Възпалението може да е силен претендент за връзката между теглото на майката и невроразвитието на децата, според лабораторни изследвания върху животни.

Суканя Чаручандра
1 октомври 2018 г.

Повече и повече деца по света се раждат от затлъстели майки от всякога. В Съединените щати 23,4% от жените са със затлъстяване, преди да забременеят - брой, който представлява нарастващ феномен. От 1994 до 2014 г. процентът на жените, които са били със затлъстяване преди бременността в страната, е нараснал с 86%, според регистър на националната програма за хранене.

аутизма

Все по-често срещаното състояние е свързано с деца, родени със затлъстяване, както и с по-голям риск от развитие на сърдечни заболявания, диабет, когнитивни и поведенчески затруднения и други невроразвитие. Между другото, нарастващ брой деца са диагностицирани с психични разстройства, като до едно на всеки пет деца в САЩ изпитват състояния, които предизвикват психическото им здраве през всяка една година.

Само това лято множество проучвания установиха, че различните аспекти на метаболитното здраве и теглото на майките са свързани с по-голям риск за децата с диагноза аутизъм, разстройство с хиперактивност с дефицит на вниманието (ADHD) и леки проблеми с невроразвитието.

През юни Томас Бюканън от Университета на Южна Каролина и колегите му съобщиха как диабетът на бъдещите майки, преживян от една на 16 бременни жени в САЩ, е обвързан с шансовете на бебето да развие аутизъм. Изследователите откриха ясна разлика: Майките с диагноза диабет до 26-та седмица от бременността раждат деца с по-голяма вероятност да бъдат в аутистичния спектър в сравнение с майки без диабет или които са получили диагноза след 26-та седмица. „Изглежда, че не съществува техническа връзка доза-отговор, а връзка по тежест, според тежестта и времето на диабета: колкото по-тежък и по-рано, толкова по-голям е рискът от аутизъм“, казва Бюканън пред The ​​Scientist.

През август Катарина Лавебрат и нейните колеги от института Каролинска в Швеция разгледаха тази асоциация още една крачка напред. Те искаха да видят как взаимодействието между затлъстяването и бременността може да повлияе на невроразвитието на бебетата. Те анализираха информацията за пациентите за близо 650 000 раждания във Финландия между 2004 и 2014 г., за да определят връзката между затлъстяването на майките, прегестационния диабет и гестационния диабет и психичното здраве на децата. Майки с диабет, преди да забременеят и които са били със затлъстяване, са имали деца с по-голям риск от развитие на аутизъм, ADHD и разстройства на настроението в сравнение с майките, които имат или затлъстяване, или само диабет.

Вижте „Яйцеклетки и затлъстяване“

Също през юни Али Хашан от Университетския колеж Корк в Ирландия и колегите му публикуваха метаанализ на 61 проучвания, които установиха майки с свързано с бременността разстройство на високо кръвно налягане - набор от състояния, който включва прееклампсия, един от поддръжниците на затлъстяването по време на бременност - имаше деца с по-висок риск да бъдат в аутистичния спектър и да развият ADHD. Няколко месеца преди това, друго разследване наблюдава връзка между теглото на майката, прееклампсията и забавянето на невроразвитието на бебетата.

Докато епидемиологичните проучвания показват, че връзката между майчиното затлъстяване може да повлияе на невроразвитието на бебето по множество начини, учените в лабораторията работят с различни животински модели, за да разкрият основните механизми.

Търси кауза

Извън наблюдателните проучвания учените са установили подобни връзки в животински модели - потомството на гризачи и нечовешки примати има тенденция да показва поведенчески и когнитивни дефицити, когато е родено от затлъстели майки или майки, хранени с диети с високо съдържание на мазнини. Експерименталните проучвания също намекнаха на няколко основни механизма като лошо хранене, епигенетика и микробиом на майката. Докато сложното взаимодействие между тях е трудно да се разплете, изследователите подозират, че възпалението може да е най-големият виновник.

Такова невровъзпаление, възникващо при потомството на плъхове, хранени с диети с високо съдържание на мазнини, може да промени тяхното невроразвитие.

Това убеждение произтича от хроничното системно възпаление, което е характерно за бременността, както със, така и без затлъстяване. Големи количества проинфламаторни цитокини се движат през телата на бъдещите майки в сравнение с жените, които не са със затлъстяване или бременност. Високите нива на цитокини по време на бременност са свързани с когнитивни затруднения и ASD при деца. И проучвания върху животни показват връзки между затлъстяването на майката, възпалението на плацентата, мозъчното възпаление на плода и анормалното невроразвитие при потомството.

В общата болница в Масачузетс Андреа Едлоу работи, за да разбере как затлъстяването при майките може да причини забавяне на невроразвитието при потомството на гризачи и човешките бебета. Използвайки подписи за генна експресия на пъпна кръв и амниотична течност от бременни жени, Едлоу е идентифицирал регулирани възпалителни гени, заедно с променена регулация, сред други гени, критични за развитието на мозъка при плодовете.

Изследванията на мишките на Edlow помогнаха да се разкрият специфичните за пола разлики в размера на мозъка на плода и профилите на генна експресия, като мъжете, родени от мишки на диети с високо съдържание на мазнини, завършиха с по-големи неврологични недостатъци в сравнение с техните женски колеги. „Различните аспекти на мозъчното развитие и поведението изглежда са свързани с мъжете в сравнение с жените в условията на майчиното затлъстяване“, казва Едлоу. „Открихме различен брой мозъчни микроглии в развиващия се фетален хипокампус при мъжете в сравнение с жените, които са били изложени на майчино затлъстяване вътреутробно и че тези разлики корелират с аномалии в обучението на хипокампа, които са били по-трайни при мъжете през целия живот.“

Microglia са основните имунни клетки на мозъка. Те участват във важен процес на развитие, наречен синаптично подрязване, при който микроглията отрязва излишните невронни връзки. Стейси Билбо изучава тези клетки в контекста на невровъзпаление и невроразвитие в Харвардския университет.

В неотдавнашно проучване Билбо хранеше бременни плъхове с диета с високо съдържание на мазнини и установи, че при раждането малките им показват признаци на активирана микроглия в хипокампите и постоянни промени в тревожността и пространственото обучение, които продължават и до зряла възраст.

„Микроглията в диетата с високо съдържание на мазнини [потомство] изглежда почти като мозък [който] е бил наранен“, казва Билбо. „Те са някак по-нагло с процесите си, като че ли се готвят за борба с инфекцията.“ Когато са изправени пред имунно предизвикателство, тези микроглии произвеждат по-високи нива на цитокини в сравнение с микроглиите от плъхове, чиито майки се хранят нормално. Такова невровъзпаление, възникващо в потомството на майки, хранени с диети с високо съдържание на мазнини, може да промени тяхното невроразвитие и Билбо подозира, че невровъзпалението може да е отговорно за тревожността и проблемите с ученето на малките.

Преработени мозъци

Докато моделите на гризачи на Bilbo’s и Edlow показват, че възпалението и микроглията допринасят за ненормално развитие на мозъка, Елинор Съливан от Университета в Орегон изследва ефектите на майчиното затлъстяване върху невротрансмитерните системи в мозъка на потомството, използвайки нечовешки модел на примати. През последните няколко години тя генерира доказателства, че диетите с високо съдържание на мазнини, давани на бременни макаци, нарушават сигнализирането на серотонина и допамина. „Виждаме също промени в проекциите на тези серотонинови неврони към различни мозъчни региони“, казва Съливан, заедно със сходни промени в проекциите на допаминовите неврони.

„Виждаме асоциация с промени в мозъка и специфични поведенчески промени“, казва Съливан - женското потомство на маймуни на нездравословна диета показва по-голяма тревожност заедно с други поведенчески промени.

Макар да се подозира възпаление, трябва да се изследва как то допринася за тези модифицирани мозъчни пътища.

Съливан наскоро съобщи, че по-ниските нива на маймофаги, получени от макрофаги, регулирани както от диетата на майката, така и от метаболитното състояние, са свързани с поведенчески изблици, докато перинаталното затлъстяване е свързано с реактивна тревожност при потомството в отговор на страх или стрес и ритуализирана тревожност, което прилича на симптоми на ASD.

Ако наистина възпалението е фактор, допринасящ за статистиката за майчиното затлъстяване и детското невроразвитие, то вероятно не е единственото.

„Увеличението на диагнозите за невроразвитие при децата е многофакторно, така че ще бъде трудно да се демонстрира приносът на майчиното затлъстяване към това увеличение, изолирано от множество други фактори“, казва Едлоу в имейл. „Със сигурност и двете явления се увеличават, но това не е достатъчно, за да се докаже причинно-следствената връзка.“