Погане харчування під час вагітності та лактації негативно позначається на нейророзвитку потомства

Анотація

Передумови: Дослідження впливу пренатального харчування на нейророзвиток у людей ускладнені, оскільки неправильне харчування виникає в контексті психосоціальних стресових факторів та інших факторів ризику, пов’язаних із поганими результатами розвитку.

Завдання: У контрольованих експериментальних умовах ми перевірили вплив пренатального харчування на результати нейророзвитку у нелюдських приматів.

Дизайн: Неповнолітнім нащадкам 19 жінок-бабуїнів, дієти яких були або обмежені [обмеження харчування матері (MNR)], або яких годували за бажанням (контроль), було призначено завдання прогресивного співвідношення від Кембриджського автоматичного нейропсихологічного тесту. Активність, наполегливість, увага та емоційне збудження кодувались із відеокасет. Ці встановлені, надійні методи відповідали методам, що застосовуються для оцінки індивідуальних відмінностей у поведінці дітей шкільного віку.

Результати: Потомство MNR (3 самки та 4 чоловіки) мало значно меншу кількість відповідей і отримало менше підкріплень щодо завдання прогресивного співвідношення, ніж контрольне потомство (8 жіночих та 4 чоловічих нащадків). Потомство MNR демонструвало більш мінливий рівень активності та менш емоційне збудження, ніж контрольоване потомство. Жінки-потомки MNR демонстрували більш мінливий і нижчий рівень наполегливості та уваги, ніж жінки, які контролювали потомство. Таким чином, у контрольованих експериментальних умовах дані підтверджують основний вплив пренатального харчування на високотрансляційні результати нейророзвитку.

Висновки: Харчові втручання під час вагітності успішно використовуються для вирішення проблем нейророзвитку, таких як збільшення споживання фолієвої кислоти під час вагітності для зменшення частоти дефектів нервової трубки. Результати поточного дослідження можуть бути використані для підтримки випробувань дієтичних профілактичних заходів щодо найбільш поширених проблем поведінки в дитинстві.

Дивіться відповідну редакційну статтю на сторінці 264.

ВСТУП

Погане харчування під час вагітності є головною проблемою охорони здоров'я в США та інших країнах. Є переконливі докази епідеміологічних досліджень, що неправильне харчування під час вагітності у вигляді недостатнього споживання, низького вмісту білка або дефіциту мікроелементів пов’язане з поганими результатами розвитку у дітей, включаючи зниження когнітивного функціонування, дефіцит уваги та порушення поведінки ( 1). Однак у всіх дослідженнях на людях погане харчування трапляється в контексті психосоціальних стресових факторів та генетичних факторів ризику, які також збільшують ризик поганих результатів розвитку, незалежно від пренатального харчування (2). Оскільки пренатальне харчування потенційно може бути модифіковане, ніж багато факторів екологічного та генетичного ризику субоптимального нейророзвитку, вивчення того, наскільки різниця в результатах розвитку пояснюється харчуванням, є надзвичайно важливим. Контрольоване дослідження в усталеній нелюдській моделі недоїдання матері дозволило нам встановити, чи пояснюється відхилення результатів розвитку пренатальним харчуванням.

Кембриджський автоматизований нейропсихологічний тест (CANTAB) - це система тестування із сенсорним екраном, що використовується для оцінки когнітивних функцій та нейророзвитку людини (3). Нещодавно ми адаптували систему CANTAB для використання у павіанів (4). Оцінка когнітивних результатів за допомогою CANTAB та спостереження за увагою, наполегливістю та активністю під час тестування є стандартними методами для оцінки індивідуальних відмінностей у дітей шкільного віку (5–7). Таким чином, результати розвитку, виміряні у неповнолітніх бабуїнів за допомогою цього підходу, мають високий переклад для людей.

Ми висунули гіпотезу, що спостерігатиметься суттєвий основний вплив харчування під час вагітності на поведінкову та когнітивну функцію у нащадків, з вищими рівнями активності та нижчими рівнями наполегливості, уваги та мотивації під час CANTAB, що виявляється у потомства жінок-павіанів, дієти яких були обмежений, ніж у нащадків самок бабуїнів, яких годували довільно.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Матері спонтанно народжувались у доношені терміни, а потомство виховувалось разом із матерями в груповому житлі до раннього підліткового віку (9 місяців). Неповнолітніх нащадків передавали до Технічного університету Техасу з охорони здоров’я в Сан-Антоніо в когортах з 5–7 суб’єктів протягом 9 місяців і розміщували індивідуально в зоровій та слуховій присутності ще ≥6 однолітків у лабораторії тваринних ресурсів. Суб'єкти тестувались на поведінці у віці 3,3 ± 0,2 року та у межах нормальної ваги (10). Діапазон віків був відносно широким (2,6–5,1 року; Таблиця 1 ), і, отже, вік включався як коваріантний. Раніше ми повідомляли про різницю в показниках статі на CANTAB (11). Тому ми перевірили вплив сексу на поведінку під час когнітивного тестування. Для полегшення пояснення, жіноче та чоловіче потомство контрольних матерів називають відповідно контрольними самками та контрольними самцями, а жіноче та чоловіче потомство матерів у групі обмеження харчування матері (MNR) позначають як MNR самки та MNR чоловіки, відповідно.

ТАБЛИЦЯ 1

Описова статистика морфологічних та тестових даних потомства 1

Усього (n = 19)MNR 2 (n = 7)Контроль (n = 12)
Морфологічні дані для потомства
Жінки [n (%)]11 (57,90)3 (42,90)8 (66,60)
Вага при народженні (кг)0,83 ± 0,03 3 0,74 ± 0,050,88 ± 0,04
Вік під час тестування (у)3,23 ± 0,152,89 ± 0,223,43 ± 0,17
Дані тестування нащадків
Точка розриву1035,90 ± 83,32970,37 ± 152,151074,12 ± 101.30
Кількість відповідей642,87 ± 99,92504,99 ± 109,80723,30 ± 142,95
Кількість підкріплень23,06 ± 1,3221,26 ± 2,1024,12 ± 1,69
Рівень активності3,47 ± 0,143,55 ± 0,203,42 ± 0,19
Рівень наполегливості3,72 ± 0,143,60 ± 0,143,80 ± 0,21
Рівень уваги3,21 ± 0,153,09 ± 0,143,28 ± 0,22
Поведінка збудження [n (%)]
0–16 (31,60)4 (57,10)2 (16.70)
2–38 (42,10)3 (42,90)5 (41,70)
≥45 (26.30)0 (00.00)5 (41,70)