Diete bogate în grăsimi la părinții șoareci afectează dezvoltarea creierului urmașilor
De la primele mișcări ale puiului nou-născut până la scanările detaliate ale creierului în perioada timpurie a adulției, cercetătorii analizează cum diferitele combinații de grăsimi și zahăr din dietele părinților influențează dezvoltarea creierului.
Un studiu recent publicat în revista Nutrients a evaluat, de către cercetători din Canada și SUA, componentele nutriționale ale dietei occidentale pentru a examina modul în care consumul de grăsimi sau zahăr în exces de către părinți poate influența dezvoltarea creierului urmașilor. Perechile de șoareci au fost hrănite cu una dintre cele cinci diete cu conținuturi variate de grăsimi și zahăr, pentru a determina contribuțiile relative ale acestor alimente la neurodezvoltarea urmașilor.
Consumul de dietă bogată în grăsimi de către părinți, cu sau fără un aport concomitent de zahăr, a întârziat reflexul de întoarcere neonatal și a fost asociat cu diferențe în volumele relative ale regiunilor creierului în perioada timpurie a adulției. O dietă bogată în zahăr, pe de altă parte, nu a produs diferențe semnificative în volumele individuale ale regiunilor creierului în principalele comparații RMN, sugerând că grăsimea dietetică parentală a avut o influență mai mare în acest model de șoarece.
Disorderele neurodezvoltamentale (DND) reprezintă un termen umbrelă pentru un grup de condiții comportamentale și cognitive complexe care apar din dezvoltarea anormală sau perturbată a creierului în perioada de dezvoltare, care poate începe înainte de naștere. Studiile de populație indică faptul că aceste condiții, inclusiv tulburarea de spectru autist (TSA) și tulburarea de deficit de atenție/hiperactivitate (ADHD), afectează aproximativ 4% până la 18% din tinerii nord-americani, pacienții având frecvent dificultăți în comunicarea socială și reglementarea comportamentală, ceea ce pune o presiune considerabilă asupra sistemelor de sănătate.
Intervențiile clinice convenționale în cohortele DND includ medicamente și terapii comportamentale care pot reduce simptomele, în timp ce terapiile curative rămân indisponibile. Cercetătorii își propun să identifice ținte preventive modificabile care pot reduce riscul sau severitatea unor condiții neurodezvoltamentale. Studii anterioare au legat complicațiile metabolice materne (de exemplu, obezitatea înainte de sarcină, creșterea excesivă în greutate în timpul sarcinii și diabetul gestational) de un risc crescut al DND-urilor la urmași, ceea ce a dus la formularea ipotezei că dieta occidentală ar putea influența neurodezvoltarea urmașilor.
Fiindcă dieta occidentală combină conținuturi ridicate de grăsimi și zaharuri (ambele fiind legate independent de complicațiile metabolice materne), componentele nutriționale specifice care afectează dezvoltarea creierului urmașilor rămân neclare.
Studiul de față a avut ca scop compararea efectelor consumului parental de grăsimi și zaharuri asupra structurii creierului urmașilor și asupra etapelor timpurii de dezvoltare. Investigația preclinică a asignat perechilor de reproducție de șoareci C57BL/6J cinci diete. Acestea includeau o dietă de control (CD; 13% calorii din grăsimi, 12% zaharoză), o dietă bogată în zahăr (HS; 12% grăsimi, 34% zaharoză) și o dietă combinată bogată în grăsimi și zahăr (HFHS; 42% grăsimi, 34% zaharoză). Două diete suplimentare bogate în grăsimi au furnizat 43% (HF43) sau 60% (HF60) din calorii din grăsimi, fiecare cu 12% zaharoză. Procentele de grăsime reprezintă cota de calorii, în timp ce procentele de zaharoză reprezintă cota greutății dietei.
Șoarecii folosiți în studiu au fost hrăniți cu dietele asignate pe parcursul unei perioade de aclimatizare de șase săptămâni și a reproducerii. Femelele gravide au continuat să consume dietele asignate în timpul sarcinii și al alăptării. La ziua postnatală (P) 21, toți urmașii au fost înțărcați pe dieta standard CD pentru a izola expunerile nutriționale peri-natale. Proiectul nu a putut separa contribuțiile materne și paterne sau efectele expunerii în diferite etape.
Evaluările dezvoltării din studiu au inclus măsurători ale etapelor neonatale, cum ar fi reflexul de întoarcere (abilitatea unui pui de a se întoarce de pe spate pe toate cele patru labe) de la P3 la P11 și urmărirea deschiderii ochilor. Pentru a evalua rezultatele în perioada timpurie a adulției, cercetătorii au supus 157 de creiere fixe ale urmașilor, colectate în jurul P65, la imagistică prin rezonanță magnetică (IRM) de înaltă rezoluție de 7 Tesla. Aceștia au măsurat volumele relative în 185 de regiuni bilaterale ale creierului și au corectat comparațiile dintre regiunile individuale pentru testarea multiplă. În final, fenotipurile volumetrice observate au fost comparate cu tiparele din 135 de modele de șoareci legate de TSA.
Rezultatele studiului au arătat o creștere a adipozității și o toleranță la glucoză afectată într-un grup separat de șoareci femele hrăniți cu diete bogate în grăsimi. Dieta bogată în zahăr a afectat, de asemenea, toleranța la glucoză la testarea ulterioară, în timp ce diferențele în îngrijirea maternă au fost minime.
Consumul parental de grăsimi a întârziat atingerea etapei timpurii a reflexului de întoarcere. La P7, puii din cele trei grupuri bogate în grăsimi aveau o rată medie de succes de 27,7% în reflexul de întoarcere, comparativ cu 72,8% în grupul de control CD. Urmașii masculini expuși doar la zahăr au arătat un succes mai devreme în reflexul de întoarcere, iar deschiderea ochilor a avut loc mai devreme la acești masculi și la femelele din grupul HF60.
La înțărcare, urmașii din mai multe grupuri bogate în grăsimi erau mai grei decât grupul de control. La începutul adulției, aceștia erau ușor mai ușori decât grupul de control, iar procentajele de grăsime corporală nu diferau semnificativ. Diferențele în volumele creierului au rămas detectabile fără o adipozitate adultă crescută, deși studiul nu a putut exclude efectele unor schimbări metabolice anterioare.
IRM-ul adult a arătat că urmașii expuși la HF43 și HFHS (diete moderate până la bogate în grăsimi) aveau volume relative semnificativ reduse ale corpului callosum (principala cale de substanță albă care facilitează comunicarea interemisferică). Urmașii din grupurile HF60 și HFHS au arătat, de asemenea, volume relative mai mici ale ariei cortexului cingulat 30. Dieta cu cel mai ridicat conținut de grăsimi nu a produs în mod constant modificări mai mari decât HF43, lăsând incertitudini asupra relației dintre cantitatea de gră
