Новости и мнения

Материнское ожирение и диабет связаны с аутизмом у детей

Согласно лабораторным исследованиям на животных, воспаление может быть серьезным конкурентом для связи между весом мамы и ее развитием у детей.

ВЫШЕ: © ISTOCK, ADRIAN825

Мора и больше детей во всем мире рождаются от матерей, страдающих ожирением, чем когда-либо прежде. В Соединенных Штатах 23,4 процента женщин страдают ожирением до того, как забеременеть – число, которое представляет растущее явление. Согласно данным общенациональной программы питания, в период с 1994 по 2014 год доля женщин, страдающих ожирением до беременности, в стране выросла на 86 процентов.

Все более распространенное заболевание связано с рождением детей с ожирением, а также с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, когнитивных и поведенческих трудностей и других нарушений развития нервной системы. Кстати, у растущего числа детей диагностируются психические расстройства, причем каждый пятый ребенок в США испытывает состояния, которые бросают вызов их психическому здоровью в течение любого года.

Только этим летом многочисленные исследования показали, что различные аспекты метаболического здоровья и веса мам связаны с более высоким риском для детей, у которых диагностированы аутизм, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), а также легкие проблемы развития нервной системы.

В июне Томас Бьюкенен из Университета Южной Каролины и его коллеги сообщили, что диабет беременных женщин, которым страдает каждая шестая беременная женщина в США, связан с шансами ребенка на развитие аутизма. Исследователи обнаружили четкое разделение: матери с диагнозом диабета к 26 неделе беременности рожали детей с более высокой вероятностью попадания в спектр аутизма по сравнению с матерями без диабета, которые получили диагноз после 26 недели беременности. «По-видимому, существуют не технические взаимосвязи доза-реакция, а взаимосвязь в степени тяжести, в зависимости от тяжести и времени возникновения диабета: чем тяжелее и раньше, тем больше риск аутизма», – говорит Бьюкенен The Scientist .

В августе Катарина Лавебратт и ее коллеги из Каролинского института в Швеции изучили эту ассоциацию еще на один шаг вперед. Они хотели увидеть, как взаимодействие между ожирением до беременности и диабетом может повлиять на нервное развитие детей. Они проанализировали информацию о пациентах на приблизительно 650 000 рождений в Финляндии в период между 2004 и 2014 годами, чтобы определить связь между материнским ожирением, предгестационным диабетом и гестационным диабетом и психическим здоровьем детей. У матерей с диабетом до того, как они забеременели и у которых был ожирение, были дети с более высоким риском развития аутизма, СДВГ и аффективных расстройств по сравнению с матерями, страдающими ожирением или только диабетом.

Смотрите « Ооциты и ожирение ».

Также в июне Али Хашан из Университетского колледжа Корка в Ирландии и его коллеги опубликовали мета-анализ 61 исследования, в котором были обнаружены матери с расстройствами высокого кровяного давления, связанными с беременностью – набором состояний, включающим преэклампсию, одного из приспешников ожирения во время беременности. были дети с более высоким риском развития аутизма и развития СДВГ. За несколько месяцев до этого другое исследование выявило связь между материнским весом, преэклампсией и задержкой развития нервной системы у детей.

Хотя эпидемиологические исследования показали, что связь между материнским ожирением может влиять на нервное развитие ребенка разными способами, ученые в лаборатории работают с различными моделями животных, чтобы раскрыть основные механизмы.

Ищу причину

Вне наблюдательных исследований ученые установили аналогичные связи в моделях на животных – у потомков грызунов и нечеловеческих приматов, как правило, наблюдается поведенческий и когнитивный дефицит при рождении от матерей с ожирением или матерей, которые питаются рационами с высоким содержанием жиров. Экспериментальные исследования также намекают на несколько основных механизмов, таких как плохое питание, эпигенетика и материнский микробиом. Хотя сложное взаимодействие между ними трудно распутать, исследователи подозревают, что воспаление может быть главной причиной.

Такое нейровоспаление, возникающее у потомства крыс, получавших рационы с высоким содержанием жиров, может изменить их нервное развитие.

Эта вера возникает из-за хронического системного воспаления, являющегося признаком беременности, как с ожирением, так и без него. Большое количество провоспалительных цитокинов проходит через тела будущих мам по сравнению с женщинами, которые не страдают ожирением или беременностью. Высокие уровни цитокинов во время беременности связаны с когнитивными проблемами и РАС у детей. А исследования на животных показали связь между материнским ожирением, воспалением плаценты, воспалением мозга плода и ненормальным развитием нервной системы у потомства.

В Массачусетской больнице общего профиля Андреа Эдлоу работает над тем, чтобы понять, как ожирение у матери может вызывать задержки развития нервной системы у потомков грызунов и детей. Используя признаки экспрессии генов пуповинной крови и амниотической жидкости беременных женщин, Эдлоу выявил повышенную регуляцию воспалительных генов наряду с измененной регуляцией среди других генов, критических для развития мозга у плодов.

Исследования, проведенные на мышах Эдлоу, помогли выявить половые различия в размерах мозга плода и профилях экспрессии генов, при этом самцы, рожденные от мышей на диете с высоким содержанием жиров, в конечном итоге страдали от дефицита нейроразвития, чем у их самок. «Различные аспекты развития мозга и поведения, по-видимому, связаны с мужчинами по сравнению с женщинами в условиях материнского ожирения», – говорит Эдлоу. «Мы обнаружили различное количество микроглии мозга в развивающемся гиппокампе плода у мужчин по сравнению с женщинами, которые подвергались материнскому ожирению в утробе матери, и что эти различия коррелировали с отклонениями в обучении гиппокампа, которые были более постоянными у мужчин на протяжении всей жизни».

Микроглия – это первичные иммунные клетки мозга. Они принимают участие в важном процессе развития, называемом синаптической обрезкой, при которой микроглия обрезает лишние нейрональные связи. Стейси Бильбо изучает эти клетки в контексте нейровоспаления и развития нервной системы в Гарвардском университете.

В недавнем исследовании Бильбо кормил беременных крыс рационом с высоким содержанием жиров и обнаружил, что при рождении у их щенков наблюдались признаки активированной микроглии в гиппокампе и постоянные изменения в тревожности и пространственном обучении, которые продолжались в зрелом возрасте.

«Микроглия в рационе с высоким содержанием жиров [потомство] выглядит почти как мозг, [который] получил травму», – говорит Бильбо. «Они немного короче с их процессами, как будто они готовятся к борьбе с инфекцией». Когда они сталкиваются с иммунной проблемой, эти микроглии вырабатывают более высокие уровни цитокинов по сравнению с микроглией у крыс, чьи мамы ели нормально. рацион питания. Такое нейровоспаление, возникающее у потомков матерей, которые питались рационами с высоким содержанием жиров, могло изменить их нервное развитие, и Бильбо подозревает, что нейровоспаление может быть причиной беспокойства и проблем с обучением у щенков.

Переработанные мозги

В то время как модели грызунов Бильбо и Эдлоу показали, что воспаление и микроглия способствуют ненормальному развитию мозга, Элинор Салливан из Университета Орегона изучает влияние материнского ожирения на нейротрансмиттерные системы в мозге потомства с использованием модели нечеловеческих приматов. За последние несколько лет она получила доказательства того, что диеты с высоким содержанием жиров, назначаемые беременным макакам, нарушают передачу сигналов серотонина и дофамина. «Мы также видим изменения в проекциях этих серотониновых нейронов в разные области мозга», – говорит Салливан, наряду с аналогичными изменениями в проекциях дофаминовых нейронов.

«Мы видим связь с изменениями в мозге и специфическими изменениями в поведении», – говорит Салливан – дети женского пола обезьян на нездоровой диете проявляют большую тревогу наряду с другими изменениями поведения.

Хотя есть подозрение на воспаление, необходимо изучить, как оно влияет на эти измененные пути мозга.

Салливан недавно сообщил, что обнаружил, что более низкие уровни хемокинов, происходящих из макрофагов у матери, которые регулируются как материнской диетой, так и метаболическим состоянием, связаны с поведенческими вспышками, в то время как перинатальное ожирение было связано с реактивной тревогой у потомства в ответ на страх или стресс и ритуализированную тревогу, которая имеет сходство с симптомами РАС.

Если на самом деле воспаление является фактором, способствующим статистике ожирения у матерей и здоровью детей с нарушениями развития, то, вероятно, это не единственный случай.

«Увеличение числа диагнозов нейроразвития у детей является очень многофакторным, поэтому было бы трудно продемонстрировать вклад материнского ожирения в это увеличение в отрыве от множества других факторов», – говорит Эдлоу в электронном письме. «Конечно, оба явления усиливаются, но этого недостаточно для демонстрации причинности».

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *