Nie od dziś wiadomo, że styl życia matki w czasie ciąży ma duży wpływ na stan zdrowia dziecka i jego późniejsze losy życiowe. Przykładem destrukcyjnego wpływu stylu życia matki na stan płodu jest alkoholowy zespół płodowy, czyli FAS. Spożywanie znacznych ilości alkoholu przez ciężarną kobietę, czemu towarzyszą często inne braki diety i prowadzenie szkodliwego dla zdrowia stylu życia, może doprowadzić u płodu do nieodwracalnych uszkodzeń, skutkujących już w okresie postnatalnym różnymi zaburzeniami rozwoju dziecka.

Ponieważ prowadzenie badań nad bezpośrednimi skutkami stylu życia kobiety ciężarnej na stan płodu wzbudza, co zrozumiałe, wiele wątpliwości natury etycznej, większość danych na temat wpływu warunków rozwoju ludzkiego płodu w czasie ciąży na jego ogólną kondycję nauka czerpie z badań prowadzonych z wykorzystaniem procedury ex post facto, co oznacza - między innymi - ograniczone możliwości kontrolowania wielu interesujących i potencjalnie istotnych zmiennych.

Procedura ex post facto polega na tym, że kryterium doboru osób badanych jest jakieś wspólne przeszłe doświadczenie lub inny czynnik działający na osoby badane w przeszłości. Na przykład, szkodliwy wpływ alkoholu na rozwój płodu został poznany, gdyż ustalono, korzystając z wywiadów lekarskich i innej dokumentacji medycznej, że dzieci matek, które intensywnie alkoholizowały się w czasie ciąży, wykazywały potem podobne symptomy zaburzeń rozwoju psychoruchowego.

Jest oczywiste, że choć badania prowadzone z wykorzystaniem procedury ex post facto mogą przynieść wiele interesujących i doniosłych z punktu widzenia nauki wyników, to pod wieloma względami po prostu nie dorównują dobrze zaplanowanym badaniom eksperymentalnym prowadzonym w warunkach laboratoryjnych, które pozwalają na ścisłe kontrolowanie wielu zmiennych i - dzięki temu - wyciąganie z wyników badań znacznie bardziej trafnych i wiarygodnych wniosków.

Tydzień Mózgu

Niestety, badania laboratoryjne mają też swoje ograniczenia, a należy do nich na przykład to, że są częstokroć prowadzone na zwierzętach, co znowu może budzić skrupuły natury etycznej, jak również wątpliwości dotyczące prawomocności przenoszenia wyników badań prowadzonych na zwierzętach na człowieka. Mając w pamięci powyższe wątpliwości (zapewne nie jedyne), przejdźmy jednak do meritum.

Ograniczenia w dostępie płodu do odpowiedniej ilości składników odżywczych w czasie ciąży nie są, wbrew pozorom, jedynie problemem ubogich rejonów świata i zdarzają się również w krajach rozwiniętych, choć często z zupełnie innych powodów. Mogą być skutkiem zwykłej biedy i głodu, ale również stosowania przez matkę diety odchudzającej lub eliminacyjnej, zdarzają się u nastoletnich matek i w zaburzeniach krążenia krwi w macicy i łożysku.

Jaki jest wpływ ograniczonego dostępu do składników odżywczych na przebieg rozwoju układu nerwowego płodu? Okazuje się, że kolosalny, i to nawet wówczas, gdy ilość niezbędnych składników pokarmowych w diecie matki zmniejszono zaledwie o trzydzieści procent.

Wyniki badań, których autorami byli naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Niemiec opublikowano w jednym z lutowych wydań Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Badania przeprowadzono na pawianach. Pawiany nie są wprawdzie zbyt bliskimi krewnymi człowieka (nie są hominidami, jak goryle, szympansy czy orangutany), ale należą do rzędu naczelnych. Ponadto wyniki badań prowadzonych nad płodami pawianów jak dotychczas dość dobrze sprawdzały się przy przenoszeniu ich na człowieka, a badania na pawianach nie wzbudzają też tylu kontrowersji, co badania na naszych bliższych ewolucyjnie i genetycznie krewnych.

Ograniczenie ilości składników odżywczych w diecie o trzydzieści procent zazwyczaj jest nieszkodliwe dla nieczłowiekowatych naczelnych; przeciwnie - wyniki dotychczasowych badań wskazują, że niewielka głodówka ma w ich przypadku przeważnie dobroczynny wpływ (ogranicza efekty starzenia się i wydłuża życie), z jednym wyjątkiem - jest szkodliwa dla rozwoju mózgu.

Dzieje się tak z kilku względów. Po pierwsze - rozwój centralnego układu nerwowego przebiega stadialnie, a więc zaburzenia występujące na wcześniejszym stadium rozwoju z pewnością będą wpływać na przebieg kolejnych etapów rozwojowych; po drugie - mózg ma zawsze wysokie zapotrzebowanie na energię; po trzecie - jest narządem cechującym się dużą plastycznością i w związku z tym jego zapotrzebowanie na składniki budulcowe jest również dość wysokie; po czwarte - przynajmniej u człowieka - w rozwoju mózgu od drugiego trymestru ciąży do końca 2 roku życia ma miejsce silny skok rozwojowy, z którym wiąże się rozrost neuropilu i intensywna mielinizacja.

Ale również w pierwszej połowie ciąży w mózgu płodu zachodzi wiele doniosłych procesów: gliogeneza i neurogeneza, migracja komórek nerwowych i ich różnicowanie. Zaburzenia któregokolwiek z tych procesów mogą prowadzić do nieodwracalnych zmian w mózgu. Wyniki badań na pawianach pozwoliły ustalić, że wskutek nawet niewielkich ograniczeń w dostępie płodu do składników odżywczych tak dzieje się w istocie.

W mózgach płodów mających ograniczony dostęp do składników odżywczych (w porównaniu do płodów mających do nich pełny dostęp) występował szereg zaburzeń rozwoju: nieprawidłowo przebiegał proces namnażania się komórek, namnażające się komórki częściej obumierały, nieprawidłowo przebiegał proces dojrzewania neuronów, a później również proces mielinizacji. Tym zaburzeniom towarzyszył obniżony poziom kluczowych dla regeneracyjnych zdolności mózgu czynników wzrostowych i zaburzenia w ekspresji ważnych dla funkcjonowania mózgu genów.

"Można postawić hipotezę, że zaburzenia w rozwoju mózgu, związane nawet z umiarkowanymi ograniczeniami w diecie we wczesnym okresie ciąży mogą mieć długofalowy wpływ na funkcjonowanie mózgu u potomstwa, mogą również prowadzić do zaburzeń wyższych funkcji umysłowych w przypadku dzieci z niską wagą urodzeniową. W przeciwieństwie do dobroczynnego wpływu ograniczeń w diecie na przebieg procesu starzenia się i długość życia, takie same ograniczenia w dostępie do składników odżywczych w czasie rozwoju płodowego są jednym z tych istotnych czynników epigenetycznych, które stwarzają niekorzystne warunki dla rozwoju mózgu płodu z całymi tego konsekwencjami dla dziecka na resztę jego życia" - zauważają autorzy artykułu.

Wyniki badań nad nieczłowiekowatymi naczelnymi potwierdzają w ten sposób wyniki wcześniejszych badań prowadzonych nad destrukcyjnym wpływem głodówki matki na rozwój mózgu u płodów gryzoni, jednak - ze względu na bliższe pokrewieństwo ludzi i pawianów - z większą pewnością można przenosić je na człowieka, na którym prowadzenie takich badań jest niedopuszczalne z oczywistych (miejmy nadzieję, że dla wszystkich) względów.

Referencje dokumentu: Antonow-Schlorke et al. Vulnerability of the fetal primate brain to moderate reduction in maternal global nutrient availability. PNAS | February 15, 2011 | vol. 108 | no. 7 | 3011-3016