Otyłość dzieci związana z gorszym stanem mózgu

Otyłość dziecięca jest coraz większym problemem w Stanach Zjednoczonych. Według Centers for Disease Control and Prevention otyłe jest jedno na pięć amerykańskich dzieci.

„Wiemy, że otyłość w wieku dorosłym wiąże się ze złym stanem zdrowia mózgu – powiedziała Simone Kaltenhauser z Yale School of Medicine w New Haven w stanie Connecticut. - Jednak wcześniejsze badania na dzieciach często koncentrowały się na małych, specyficznych populacjach lub pojedynczych aspektach zdrowia mózgu”.

W badaniu Kaltenhauser wykorzystano dane obrazowe z największego długoterminowego badania rozwoju mózgu i zdrowia dzieci w Stanach Zjednoczonych: Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), które obejmowało 11 878 dzieci w wieku od 9 do 10 lat. Wykorzystanie danych z 21 ośrodków na terenie całych Stanów miało na celu przedstawienie różnorodności socjodemograficznej w USA. „Ten zestaw danych jest wyjątkowy, ponieważ jest bardzo zbliżony do populacji USA” – zaznaczyła Kaltenhauser.

Po wykluczeniu dzieci z zaburzeniami odżywiania, chorobami neurorozwojowymi i psychiatrycznymi oraz urazami mózgu badana grupa obejmowała 5169 dzieci (51,9 proc. dziewczynek). Według wskaźników z-score BMI dzieci – miar względnej masy ciała dostosowanych do wieku, płci i wzrostu dziecka – wskaźniki nadwagi i otyłości w badanej grupie wyniosły odpowiednio 21 proc. i 17,6 proc.

Aby uzyskać kompleksowy obraz stanu zdrowia mózgu w badanej grupie, zespół ocenił informacje uzyskane ze strukturalnego rezonansu magnetycznego oraz funkcjonalnego rezonansu magnetycznego w stanie spoczynku (fMRI), który umożliwia pomiar aktywności mózgu poprzez wykrywanie zmian w przepływie krwi. Dzięki fMRI w stanie spoczynku można zaobserwować łączność między regionami neuronowymi — znanymi jako sieci stanu spoczynku. Naukowcy ocenili również dane z obrazowania tensora dyfuzji – techniki, która pomaga ocenić istotę białą – oraz obrazowania widma restrykcyjnego, zaawansowanej techniki MRI dyfuzji.

Po skorygowaniu o wiek, płeć, rasę, pochodzenie etniczne, prawo- i leworęczność oraz status społeczno-ekonomiczny, zespół badawczy zbadał powiązania pomiędzy wagą i wskaźnikami BMI a wyrażonymi liczbowo parametrami obrazów.

Naukowcy zaobserwowali strukturalne zmiany w mózgu u dzieci z wyższą masą ciała i BMI z-score, w tym znaczne upośledzenie integralności istoty białej. Obszary degradacji obejmowały istotę białą ciała modzelowatego (głównego łącznika między dwiema półkulami mózgu) oraz drogi wewnątrz półkul, które łączą płaty mózgu.

„Uderzające jest to, że zmiany te były widoczne już we wczesnym dzieciństwie” – zaznaczyła Kaltenhauser.

Naukowcy zaobserwowali również zmniejszenie grubości najbardziej zewnętrznej warstwy mózgu, czyli kory mózgowej, co wiąże się z upośledzeniem funkcji wykonawczych. „Spodziewaliśmy się zmniejszenia grubości kory mózgowej wśród dzieci o większej masie ciała i BMI z-score, ponieważ stwierdzono to wcześniej w mniejszych podgrupach – powiedziała Kaltenhauser. - Byliśmy jednak zaskoczeni stopniem upośledzenia istoty białej”.

Obrazy fMRI w stanie spoczynku ujawniły, że zwiększona waga i BMI z-score były związane ze zmniejszoną łącznością w funkcjonalnych sieciach mózgu, które obejmują kontrolę poznawczą, motywację i podejmowanie decyzji w oparciu o nagrodę. „Zwiększone BMI i waga są związane nie tylko z konsekwencjami dla zdrowia fizycznego, ale także ze zdrowiem mózgu – podkreśliła Kaltenhauser. - Nasze badanie wykazało, że wyższa waga i BMI z-score u 9- i 10-latków były związane ze zmianami makrostruktur, mikrostruktur i połączeń funkcjonalnych, które pogorszyły zdrowie mózgu”.

Starszy autor, dr med. Sam Payabvash z Yale School of Medicine, zaznaczył, że uzyskane wyniki dostarczają ważnego mechanistycznego wyjaśnienia innych badań, wskazujących, że wyższy BMI u dzieci jest związany ze słabymi funkcjami poznawczymi i trudnościami w szkole.

„Badanie podłużne daje nam możliwość zaobserwowania wszelkich zmian zachodzących u dzieci z wyższą masą ciała i BMI z-score – wskazał dr Payabvash. - Będziemy musieli obserwować je przez następne 6 do 10 lat”.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki 
pmw/ agt/