O alimentație slabă în timpul sarcinii și alăptării afectează negativ neurodezvoltarea descendenților

Abstract

Fundal: Studiile efectelor nutriției prenatale asupra neurodezvoltării la om sunt complicate, deoarece alimentația slabă apare în contextul factorilor de stres psihosocial și altor factori de risc asociați cu rezultate slabe ale dezvoltării.

Obiectiv: În condiții experimentale controlate, am testat un efect al nutriției prenatale asupra rezultatelor neurodezvoltării la primatul neuman.

Proiecta: Descendenților juvenili de 19 babuini de sex feminin, ale căror diete au fost fie restricționate [restricție nutrițională maternă (RMN)], fie care au fost hrăniți ad libitum (control), li s-a administrat sarcina de raport progresiv din Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery. Activitatea, persistența, atenția și excitația emoțională au fost codificate din casete video. Aceste metode stabilite și fiabile au fost în concordanță cu cele utilizate pentru a evalua diferențele individuale în comportamentele copiilor de vârstă școlară.

Rezultate: Descendenții RMN (3 descendenți de sex feminin și 4 de sex masculin) au avut semnificativ mai puține răspunsuri și au primit mai puține întăriri în sarcina raportului progresiv decât au controlat descendenții (8 descendenți de sex feminin și 4 bărbați). Descendenții RMN au prezentat un nivel de activitate mai variabil și o excitare emoțională mai mică decât au controlat descendenții. Descendenții RMN feminini au prezentat nivele mai variabile și mai scăzute de persistență și atenție decât femelele care controlează descendenții. Astfel, în condiții experimentale controlate, datele susțin un efect principal al nutriției prenatale asupra rezultatelor neurodezvoltării extrem de translabile.

Concluzii: Intervențiile nutriționale din timpul sarcinii au fost folosite cu succes pentru a viza problemele neurodezvoltării, cum ar fi creșterea aportului de acid folic în timpul sarcinii pentru a reduce incidența defectelor tubului neural. Rezultatele studiului actual pot fi utilizate pentru a susține testarea intervențiilor preventive nutriționale pentru cele mai frecvente probleme de comportament din copilărie.

Vezi editorialul corespunzător la pagina 264.

INTRODUCERE

O alimentație deficitară în timpul sarcinii este o problemă majoră de sănătate publică în Statele Unite și în alte țări. Există dovezi convingătoare din studiile epidemiologice că o alimentație deficitară în timpul sarcinii, sub formă de aport insuficient, proteine ​​scăzute sau deficiențe în micronutrienți, este asociată cu rezultate slabe ale dezvoltării la copii, inclusiv funcționare cognitivă scăzută, deficiențe de atenție și probleme de comportament perturbator ( 1). Cu toate acestea, în toate studiile la om, alimentația slabă apare în contextul factorilor de stres psihosocial și al factorilor genetici de risc care cresc, de asemenea, riscul unor rezultate slabe ale dezvoltării, independent de nutriția prenatală (2). Deoarece nutriția prenatală este potențial mai modificabilă decât mulți factori de risc genetici și de mediu pentru neurodezvoltarea suboptimă, o explorare a cantității de variație în rezultatele dezvoltării este explicată de nutriție este extrem de importantă. Un studiu controlat într-un model de subnutriție maternă bine stabilit, neuman, de primate ne-a permis să stabilim dacă varianța rezultatelor dezvoltării este explicată de nutriția prenatală.

Bateria automată de testare neuropsihologică Cambridge (CANTAB) este un sistem de testare cu ecran tactil utilizat pentru a evalua funcția cognitivă a omului și neurodezvoltarea (3). Recent am adaptat sistemul CANTAB pentru utilizare la babuini (4). Evaluarea performanței cognitive utilizând CANTAB și observarea atenției, persistenței și activității în timpul testării sunt metode standard pentru evaluarea diferențelor individuale la copiii de vârstă școlară (5-7). Astfel, rezultatele dezvoltării măsurate la babuinii juvenili prin utilizarea acestei abordări sunt extrem de traductibile pentru oameni.

Am emis ipoteza că s-ar observa un efect principal semnificativ al nutriției în timpul sarcinii asupra funcționării comportamentale și cognitive la descendenți, cu niveluri mai ridicate de activitate și niveluri mai scăzute de persistență, atenție și motivație în timpul CANTAB, arătate la descendenții babuinilor feminini ale căror diete erau restricționat decât la descendența babuinelor femele care au fost hrănite ad libitum.

MATERIALE ȘI METODE

Mamele au născut spontan la termen, iar descendenții au fost crescuți, împreună cu mamele lor, în locuințe de grup până la începutul adolescenței (vârsta de 9 luni). Descendenții juvenili au fost transferați la Universitatea din Texas Health Science Center din San Antonio în cohorte de 5-7 subiecți pe o perioadă de 9 luni și găzduiți individual în prezența vizuală și auditivă a ≥6 alți colegi în instalația de resurse pentru animale de laborator. Subiecții au fost testați comportamental la vârsta de 3,3 ± 0,2 ani și într-un interval de greutate normal (10). Gama de vârste a fost relativ largă (2,6-5,1 ani; tabelul 1 ) și, astfel, vârsta a fost inclusă ca o covariabilă. Am raportat anterior diferențe de sex în performanță pe CANTAB (11). Prin urmare, am testat efectul sexului asupra comportamentului în timpul testării cognitive. Pentru ușurința explicării, descendenții de sex feminin și masculi ai mamelor de control sunt denumiți femele de control și respectiv masculii de control, iar descendenții de sex feminin și masculin ai mamelor din grupul de restricție nutrițională maternă (RMN) sunt denumiți femele RMN și bărbați RMN, respectiv.

TABELUL 1

Statistici descriptive pentru datele morfologice și de testare a descendenților 1

Total (n = 19)MNR 2 (n = 7)Control (n = 12)
Date morfologice pentru descendenți
Femeie [n (%)]11 (57,90)3 (42,90)8 (66,60)
Greutatea la naștere (kg)0,83 ± 0,03 3 0,74 ± 0,050,88 ± 0,04
Vârsta la testare (y)3,23 ± 0,152,89 ± 0,223,43 ± 0,17
Testarea datelor pentru descendenți
Punct de întrerupere1035,90 ± 83,32970,37 ± 152,151074,12 ± 101,30
Nu. de răspunsuri642,87 ± 99,92504,99 ± 109,80723,30 ± 142,95
Nu. de întăriri23,06 ± 1,3221,26 ± 2,1024,12 ± 1,69
Nivelul de activitate3,47 ± 0,143,55 ± 0,203,42 ± 0,19
Nivelul de persistență3,72 ± 0,143,60 ± 0,143,80 ± 0,21
Nivelul de atenție3,21 ± 0,153,09 ± 0,143,28 ± 0,22
Comportamente de excitare [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)