Dinții de lapte arată când expunerea la metale poate afecta dezvoltarea creierului
Expunerile timpurii ale copiilor pot lăsa semnături biologice de durată.
Un studiu recent arată cum straturile fine din dinții de lapte pot determina momentele în care metalele pot influența dezvoltarea creierului și comportamentul, ani mai târziu. Studiul a fost publicat în revista Science Advances.
Factori de mediu, inclusiv expunerea la metale, interacționează cu cei genetici, contribuind la riscul de tulburări mentale, care afectează în prezent aproximativ unul din șapte copii și adolescenți la nivel global. Totuși, urmărirea exactă a factorilor din timpul sarcinii timpurii este o provocare.
Pentru a cuantifica retroactiv expunerea fetală, autorii acestui studiu au dezvoltat anterior utilizarea dinților de lapte ca biomarker validat. Aceștia încep să se dezvolte în al doilea trimestru de sarcină, oferind un nivel extraordinar de detaliu despre expunerea săptămânală la metale variabile în timp.
Acest lucru a fost confirmat de studii anterioare care demonstrează o concordanță puternică între nivelurile de metale din dentina dinților și biomarkerii materni, din cordonul ombilical și cei ai sugarului.
Cercetătorii au analizat dinți de lapte de la un grup de 489 de copii cu vârste între 8 și 14 ani, care participau la studiul PROGRESS. Dinții au fost prelevați în momente corespunzătoare depunerii metalelor, de la patru luni de sarcină până la 10 luni postnatale, cu un punct de prelevare la fiecare 7-10 zile.
Această metodă a permis reconstruirea concentrațiilor săptămânale a nouă metale, începând de la aproximativ 20 de săptămâni înainte de naștere până la 40-44 de săptămâni după naștere. Aceste metale includ mangan (Mn), zinc (Zn), plumb (Pb), magneziu (Mg), litiu (Li), cupru (Cu), stronțiu (Sr), bariu (Ba) și tin (Sn).
În plus, comportamentul copiilor a fost evaluat folosind chestionare (într-un subset de participanți) și imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) a structurii și funcției creierului (într-un subset mai mic). Au fost folosite trei rezultate IRM: volumul total al creierului, eficiența rețelei globale (o măsură a conectivității funcționale) și integritatea substanței albe. Acestea se dezvoltă în primii ani de viață, cu cea mai mare viteză de creștere având loc în perioada perinatală.
Diferențele în aceste trăsături au fost raportate ca având corelații cu rezultate dezvoltaționale slabe în adolescență. De exemplu, adolescenții cu un volum cerebral redus sunt mai predispuși să prezinte deficite cognitive și tulburări psihice. Integritatea redusă a substanței albe este legată de o procesare mai lentă a creierului, cu o capacitate limitată de atenție și învățare. Reducerea conectivității globale funcționale este asociată cu o funcție executivă afectată și cu reglementarea emoțională, alături de boli neuropsihiatrice.
În studiu, s-a constatat că nivelurile de mangan din dentină au atins un vârf în al doilea trimestru și au scăzut brusc înainte de naștere, cu o scădere mai puțin accentuată după naștere. Alte metale, cu excepția Ba și Sr, au rămas stabile, crescând ușor după naștere.
Au fost identificate feronii postnatale la 4-8 săptămâni după naștere și de la 32-42 de săptămâni după naștere, când expunerea mai mare la amestecuri de metale era asociată cu un risc de modificări comportamentale în viața ulterioară. La 5 săptămâni comparativ cu 38 de săptămâni postnatale, scorul indicelui simptomelor comportamentale (BSI) a crescut cu 0,1 deviații standard (SD) față de 0,13 SD per creștere a expunerii pe quartil, respectiv. Acestea au fost inițial determinate de Mn și, în fereastra ulterioară, de Mn, Mg și Sn. Totuși, aceste feronii au dispărut când factorii de internalizare și externalizare au fost separați.
În ceea ce privește fenotipurile IRM, au fost identificate feronii critice de susceptibilitate. În perioada postnatală de 15-43 de săptămâni, volumul total al creierului a fost mai mic cu o expunere mai mare la amestecurile de metale. Astfel, la 32 de săptămâni, în a opta lună postnatală, o creștere a expunerii cu un quartil a fost asociată cu o reducere de 0,45 SD a volumului total al creierului, în principal din cauza schimbărilor în nivelurile de Zn, Sn și Mn.
Eficiența funcției rețelei globale a scăzut cu 0,18 SD per creștere a expunerii pe quartil la 17 săptămâni de gestație și cu 0,21 SD la 33 de săptămâni postnatale. Aceste momente se încadrează în două feronii critice: una prenatală (8-19 săptămâni înainte de naștere) și una postnatală (săptămânile 17-43). Aceste asocieri au fost în principal datorate variațiilor în nivelurile de Mn prenatale și Mg și Pb postnatale.
Integritatea substanței albe, care constă în căile de fibre nervoase conectoare, a prezentat două feronii, una prenatală și una postnatală, când expunerea la amestecuri de metale a fost corelată cu o integritate redusă. La 15 săptămâni prenatale și 33 de săptămâni postnatale, integritatea substanței albe a scăzut cu 0,19 SD și 0,32 SD per creștere pe quartil, respectiv. Acestea au fost legate de schimbările în nivelurile de Mn, Zn, Cu și Mg, prenatale, și Mn, Ba și Li postnatale.
Autorii indică faptul că luna a șasea până în a noua postnatală reprezintă o fereastră critică de dezvoltare. În această perioadă, sugarii încep să se târască și sunt hrăniți cu alimente solide. Acest lucru poate coincide cu oportunități sporite de expunere și cu o absorbție și metabolism al nutrienților și toxinelor alterate, influențând astfel susceptibilitatea la metale.
În plus, aceasta este o perioadă de plasticitate neurodezvoltată crescută, cu o maturare continuă, dar incompletă a barierei hematoencefalice, împreună cu o creștere rapidă a creierului și o tăiere sinaptică.
Autorii subliniază rolul proeminent al Mn, fiind de acord cu studii anterioare care demonstrează capacitatea sa de a perturba dezvoltarea neuronală la niveluri ridicate în feronii critice. De asemenea, ei evidențiază legăturile existente între Zn și Mg, care influențează semnalizarea nervoasă și tulburările neurodezvoltamentale, cum ar fi tulburarea de spectru autist, tulburarea cu deficit de atenție și problemele de comportament la copii.
Studiul actual se bazează pe aceste constatări prin alinierea efectelor expunerii la metale, în special Mn, Mg și Zn, cu momentul expunerii și cu coexpunerea la alte metale care acționează asupra țesutului neuronal.
<p
