Дефицит железа во время беременности может вызывать длительные изменения в развивающемся мозге ребёнка, выяснили исследователи. Учёные из Медицинского центра Университета Рочестера изучили последствия такого состояния с помощью мышиной модели. Результаты опубликованы в The Journal of Nutrition.
В первые недели беременности клетки, из которых формируется мозг, уже начинают выстраивать его основу. Железо участвует в организации и развитии этих клеток. Эпидемиологические данные связывают низкий уровень железа у матери в первом триместре с повышенной вероятностью когнитивных нарушений у ребёнка, включая аутизм, синдром дефицита внимания с гиперактивностью и трудности обучения.
«Мы знаем, что беременность является критическим периодом для развития мозга, зависящего от железа, а современные клинические показатели могут недооценивать долгосрочные последствия его дефицита до рождения», — сказала ведущий автор работы Марго Майер-Прошель, профессор биомедицинской генетики и нейронаук Медицинской школы и стоматологии Университета Рочестера. Исследователи давали мышам рацион с достаточным или пониженным содержанием железа ещё до зачатия и сохраняли его на протяжении беременности.
После рождения всех животных перевели на питание с нормальным содержанием железа, чтобы проверить возможность восстановления клеточных изменений. Уровень железа в крови вернулся к норме, однако в мозге дефицит сохранился. В одних областях его по-прежнему было недостаточно, тогда как в других концентрация превышала обычные значения.
Нарушения затронули и другие минералы, необходимые для развития нервной системы: кальций, магний, марганец, медь и цинк. «Эти изменения, специфичные для отдельных тканей мозга, выходили за пределы нарушений обмена железа», — отметила Майер-Прошель. По данным Университета Рочестера, дисбаланс минералов в мозге оказался выражен сильнее, чем в крови, поэтому анализы крови до или после рождения могут не отражать долгосрочные изменения нервной системы.
Одновременно учёные обнаружили устойчивые изменения в работе генов, связанных с развитием мозга и передачей сигналов между нервными клетками. Они затрагивали, в частности, формирование миелина — оболочки, изолирующей нервные волокна и обеспечивающей эффективное прохождение сигналов. Активность генов менялась по-разному в разных отделах мозга: в коре, гиппокампе и таламусе она снижалась, а в задней части коры повышалась; наиболее значительные изменения выявили в верхнем холмике, участвующем в обработке сенсорной информации и управлении вниманием.