Коротко- та довгострокові наслідки залізодефіциту під час вагітності

Залізо є важливим для функціонування всіх клітин організму завдяки його ролі в доставці кисню, транспорті електронів та ферментативній активності. Відомо, що клітини з високим рівнем метаболізму потребують більше заліза і схильні до більш високого ризику дисфункції у разі дефіциту цього мікроелемента. Разом з тим потреби в залізі під час вагітності різко зростають, оскільки об’єм крові матері збільшується, а плід росте і розвивається. Отже, вагітність – це стан майбутнього або вже існуючого дефіциту заліза, пов’язаний з несприятливими акушерськими та перинатальними наслідками, включаючи підвищення материнської захворюваності, народження дітей з низькою масою тіла, недоношеність та затримку внутрішньоутробного розвитку. Головний мозок плода, що швидко розвивається, вкрай чутливий до дефіциту заліза, який може виникнути через нестачу заліза у матері, гіпертонію, куріння або порушення толерантності до глюкози. Низьке споживання заліза жінками протягом гестаційного періоду асоційоване з аутизмом, шизофренією та аномаліями структури мозку у їхніх дітей.

Пропонуємо до вашої уваги огляд статті Michael K. Georgieff з кафедри педіатрії Медичної школи Міннесотського університету (Міннеаполіс, США), в якій представлено стратегії діагностики та запобігання дефіциту заліза під час вагітності, а також описано нейрокогнітивні та психічні наслідки дефіциту заліза у плода. Автор підкреслює, що фетальне залізо є ключовим нутрієнтом, який впливає на розвиток мозку та його функціонування протягом усього життя.

Значення заліза в біології і перинатології зокрема важко недооцінити. Залізо – настільки важливий мікроелемент для забезпечення функціонування процесів на клітинному рівні, що його поглинання є високодиференційованим процесом у всіх живих організмів. Механізм виведення заліза із позаклітинного середовища дуже схожий у рослин, дріжджів і ссавців. У клітинах ссавців цей елемент інтегрується в порфіринове кільце гемопротеїнів, а також ферменти, для яких фрагмент заліза необхідний для їхньої діяльності. У першому випадку прикладами є гемоглобін, міоглобін та цитохроми, що охоплюють широкий спектр ферментів – від гідроксилаз, які опосередковано відповідають за фундаментальний клітинний метаболізм, до деметилаз, які модифікують хроматин ДНК, а отже, експресію генів.

Достатня кількість заліза потрібна для доставки кисню до тканин материнсько-плацентарно-плодового комплексу, щоб компенсувати підвищену потребу споживання кисню під час вагітності. Окрім доставки кисню, залізо в цитохромах каталізує генерацію АТФ у той час, коли швидкість споживання кисню плодом дуже велика, що значною мірою зумовлено структурним розвитком органів. Із них мозок є особливо «жадібним», і на його потреби припадає 60% від загального фетального споживання кисню. Насамперед це викликано структурним розвитком як нейронів, так і глії мозку людського плода, рівень споживання кисню яким значно перевищує такий серед інших видів ссавців. Цей важливий орган проходить стадії розвитку від гладкої двостулкової до складної борознистої і звивистої структури і вже на 24-му тижні вагітності нагадує зрілий дорослий мозок, а не його ранній фетальний аналог. Підвищена складчастість поверхні відображає масивну клітинну диференціацію мозку в декількох ділянках, що включають гіпокамп, смугасте тіло, а також процеси мієлінізації.

Чому вагітність збільшує потребу організму в залізі?

Вже на початку вагітності можна спостерігати дефіцит заліза, що свідчить про його низький рівень під час гестації. У країнах з низьким та середнім рівнем доходу цей показник наближається до 80%, у той час як прогнозовані показники в країнах з достатніми ресурсами дорівнюють майже 45%, залежно від чутливості маркерів, що використовуються для його виявлення. Концентрація гепсидину у сироватці крові, яка регулюється материнським статусом заліза, надзвичайно низька під час вагітності. Оскільки гепсидин є негативним регулятором всмоктування заліза у шлунко­во-кишковому тракті, його низький рівень свідчить про високу потребу в залізі.

Стан вагітності підвищує такий попит з трьох причин. Насамперед через збільшення об’ємів материнської плазми та крові. Кожен додатковий грам гемоглобіну, який синтезує організм матері, потребує додавання 3,46 мг елементарного заліза. Окрім того, плоду необхідне залізо для власних потреб метаболізму та доставки кисню, а також для створення своїх (порівняно великих) ендогенних запасів заліза, які будуть використовуватись у перші 6 міс постнатального періоду. Плацента є високометаболічним активним органом, що також потребує чималих запасів заліза. Вона здатна зберігати його в резидентних ретикулоендотеліальних клітинах, у такий спосіб створюючи депо для періодів низького надходження заліза від матері.Загалом для вагітності потрібно додатково 1 г заліза, що відносно рівномірно розподіляється в організмі матері та плода.

Статус заліза у дітей раннього віку визначається його рівнем ще на етапі внутрішньоутробного розвитку

Постнатальний дефіцит заліза надзвичайно поширений у немовлят та дітей раннього віку і майже тотальний у країнах з низьким та середнім рівнем економічного розвитку. Натомість в економічно розвинених країнах Європи та США рівень дефіциту заліза серед дітей коливається від 9 до 45%. Ученими було встановлено, що пост­натальний залізодефіцитний стан переконливо пов’язаний із коротко- та довгостроковими порушеннями розвитку нервової системи.

Донедавна вважалося, що дефіцит заліза після пологів зумовлений поєднанням незадовільного його надходження з їжею та крововтратою (через кишкові інфекції). Проте нещодавнє велике рандомізоване дослідження вагітних китайської популяції з помірним рівнем недостатності заліза продемонструвало, що постнатальний залізодефіцит у дітей значною мірою викликаний його рівнем у новонароджених, а отже, залежить від депо фетального заліза.

Попередні дослідження показали, що у новонароджених дефіцит заліза без анемії, який визначається низькою концентрацією феритину в сироватці пуповинної крові, негативно впливає на неврологічні та поведінкові функції в неонатальний період і створює довгострокові ризики для розвитку нервової системи.

Діти, народжені з низьким навантаженням залізом, мають більш низькі запаси його у 9-місячному віці і більш високий ризик постнатального залізодефіциту. Таким чином, достатній рівень цього мікроелемента у плода набуває все більшого значення у стратегіях охорони здоров’я для боротьби з постнатальним дефіцитом заліза та його довгостроковими ризиками щодо розвитку нервової системи.

Протягом останнього триместру у плода підтримується відносно постійний рівень заліза – 75 мг/кг маси тіла. Фетальне залізо умовно можна розподілити на три частини: еритроцити, запас в печінці та негемове залізо (не зберігається у тканинах). Червоні кров’яні тільця містять 55 мг заліза на кілограм маси тіла у вигляді гемоглобіну, цим самим становлячи найбільшу частину від загального вмісту даного мікроелемента в організмі. Кількість фетального заліза в гемоглобіні можна оцінити наступним співвідношенням: 3,46 мг/г гемоглобіну та об’ємом крові 85 мл/кг маси тіла. Нормальні показники концентрації гемоглобіну у доношених дітей коливаються від 133 до 184 г/л. Варто зауважити, що ризик розвитку анемії плода включає гострий внутрішньоутробний або внутрішньоутробно-плацентарний крововилив і тяжкий дефіцит заліза у матері при концентрації гемоглобіну < 90 г/л.

Депо заліза головним чином знаходиться у печінці і наприкінці гестації становить 12 мг/кг маси тіла. Запаси заліза у новонароджених пропорційно більші, ніж у немовлят, дітей старшого віку та дорослих. Середня концентрація феритину у сироватці пуповинної крові немовлят дорівнює 170 мкг/л, а 5-й перцентиль становить 59. Накопичення заліза можна оцінити за рівнем феритину в сироватці крові за допомогою номограм, що корелюють із вмістом заліза в печінці. Негативний баланс заліза у плода можна клінічно розпізнати за низькою концентрацією феритину в сироватці пуповинної крові, що свідчить про втрату запасів заліза. Зниження феритину спостерігається у немовлят, народжених матерями із залізодефіцитом, у яких рівень феритину в сироватці крові < 13,4 мкг/л, а також жінками, у яких наявні нормальний рівень заліза та артеріальна гіпертензія під час гестації, які палять, та тими, у кого порушена толерантність до глюкози/цукровий діабет під час вагітності. У двійні може спостерігатись дискордантне навантаження залізом, якщо один з плодів має глибоко виражений залізодефіцит.

Найменшу частку становить негемове залізо. Його не накопичують тканини, в т.ч. мозок і серце, а концентрація становить близько 8 мг/кг маси тіла.Жоден біомаркер не здатен визначати цей показник, проте більшість симптомів дефіциту заліза, включаючи втому та зміну функцій мозку, залежать від його нестачі на тканинному рівні.

Важлива концепція метаболізму заліза у плода полягає в тому, що воно є пріоритетним для еритроцитів перед усіма іншими органами, включаючи мозок (рисунок).

Рисунок. Пріоритетність розподілу заліза під час залізодефіциту у плода та новонародженого

Рисунок. Пріоритетність розподілу заліза під час залізодефіциту у плода та новонародженого

Отже, анемія є кінцевою стадією залізодефіциту і не належить до чутливих маркерів його нестачі на тканинному рівні. Через пріоритетність розподілу фетального заліза до еритроцитів його концентрацію можна виміряти за допомогою визначення вмісту феритину в сироватці крові. Тому статус заліза у мозку плода та ново­народженого можна оцінити за рівнем феритину в сироватці крові та продемонстрованим взаємозв’язком між зменшенням запасів заліза в печінці та порушеним рівнем його у мозку. По суті, тканинне залізо буде знаходитись на стадії виснаження після вичерпання запасів його у плода. Важливим є і те, що концентрація феритину у новонароджених < 76 мкг/л (25-й перцентиль) була пов’язана з аномальною неонатальною неврологічною регуляцією, включаючи погану пам’ять розпізнавання і більш повільну швидкість обробки (довгі міжхвильові затримки) викликаних реакцій у стовбурі мозку.

Надзвичайно поширеними є гестаційні стани у матері, що здатні негативно позначатися на кількості заліза у плода та новонародженого, проте рутинне вимірювання його рівня у немовлят не проводиться. І навпаки, у новонародженого з нормальним рівнем заліза і додатковою перевагою пізнього перерізання пуповини є достатньо цього важливого мікроелемента для забезпечення росту тканин і збільшення еритроцитарного пулу до 4-6 міс. Таким чином, пізнє перерізання пуповини покращує статус гемоглобіну у 2-місячному віці.

Біомаркери заліза та діагностика залізодефіциту у вагітних

Традиційно вимірювання концентрації гемо­глобіну застосовується у пацієнтів будь-якого віку для визначення статусу заліза, оскільки велика частина анемій у всьому світі зумовлена дефіцитом саме цього елемента. Широка доступність, простота вимірювання та низька вартість визначення гемоглобіну є перевагами, особливо в регіонах з низькими ресурсами.

І все ж існують значні проблеми з покладанням виключно на скринінг гемоглобіну. Оскільки включення заліза в гемоглобін є пріоритетним процесом, анемія стає кінцевим результатом негативного балансу його рівня. Таким чином, концентрація гемоглобіну не має чутливості для виявлення ранніх стадій дефіциту заліза, якщо вже є фізіологічні ефекти на рівні тканин. Окрім залізодефіциту, існують інші стани, що здатні викликати анемію, – гемоглобінопатії, гемоліз і запалення/хронічні захворювання. Тож аналізу на визначення рівня гемоглобіну не вистачає чутливості та специфічності для діагностики дефіциту заліза під час вагітності. Натомість специфічні для заліза біомаркери, такі як сироватковий феритин, відсоток загальної здатності до зв’язування заліза (% TSAT) та гепсидин можуть сміливо використовуватись для диференціації залізодефіцитної анемії від інших подібних причин.

Концентрація феритину в сироватці крові визначає вміст заліза в організмі. Феритин зберігається в ретикулоендотеліальних клітинах і надходить у еритроцити для синтезу гемоглобіну, а в тканини – для активації залізозалежних ферментів і гемопротеїнів. Як печінка, так і плацента мають надзвичайну здатність депонувати феритин, у такий спосіб уникаючи великих коливань вмісту заліза в організмі матері та плода.

Однак існують випадки, коли підвищену чи навіть нормальну концентрацію феритину в сироватці крові важко інтерпретувати, оскільки він є реагентом гострої фази, що підвищується за наявності системного запалення. Також високий рівень феритину може вказувати на істинне загальне перенасичення залізом або просто його перехід у феритин у відповідь на запалення. Нормальний рівень може маскувати залізодефіцитний стан за наявності запального процесу. Сучасні рекомендації полягають у вимірюванні біомаркера запалення, такого як С-реактивний білок, при інтерпретації сироваткового феритину в умовах запального процесу чи інфекції. Для вимірювання сироваткового феритину потрібне спеціальне обладнання та більше крові, ніж при вимірюванні гемоглобіну, хоча загальна доступність тесту швидко розширюється. Загалом, для точної оцінки статусу заліза під час вагітності доцільно визначати сироватковий феритин разом із концентрацією гемоглобіну.

Інші біомаркери заліза варто визначати при уточненні діагнозу залізодефіцитного стану у вагітних. Показник відсотка загальної здатності до зв’язування заліза (% TSAТ) обчислюється шляхом ділення рівня останнього в сироватці крові на загальну здатність зв’язування заліза, помноженого на 100. Він відображає відсотковий вміст рецепторів зв’язування на сироваткових транспортних білках, сполучених з молекулами заліза. Їхня концентрація в сироватці крові першою знижується під час негативного балансу заліза, тим самим знижуючи % TSAT. При дефіциті заліза ІІ ступеня концентрація трансферину зростає для оптимізації здатності зв’язувати залізо для транс­порту, що своєю чергою знижує % TSAT ще більше. Усі ці зміни зрештою призводять до мікроцитозу або анемії. Вимірюванням % TSAT підтверджено низький статус заліза серед великої кількості жінок, які страждали на анемію і мали залізодефіцит. Концентрація ретикулоцитарного гемоглобіну також визначає преанемічний, домікроцитарний дефіцит заліза, а отже, може служити раннім біо­маркером для його виявлення. Перевага цього методу полягає в тому, що більшість обладнання для вимірювання концентрації гемоглобіну має здатність визначати вміст останнього в ретикулоцитах.

У майбутньому оцінка концентрації гепсидину в сироватці крові може бути корисною в отриманні інформації про те, хто і як повинен споживати добавки заліза. Гепсидин є головним регулятором всмоктування заліза у кишечнику та розподілу його з ретикулоендотеліальних клітин.

Гепсидин синтезується печінкою при розвитку запалення та в залежності від рівня заліза. Гепсидин є негативним регулятором, який вказує на те, що високі концентрації зменшують всмоктування заліза в шлунково-кишковому тракті та сприяють його зв’язуванню, у той час як низькі рівні збільшують всмоктування даного мікроелемента та дають сигнал для вивільнення заліза з ретикулоендотеліальних клітин. Високий % TSAT вказує на достатній рівень заліза, підвищену концентрацію інтерлейкіну 6, а також на зростання синтезу та вивільнення гепсидину. Низький % TSAT виявляється при дефіциті заліза та пригнічує гепсидин. Пацієнти з низьким рівнем гепсидину, ймовірно, потребують лікування препаратами заліза, тоді як особам з його високим рівнем і достатнім навантаженням залізом не варто додатково приймати такі добавки.

Початок вагітності характеризується дуже низькою концентрацією гепсидину, що вказує на стан негативного балансу заліза та вкотре підтверджує підвищення потреб у залізі під час вагітності.

Таким чином, жінки із пограничним або навіть адекватним статусом заліза в преконцепційний період є схильними до залізодефіциту в період вагітності.

Залізодефіцитний стан та залізодефіцитна анемія: у чому різниця?

Дефіцит заліза та залізодефіцитна анемія не є синонімами. Залізодефіцит – це стан негативного балансу заліза, коли його надходження в організм не задовольняє потребу, тоді як залізодефіцитна анемія визначає стан, коли синтез гемоглобіну обмежений через нестачу заліза, внаслідок чого і розвивається дана патологія. Оскільки залізо є пріоритетним для еритроцитів, щоб синтезувати гемоглобін, його дефіцит проходить через багато неанемічних стадій до розвитку власне анемії. Отже, залізодефіцитну анемію можна вважати кінцевою стадією процесу дефіциту важливого мікроелемента.

Запаси заліза мобілізуються на першій стадії його дефіциту, що призводить до зниження % TSAT та феритину відповідно. Цей процес відображає намагання організму підтримувати доставку заліза до еритроцитів і негемових тканин, включаючи мозок. Однак в умовах прямої конкуренції за залізо еритроцити є в пріоритеті над мозком. У дітей з преанемічним дефіцитом заліза спостерігаються деякі відхилення у функціонуванні мозку та поведінкових реакціях, що свідчить про ймовірний розвиток анемії.

Добавки заліза під час вагітності

Основними причинами для підтримки оптимального рівня заліза є захист здоров’я матері, нормальний перебіг вагітності та сприяння розвитку плода.

Нещодавній систематичний огляд демонструє, що залізодефіцит І та ІІ триместрів пов’язаний з підвищенням материнської захворюваності та ризику несприятливих наслідків вагітності, таких як низька маса тіла при народженні, недоношеність, затримка внутрішньоутробного розвитку (Dewey K.G., 2017).

Рандомізовані контрольовані дослідження прийому препаратів заліза вагітними з наявним залізодефіцитом показали, що така терапія знижує рівень вищевказаних нозологій.

Близько 2 із 7,5 млрд людей на планеті страждають на нестачу заліза, що робить дефіцит заліза найбільш поширеним серед дефіцитів мікроелементів у світі. Ця проблема зустрічається переважно у жінок та їхніх дітей. Така сувора статистика у поєднанні з доказами того, що вагітність пов’язана з негативним балансом заліза, змусила керівні органи замислитись над стратегією глобального додаткового прийому заліза. Нещодавно Управління дієтичними добавками Національного інституту охорони здоров’я США провело семінар, на якому розглядалося питання, чи повинні вагітні жінки з нормальним рівнем заліза отримувати його ззовні у вигляді добавок. Цю проблему було розглянуто через те, що багато з них не страждають на дефіцит заліза, а невелика кількість нових досліджень свідчить про підвищений ризик порушення толерантності до глюкози у вагітних, які отримують такі препарати.

Коротко- та довгострокові наслідки залізодефіциту під час вагітності для плода

На щастя, під час легкого дефіциту заліза у матері воно стає пріоритетним для плода. Однак під час помірного та тяжкого дефіциту вся материн­сько-плацентарно-плодова одиниця починає страждати від нестачі заліза, що надалі матиме значні коротко- та довгострокові наслідки для плода. При наявності певних гестаційних станів, що перешкоджають нормальному надходженню заліза до організму, навіть у матерів з нормальним його рівнем, також спостерігаються несприятливі наслідки для плода. До таких станів належать гіпертонія, паління, цукровий діабет та багатоплідна вагітність. Недостатня кількість заліза у плода як результат залізодефіциту у матері або ж несприятливих гестаційних умов призводить до щонайменше трьох видів ризиків.

Безпосередній ризик полягає у порушенні розвитку мозку плода.

Низьке споживання заліза матір’ю в ІІІ триместрі призводить до зміни структур мозку новонародженого, включаючи зміни в сірій речовині, які вказують на менш складну дендритну архітектуру.

Так, ізольований залізодефіцитний стан (без анемії ) у новонароджених із концентрацією феритину < 40 мкг/л супроводжується порушеними процесами пам’яті розпізнавання, як і у 2-місячних дітей з концентрацією < 76 мкг/л відповідно. Можливість раннього виявлення цих аномалій має переваги перед визначенням залізодефіциту в постнатальному періоді, що також негативно впливає на роботу мозку.

Другий ризик пов’язаний з довгостроковою затримкою розвитку мозку.

Дефіцит заліза у плода/новонародженого асоціюється з тривалою нейрокогнітивною дисфункцією, незважаючи на спонтанне поповнення запасів заліза до 9-місячного віку.

Низький неонатальний статус цього мікроелемента знижує продуктивність пам’яті розпізнавання у віці 3,5-4 років, навіть якщо у немовлят більше не спостерігався залізодефіцитний стан.

Третій ризик – це постнатальний дефіцит заліза в немовлят і дітей раннього віку, наслідком якого є порушений розвиток нервової системи.

У немовлят, які мали нестачу заліза внутрішньоутробно, спостерігаються гірші його показники у 9-місячному віці і більш високий ризик розвитку залізодефіциту.

Стан залізодефіциту в дітей раннього віку пов’язаний з повільнішою швидкістю когнітивної обробки інформації, погіршанням рухової функції та посиленням соціальної дисфункції під час гострої фази. Це створює ризик виникнення значних довгострокових нейроморбідних станів, включаючи депресію та тривожність у дорослому віці. Однією з причин важливості адекватного навантаження залізом організму плода є те, що в жіночому молоці дуже мало заліза.

Грудне молоко може бути єдиним джерелом їжі для немовляти протягом перших 6 міс, і таким чином організм дитини покладається на запаси заліза, що збереглися від внутрішньоутробного життя для забезпечення синтезу гемоглобіну та розвитку органів.

Зв’язок між фетальним і постнатальним статусом заліза та довготривалим нейрокогнітивним і психічним здоров’ям

Стан заліза в організмі матері та плода пов’язаний із низкою нейрокогнітивних і психічних розладів у дітей, частково зумовлених залізодефіцитом і терміном його розвитку в період вагітності.

Низьке споживання заліза матір’ю на момент зачаття корелює з вищим ризиком аутизму у нащадків. Недостатнє надходження заліза протягом ІІ триместру підвищує ризик шизофренії у дітей на 30%.Немовлята, народжені з низькою концентрацією феритину в сироватці крові, що відображає його низьке фетальне навантаження, мають гіршу пам’ять розпізнавання при народженні, віком 2 міс та 3,5 років.

У них відмічається низька успішність в школі у 6-річному віці, а у 10 років – труднощі з плануванням та увагою. Немовлята із залізодефіцитом, що тільки розпочався в ранньому постнатальному періоді і який, ймовірно, зумовлений неадекватним навантаженням залізом організму плода, демонструють більш низьку швидкість нервової обробки на момент розвитку цього стану. Така низька швидкість нервової обробки процесів зберігається і після періоду дефіциту заліза, незважаючи на лікування. Немовлята мають вищий ризик когнітивних і соціально-емоційних проблем, включаючи тривогу та депресію у молодому віці.

Які механізми лежать в основі впливу залізодефіциту на молодий мозок?

Залізо необхідне для нормального функціонування всіх клітин, включаючи ті, що входять до структурної будови мозку. Негативні наслідки розвитку дефіциту заліза на мозок були добре описані в доклінічних моделях за останні 45 років, особливо в тих галузях, що стосуються метаболізму нейромедіаторів моноамінів, енергетичного обміну нейронів та глії, мієлінізації та регуляції генів.

Мозок плода є високометаболічним органом, що споживає 60% від загальної норми використання кисню плодом. Така висока швидкість метаболізму зумовлена процесами клітинної диференціації та функціонування. Залізо є дуже важливим елементом цього процесу завдяки своїй ролі в активності цитохромів та генерації АТФ.

Нейрональний дефіцит заліза у новонароджених знижує рівень споживання кисню на 60%, що своєю чергою призводить до більш примітивної та менше розвинутої нейрональної структури і погіршення стану мітохондрій головного мозку.

Серед ділянок мозку, що найшвидше розвиваються в останньому триместрі, передусім є гіпокамп. Він знаходиться у центрі системи пам’яті розпізнавання, яка опосередковує здатність до просторового мислення. Гіпокамп у людини починає швидко диференціюватися на 28-му тижні вагітності і продовжує активно розвиватись приблизно до 2-річного віку. Стан залізодефіциту плода в доклінічних моделях перешкоджав синаптичній пластичності гіпокампа, знижував структурну експресію генів, метаболізм, електрофізіологічну здатність та поведінку пам’яті розпізнавання гостро і в зрілому віці, незважаючи на поповнення заліза в неонатальному періоді.

У людини швидка мієлінізація мозку починається на 32-му тижні гестації і продовжується перші 2 роки постнатального життя.

Залізовмісні ферменти є важливими для синтезу жирних кислот – невід’ємних частин мієліну, тому залізодефіцит на ранніх строках вагітності змінює жировий склад мієліну і зумовлює зниження процесів мієлінізації нервової системи.

Гіпо- та дисмієлінізація призводять до зниження швидкості нейрональної обробки. Ці ефекти спостерігаються і в зрілому віці на доклінічних моделях.

Виходячи з розуміння біології, не слід дивуватись тому, що дефіцит заліза так гостро впливає на мозок плода та новонародженого. Однак саме довгострокові наслідки стосуються соціальної взаємодії, тому вивчення етіології та потенційних методів лікування такого впливу залишаються предметом інтенсивного дослідження.

Довгострокові ефекти можуть бути реалізовані за допомогою двох основних механізмів, що не є взаємовиключними: механізму критичного періоду та епігенетичної модифікації хроматину. Мозок – це не однорідний орган, кожна з його ділянок відповідає за процеси, що розвиваються за різними траєкторіями. Швидке зростання та диференціація часто становлять критичний період, коли відсутність субстратів, необхідних для правильного розвитку, призводить до постійних структурних відхилень. Такий момент був виявлений у внутрішньоутробному/неонатальному періоді для гіпокампа миші. Залізодефіцит, що не коригувався протягом цього часу, спричинив віддалений структурний дефіцит з нейрокогнітивними аномаліями.

Епігенетичний механізм ґрунтується на концепції «Витоки здоров’я та хвороби у дорослих». «Багато регуляторних показників для генів, які контролюють численні метаболічні процеси, встановлюються в кінці внутрішньоутробного життя», – концепція, популяризована Девідом Баркером і була відома в 90-х роках минулого сторіччя як «гіпотеза Баркера». Спостереження за мозковою діяльністю, які стосувались принципів «передбаченої схильності плода», на початку 2000-х років продемонстрували, що ризик деяких психічних захворювань у дорослих, включаючи шизофренію, частково зумовлений станом плода.

Інші дані підкреслюють те, що низький рівень материнського споживання заліза у ІІ триместрі пов’язаний із 30% підвищенням ризику розвитку шизофренії. Доклінічні моделі демонструють, що сукупність генів, які лежать в основі даного захворювання, активується дефіцитом заліза у плода.

Подібний напрямок досліджень із вивченням залучених генних процесів на доклінічних моделях дефіциту заліза у плода показує зв’язок між низьким його споживанням в І триместрі та ризиком аутизму у дітей.

Таким чином, різноманітні дослідження на багатьох платформах, включаючи молекулярну й клітинну біологію, електрофізіологію поведінки, забезпечили нам переконливі докази ролі фетального заліза у розвитку мозку тазалізодефіциту плода щодо коротко- та довгострокових нейропо­ведінкових відхилень у людей.

Споживання заліза на пре- та периконцепційному етапі

Поточні дослідження вказують на те, що стан харчування жінки, яка планує вагітність, впливає на розвиток мозку дітей.

Проте недоїдання – не єдина проблема. Надмірне харчування, ожиріння матері також є факторами ризику. Підвищений індекс маси тіла перед вагітністю, незалежно від збільшення ваги протягом її перебігу, підвищує ризик розладів психічного здоров’я та нервово-психічного розвитку у майбутнього покоління.

Висновки

Інформація, що представлена в цьому огляді, зміщує акценти щодо ролі заліза у забезпеченні здорового функціонування мозку в дитячому віці від постнатального до зосередження на пренатальному і навіть на преконцепційному етапі. Доказові дані, описані вище, формують чіткий напрямок, що сприяє покращенню харчування матерів при плануванні вагітності, з чітким подальшим спостереженням за надходженням до організму такого важливого мікроелемента, як залізо.

Підготувала Наталія Довбенко

За матеріалами: M. K. Georgieff. Iron deficiency in pregnancy. Am J Obstet Gynecol. 2020 Mar 14; S0002-9378 (20) 30328-8.

Від редакції

Корекція анемії у вагітних: коли є важливими комплаєнс та ефективність

За даними ВООЗ, частота залізодефіцитної анемії (ЗДА) у вагітних в різних країнах коливається від 21 до 80%, якщо зважати на рівень гемоглобіну, і від 49 до 90%, якщо брати до уваги рівень сироваткового заліза. У слаборозвинених країнах частота ЗДА у вагітних досягає 80% (Geisser P., 2013). Патогенетичною основою терапії ЗДА є препарати заліза. Під час вибору препарату заліза слід пам’ятати про відмінність між три- і двовалентним залізом. Двовалентне залізо всмоктується ефективніше, ніж триваленте (р < 0,05), оскільки ентероцити всмоктують залізо через білки-транспортери двовалентних металів (Шехтман М. М., 2000).

Важливим також є призначення найбільш прийнятних фармацевтичних форм заліза та інших мікроелементів. У більшості біологічно активних добавок і в мінералізованих продуктах харчування використовується сульфат заліза, який відрізняється низькою біозасвоюваністю і зумовлює пошкодження судин та інших тканин. До того ж сульфат заліза спричинює шлунково-кишкові розлади і вроджені аномалії у плода. ВООЗ рекомендує вагітним лікарські засоби на основі безпечних органічних солей заліза: глюконат заліза, фумарат заліза, цитрат заліза, які не нейтралізують вітамін Е, не спричинюють закреп і легко переносяться при підвищеній чутливості (TorshinI. Yu., 2011).

Лікування комбінованими препаратами, до вмісту яких входить двовалентне залізо (заліза глюконат 50 мг, марганцю глюконат 1,33 мг, міді глюконат 0,7 мг) у формі розчину для перорального прийому (Тотема), забезпечує підвищення вмісту феритину, одночасно знижуючи рівень карбоксигемоглобіну (Вдовиченко Ю. П., Гопчук О. М., 2016). Слід зазначити, що лікування в основному усуває дефіцит заліза в організмі вагітної у перші три тижні і сприяє зниженню частоти акушерських ускладнень. Покращується оксигенація тканин, зменшується гіпоксія, що сприятливо впливає на розвиток плода.

Згідно з результатами клінічного дослідження І. М. Медведєвої і співавт. (2016), вже протягом першого місяця прийому питного розчину глюконату заліза спостерігалось достовірне підвищення гематологічних показників. Так, середній рівень гемоглобіну до початку лікування становив 98,6 г/л, а через місяць – 119,4; показник сироваткового заліза в динаміці підвищився від 9,2 до 14,9 мкмоль/л. Автори відмітили добру переносимість терапії. Окрім більш швидкого настання ефекту за рахунок високої швидкості всмоктування, рідка лікарська форма забезпечує також рівномірний розподіл препарату по слизовій оболонці, створюючи більш низькі локальні концентрації заліза, що значно покращує переносимість препарату.

З огляду на доволі розповсюджену проблему закрепів у вагітних, у т.ч. і на фоні прийому пероральних таблетованих форм заліза, цікавим є клінічний досвід застосування препарату Тотема. Так, відповідно до результатів великого метааналізу (30 досліджень, n = 1077) стосовно безпеки і переносимості питної форми глюконату заліза було продемонстровано високу схильність пацієнток до терапії (Стуклов Н. И., 2012). Частота виникнення закрепів на фоні лікування була вивчена на основі 24 досліджень (n = 841) і становила всього 0,83% (р < 0,005), що практично в 10 разів нижче такої ж при використанні полімальтозного комплексу заліза і в 19 разів – сульфату заліза.

Враховуючи те, що лікування вагітних із ЗДА повинно бути достатньо тривалим і навіть при перших позитивних змінах гематологічних показників його слід пролонгувати, поряд з ефективністю вкрай важливою є добра переносимість препаратів заліза. З огляду на це препарат Тотема рекомендований для лікування ЗДА у вагітних, починаючи із самих ранніх етапів діагностування, для відновлення показників системи крові та профілактики перинатальних наслідків (Вдовиченко Ю. П., Гопчук О. М., 2016).

За матеріалами: В. П. Вдовиченко. Анемія вагітних – фактор ризику розвитку акушерської та перинатальної патології (огляд літератури). Здоровье женщины, 2016, № 3 (109). Т. В. Смирнова и соавт. Коррекция анемии и запоры у беременных: выход из фармакодинамического тупика. StatusPraesens, 2016, № 3 (32).