Az anyák elhízása és a gyermekek autizmusához kapcsolódó cukorbetegség

Az állatokon végzett laboratóriumi tanulmányok szerint a gyulladás erősen versenyezhet az anya súlya és a gyermekek idegfejlődése közötti kapcsolat között.

Sukanya Charuchandra

2018. október 1

Az elhízott anyáknak világszerte több érc és több gyermek születik, mint valaha. Az Egyesült Államokban a nők 23,4 százaléka elhízik, mielőtt teherbe esne - ez a szám növekvő jelenséget jelent. 1994 és 2014 között a terhesség előtt elhízott nők aránya az országban 86 százalékot emelkedett az országos táplálkozási programok nyilvántartása szerint.

Az egyre gyakoribb állapot összefüggésbe hozható azzal, hogy a gyermekek elhízottan születnek, valamint nagyobb a szívbetegségek, a cukorbetegség, a kognitív és viselkedési nehézségek, valamint más idegrendszeri fejlődési rendellenességek kialakulásának kockázata. Egyébként egyre több gyermeknél diagnosztizálják a mentális rendellenességeket, és az Egyesült Államokban legfeljebb minden ötödik gyermek tapasztal olyan állapotokat, amelyek bármely év alatt megkérdőjelezik mentális egészségüket.

Csak ezen a nyáron több tanulmány megállapította, hogy az anyukák anyagcsere-egészségének és súlyának különböző aspektusai nagyobb kockázattal járnak, ha a gyermekeket autizmus, figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség (ADHD) és enyhe neurodevelopmentális problémák diagnosztizálják.

Júniusban Thomas Buchanan, a Dél-Karolinai Egyetem munkatársai arról számoltak be, hogy a kismamák cukorbetegsége - amelyet az USA-ban minden 16. terhes nő tapasztal - összekapcsolódik a csecsemő autizmusának esélyével. A kutatók egyértelmű megosztottságot találtak: a cukorbetegség diagnózisában szenvedő anyák a terhesség 26. hetére születtek olyan gyermekeket, akik nagyobb valószínűséggel szerepelnek az autizmus spektrumában, mint azok a nők, akiknek nincs cukorbetegségük, vagy akik a 26. hét után kaptak diagnózist. "Úgy tűnt, hogy nem technikai dózis-válasz összefüggés van, hanem súlyosságú kapcsolat, a cukorbetegség súlyosságának és időzítésének megfelelően: minél súlyosabb és korábbi, annál nagyobb az autizmus kockázata" - mondja Buchanan a The Scientistnek.

Augusztusban Catharina Lavebratt és munkatársai a svédországi Karolinska Intézetben egy lépéssel tovább vizsgálták ezt az egyesületet. Meg akarták látni, hogy a terhesség előtti elhízás és a cukorbetegség kölcsönhatása miként befolyásolhatja a csecsemők idegfejlődését. Elemezték a közel 650 000 szüléssel kapcsolatos betegadatokat Finnországban 2004 és 2014 között, hogy meghatározzák az anyák elhízása, a pregesztációs cukorbetegség, a terhességi cukorbetegség és a gyermekek mentális egészsége közötti kapcsolatot. Azoknál az édesanyáknál, akik cukorbetegek voltak, mielőtt teherbe esnének, és akik elhízottak, olyan gyermekeik voltak, akiknél nagyobb az autizmus, az ADHD és a hangulati rendellenességek kialakulásának kockázata, szemben az egyedül elhízással vagy cukorbetegséggel rendelkező anyákkal.

Lásd: „petesejtek és elhízás”

Ugyancsak júniusban Ali Khashan, az ír Cork Egyetemi Főiskola és munkatársai 61 vizsgálat metaanalízisét tették közzé, amelyek során megállapították, hogy a terhességgel összefüggő magas vérnyomás-rendellenességben szenvedő anyák - olyan állapotok, amelyek magukban foglalják a preeclampsia-t is, amely az elhízás egyik embere a terhesség alatt - olyan gyerekei voltak, akiknek nagyobb a kockázata, hogy az autizmus spektrumán szerepeljenek és ADHD-t kapjanak. Néhány hónappal azelőtt egy másik vizsgálat összefüggést észlelt az anya súlya, a preeclampsia és a csecsemők neurodevelopmentális késése között.

Míg epidemiológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az anyai elhízás közötti összefüggés többféleképpen is befolyásolhatja a csecsemő idegrendszeri fejlődését, a laboratóriumi tudósok különféle állatmodellekkel dolgoznak az alapul szolgáló mechanizmusok feltárása érdekében.

Okot keres

A megfigyelési vizsgálatokon kívül a tudósok hasonló összefüggéseket vontak le az állatmodellekben - a rágcsálók és a nem emberi főemlősök utódai általában viselkedési és kognitív deficitet mutatnak, amikor elhízott vagy magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó anyák születnek. Kísérleti tanulmányok több olyan mögöttes mechanizmusra is utaltak, mint a rossz táplálkozás, az epigenetika és az anyai mikrobiom. Noha a köztük lévő összetett kölcsönhatást nehéz szétválasztani, a kutatók azt gyanítják, hogy a gyulladás lehet a legnagyobb bűnös.

A magas zsírtartalmú étrendet tápláló patkányok utódainál jelentkező ilyen neuroinflammáció megváltoztathatja idegrendszeri fejlődésüket.

Ez a meggyőződés abból adódik, hogy a krónikus, szisztémás gyulladás a terhesség egyik jellemzője, mind elhízással, mind anélkül. Nagy mennyiségű gyulladáscsökkentő citokin mozog a kismamák testén, azokhoz a nőkhöz képest, akik nem elhízottak vagy terhesek. A terhesség alatt a citokinek magas szintje összefügg a kognitív nehézségekkel és a gyermekek ASD-jével. Az állatkísérletek összefüggéseket mutattak ki az anyák elhízása, a placenta gyulladása, a magzati agy gyulladása és az utódok rendellenes neurodevelopmentje között.

A massachusettsi általános kórházban Andrea Edlow azon dolgozik, hogy megértse, hogyan okozhatja az anyai elhízás a rágcsálók utódainak és az emberi csecsemőknek az idegrendszeri fejlődés késleltetését. A terhes nők köldökzsinórvérének és magzatvízének génexpressziós aláírásaival Edlow a magzatok agyi fejlődéséhez kritikus egyéb gének között felfelé szabályozott gyulladásos géneket és megváltozott szabályozást azonosított.

Edlow egérvizsgálatai segítettek feltárni a nemi specifikus különbségeket a magzati agyméretekben és a génexpressziós profilokban, a magas zsírtartalmú étrendben lévő egereknél született hímeknél nagyobb neurodevelopmentális hiányosságok jelentkeztek, mint nőstény társaiknál. "Úgy tűnik, hogy az agy fejlõdésének és viselkedésének különbözõ vonatkozásai a férfiakra vonatkoznak a nõkhöz képest, az anyai elhízás hátterében" - mondja Edlow. "Különböző számú agyi mikrogliát találtunk a fejlődő magzati hippokampuszban férfiaknál, összehasonlítva azoknál a nőknél, akik méhen belüli anyai elhízásnak voltak kitéve, és hogy ezek a különbségek összefüggésben álltak a hippokampusz tanulásának azon rendellenességeivel, amelyek a férfiaknál állandóbbak voltak az egész életen át."

A mikroglia az agy elsődleges immunsejtje. Részt vesznek egy fontos fejlődési folyamatban, az úgynevezett szinaptikus metszésben, amelyben a mikroglia levágja a felesleges idegsejt-kapcsolatokat. Staci Bilbo ezeket a sejteket tanulmányozza a Harvard Egyetemen az ideggyulladás és az idegfejlődés összefüggésében.

Egy nemrégiben végzett kutatás során a Bilbo vemhes patkányokat táplált magas zsírtartalmú étrenddel, és megállapította, hogy születésükkor kölykeik aktivált mikroglia jeleit mutatták hippokampuszukban, valamint a szorongás és a térbeli tanulás tartósan felnőtt korig tartó változásait mutatták ki.

"A magas zsírtartalmú étrend mikroglia [utódai] szinte olyanok, mint egy agy [amely] megsérült" - mondja Bilbo. "Valahogy vaskosabbak, a folyamataik valahogyan behúzódnak, mintha a fertőzés elleni küzdelemre készülnének." Immunproblémával szembesülve ezek a mikroglia magasabb szintű citokineket termelt, mint azoktól a patkányoktól származó mikroglia, amelyek anyukái normális étrendet fogyasztottak. A magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó anyák utódainál jelentkező ilyen neuroinflammáció megváltoztathatja idegfejlődésüket, és Bilbo gyanúja szerint az ideggyulladás felelős lehet a kölykök szorongásáért és tanulási problémáért.

Rewired agyak

Míg Bilbo és Edlow rágcsálómodelljei kimutatták, hogy a gyulladás és a mikroglia hozzájárul az agy rendellenes fejlődéséhez, addig Elinor Sullivan, az Oregoni Egyetem munkatársai nem emberi főemlős modell segítségével vizsgálják az anyák elhízásának az utódok agyában található neurotranszmitterekre gyakorolt hatását. Az elmúlt néhány évben bizonyítékokat gyűjtött össze arról, hogy a vemhes makákóknak alkalmazott magas zsírtartalmú étrendek zavarják a szerotonin és a dopamin jelátvitelét. "Ezen szerotonin neuronok különböző agyi régiókra vonatkozó vetületeiben is változásokat tapasztalunk" - mondja Sullivan, hasonló változásokkal a dopamin neuronok vetületeiben.

"Látunk összefüggést az agyban bekövetkező változásokkal és a sajátos viselkedési változásokkal" - mondja Sullivan - az egészségtelen étrenden lévő majmok nőstény utódai nagyobb szorongást mutatnak más viselkedési változásokkal együtt.

Bár gyulladás gyanúja merül fel, meg kell vizsgálni, hogy ez hogyan járul hozzá ezekhez a módosított agyi utakhoz.

Sullivan nemrégiben arról számolt be, hogy az anyai makrofágokból származó kemokin alacsonyabb szintjei - mind az anyai étrend, mind az anyagcsere-állapot által szabályozva - a viselkedési kitörésekhez kapcsolódnak, míg a perinatális elhízás az utód reaktív szorongásával függ össze félelem vagy stressz és ritualizált szorongás hatására, amely hasonlóságot mutat az ASD tüneteivel.

Ha a gyulladás valóban hozzájárul az anyák elhízására és a gyermekek idegrendszeri fejlődésére vonatkozó statisztikákhoz, valószínűleg nem ez az egyetlen.

"A gyermekek neurodevelopmentális diagnózisainak növekedése nagyon multifaktoriális, így nehéz lenne kimutatni az anyai elhízás hozzájárulását ehhez a növekedéshez, elkülönítve számos tényezőtől" - mondja Edlow egy e-mailben. "Természetesen mindkét jelenség növekszik, de ez nem elegendő az ok-okozati viszony bizonyításához."