöglicht es dem Forscherteam, die funktionelle Gehirnorganisation nichtinvasiv zu untersuchen und zu sehen, wie verschiedene Teile des Gehirns kommunizieren.

„Die Daten aus den Scans befinden sich in einer Zeitreihe von Aktivitäten aus allen Bereichen des Gehirns“, sagte Dr. Janelle Liu, Postdoktorandin am Gao Laboratory in Cedars-Sinai und Erstautorin der Studie. „Wir können diese Daten verwenden, um die Reihen zwischen den beiden Gehirnbereichen zu vergleichen, um zu sehen, wie synchronisiert ihre Aktivitäten sind.“

Nach der Untersuchung von 109 Neugeborenen fand das Team signifikante Unterschiede in den Gehirnen derjenigen, die pränatal Opioiden ausgesetzt waren, im Vergleich zu denen, die nicht exponiert waren. Es gab Veränderungen in der funktionellen Konnektivität in den Regionen des Gehirns, die die Belohnungsverarbeitung bei Neugeborenen mit Opioid-Drogen-Exposition betrafen.

Bei den Babys, die Opioiden ausgesetzt waren, aber mit einer Behandlung, normalisieren sich die Unterschiede teilweise oder vollständig im Vergleich zu einem nicht-Opioid-exponierten Gehirn.

„Unsere Studie zeigt, dass das Gehirn eines Babys direkt von dieser Behandlung profitieren kann“, sagte Gao. „Wir hoffen, dass diese Beweise dazu beitragen werden, die Annahme von Medikamenten bei betroffenen schwangeren Frauen für bessere Entwicklungsergebnisse zu fördern“, sagte Gao.

In der Zukunft hofft Gao, eine umfassendere Interventionsstrategie zu entwickeln, indem Medikamente mit Umweltfaktoren kombiniert werden, um die Ergebnisse zu verbessern. Gao leitet auch die Cedars-Sinai-Site der HEALthy Brain and Child Development (HBCD)-Studie, die darauf abzielt, sowohl die typischen Hirn-/Verhaltenswachstumspfade als auch die Auswirkungen biologischer und umweltbedingter Expositionen, einschließlich Opioide, Marihuana, Alkohol und Tabak, aufzuzeigen Entwicklung und allgemeine Gesundheit bei Kindern in einer großen nationalen Stichprobe.

Finanzierung: Die in dieser Veröffentlichung berichtete Forschung wurde durch Zuschüsse der National Institutes of Health (R01DA042988, R01DA043678, R34DA050255) und durch den Cedars-Sinai Precision Medicine Initiative Award unterstützt.

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