Недостаток железа во время беременности может вызывать длительные изменения в развивающемся мозге ребёнка, выяснили исследователи. К такому выводу пришла команда Марго Майер-Прошель, профессора биомедицинской генетики и нейронаук Медицинской школы и стоматологии Рочестерского университета. Результаты работы опубликованы в The Journal of Nutrition.
Первые недели беременности имеют большое значение для формирования мозга: в этот период клетки закладывают основу его будущей структуры. Железо участвует в их организации и развитии. Эпидемиологические исследования показывают, что низкий уровень этого элемента у матери в первом триместре связан с повышенным риском когнитивных нарушений у ребёнка, включая аутизм, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и трудности обучения.
Учёные изучали последствия дефицита железа на мышиной модели. Животных до зачатия и во время беременности разделили на группы с полноценным и обеднённым железом рационом, а после рождения всем давали корм с достаточным содержанием этого элемента. Такая схема позволила проверить, исчезают ли изменения после нормализации питания. Хотя уровень железа в крови восстановился, в мозге сохранялись нарушения: одни области испытывали дефицит, а в других концентрация становилась выше нормы.
«Эти вызванные изменениями в отдельных тканях мозга эффекты вышли за пределы железа», — сказала Майер-Прошель. У животных с внутриутробным дефицитом также нарушился баланс кальция, магния, марганца, меди и цинка. Причём изменения минерального состава были сильнее выражены в мозге, чем в крови, поэтому анализы крови до или после рождения могут не отражать долгосрочное состояние мозга.
Нарушения сопровождались устойчивыми изменениями в работе генов, связанных с развитием мозга и передачей сигналов между нервными клетками. В частности, менялось формирование миелина — оболочки, изолирующей нервные волокна и обеспечивающей эффективное прохождение импульсов. Активность генов, связанных с развитием нервной системы и расстройствами аутистического спектра, различалась в зависимости от области мозга: в коре, гиппокампе и таламусе она снижалась, а в задней части коры повышалась.
Наиболее заметные изменения выявили в верхнем холмике — участке мозга, который участвует в обработке сенсорной информации и управлении вниманием. «Эта область, отвечающая за обработку ощущений, оказалась особенно уязвимой», — отметила Майер-Прошель. По её словам, результаты указывают на необходимость разработки биомаркеров, отражающих состояние мозга, поскольку восстановление уровня железа в крови само по себе не гарантирует восстановления развивающейся нервной системы. Исследование поддержали Национальный институт детского здоровья и развития человека имени Юнис Кеннеди Шрайвер, программа Schmitt по интегративной нейронауке и Национальный институт наук об окружающей среде, сообщает Рочестерский университет.