Deficiența de fier prenatal influențează dezvoltarea creierului la urmași
În primele săptămâni de sarcină, celulele în dezvoltare pun deja bazele creierului.
Fierul joacă un rol esențial în organizarea și modelarea celulelor în această etapă a gestării. Studiile epidemiologice sugerează că mamele cu niveluri scăzute de fier în primul trimestru de sarcină au un risc mai mare de a naște copii care dezvoltă deficiențe cognitive, precum autism, ADHD și dificultăți de învățare.
„Știm că sarcina reprezintă o fereastră critică pentru dezvoltarea creierului dependentă de fier, iar măsurile clinice actuale pot subestima impactul pe termen lung al deficienței de fier prenatal”, a spus Margot Mayer-Proschel, profesor de Genetică Biomedicală și Neuroștiințe la Universitatea din Rochester, și autor principal al unui studiu publicat în The Journal of Nutrition. Echipa lui Mayer-Proschel a utilizat un model de șoarece bazat pe nutriție pentru a înțelege cum deficiența de fier în timpul sarcinii conduce la schimbări funcționale pe termen lung în creierul urmașilor.
Recuperarea sângelui, nu a creierului
Cercetătorii au hrănit șoareci cu diete suficiente în fier și cu diete deficiente în fier înainte de concepție și pe parcursul sarcinii. La naștere, toți șoarecii au primit diete suficiente în fier pentru a determina dacă schimbările celulare cunoscute ar putea fi recuperate. Ei au constatat mai întâi că nivelurile de fier s-au normalizat în sânge după suplimentare, dar nivelurile de fier au rămas afectate în creier, unele regiuni fiind încă deficitare, în timp ce alte regiuni acumulau fier peste nivelul normal.
„Aceste efecte ale schimbărilor specifice țesuturilor din creier au depășit fierul”, a menționat Mayer-Proschel. Ei au găsit un dezechilibru al mai multor minerale care susțin dezvoltarea și funcția, inclusiv minerale esențiale precum calciul și magneziul, precum și minerale esențiale în cantități mici, cum ar fi manganul, cuprul și zincul, la șoarecii care erau deficienți în fier în uter. Lucrând cu un model de șoarece, cercetătorii de la Universitatea din Rochester au avut oportunitatea de a urmări schimbările de la o vârstă fragedă până în adolescență. „Schimbările acestor minerale au fost mai profunde în creier comparativ cu sângele, sugerând că o analiză prenatală sau postnatală a sângelui poate să nu ofere întreaga imagine a schimbărilor pe termen lung care au loc în creierul urmașilor.”
Schimbări durabile în creier
Aceste dezechilibre minerale au fost însoțite de schimbări durabile în rețelele asociate cu gene implicate în dezvoltarea creierului și comunicarea între celulele cerebrale. Acestea au inclus schimbări în formarea mielinei, o structură importantă care izolează fibrele nervoase, permițând semnalelor dintre neuroni să circule eficient. Atunci când mielina este deteriorată sau subdezvoltată, comunicarea între neuroni poate fi afectată.
Cercetătorii au descoperit de asemenea schimbări în nivelurile de expresie a genelor asociate cu neurodezvoltarea și tulburările din spectrul autismului. Aceste schimbări au variat în întreaga structură cerebrală. În cortex, hipocamp și talamus, genele erau mai puțin active, în timp ce genele din cortexul posterior erau mai active. Această descoperire nouă subliniază modul în care deficiența de fier prenatal poate afecta diferite regiuni ale creierului în moduri diferite.
Unele dintre cele mai extinse schimbări în expresia genelor au fost găsite în coliculul superior, o regiune a creierului implicată în procesarea informațiilor senzoriale și direcționarea atenției. „Această regiune a creierului, responsabilă cu procesarea senzorială, s-a dovedit a fi o zonă cheie de vulnerabilitate”, a afirmat Mayer-Proschel. „Această descoperire subliniază nevoia urgentă de biomarkeri specifici pentru creier care să permită intervenții mai timpurii pentru a proteja creierul în dezvoltare de consecințele ascunse ale deficienței de fier prenatale, deoarece recuperarea nivelurilor de fier în sânge nu reflectă întotdeauna recuperarea creierului în dezvoltare.”
