Ένα παιδί που γεννιέται πρόωρα μπορεί να εμφανίσει δυσκολίες στην κίνηση, τον λόγο και τη μάθηση, ακόμη κι όταν οι απεικονιστικές εξετάσεις δεν δείχνουν εμφανείς βλάβες. Νέα μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου «George Washington» και του παιδιατρικού νοσοκομείου «Children’s National» στην Ουάσινγκτον, με επικεφαλής τον Έλληνα νεογνολόγο Παναγιώτη Κρατημένο, εξηγεί αυτή την αντίφαση, δείχνοντας ότι η πρόωρη γέννηση διακόπτει την ωρίμανση του εγκεφάλου. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science».
Για δεκαετίες, η προστασία του εγκεφάλου των πρόωρων νεογνών εστιαζόταν κυρίως στην πρόληψη και αντιμετώπιση σοβαρών βλαβών, όπως οι εγκεφαλικές αιμορραγίες. Όπως εξηγεί ο Παναγιώτης Κρατημένος, αναπληρωτής καθηγητής Παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο «George Washington» και διευθυντής του Προγράμματος Νεογνικής Νευροεντατικής Θεραπείας στο παιδιατρικό νοσοκομείο «Children’s National», ένα από τα μεγαλύτερα κέντρα νεογνολογίας στις ΗΠΑ, η πρόοδος της Νεογνολογίας έχει βελτιώσει σημαντικά την επιβίωση των πρόωρων παιδιών και έχει περιορίσει τις σοβαρές επιπλοκές, δεν έχει εξαφανίσει όμως τις αναπτυξιακές δυσκολίες.
Οι ερευνητές αναζήτησαν την εξήγηση για την αναπτυξιακή πορεία των πρόωρων παιδιών στο επίπεδο των κυττάρων και των γονιδίων τους, εκεί όπου οι συνήθεις απεικονιστικές εξετάσεις δεν μπορούν να δώσουν απαντήσεις.
Στο επίκεντρο της μελέτης βρέθηκε η παρεγκεφαλίδα, ο λεγόμενος «μικρός εγκέφαλος», που αναπτύσσεται ιδιαίτερα γρήγορα στους τελευταίους μήνες της κύησης. «Είναι κατά μία έννοια το control center του εγκεφάλου, που παραδοσιακά έχει σχετιστεί με την κινητικότητα, αλλά έχει διαπιστωθεί ότι είναι επίσης ένα κέντρο για την ψυχική υγεία, τα συναισθήματα, ακόμα και για το IQ του παιδιού», επισημαίνει ο κ. Κρατημένος.
Από την 24η έως τη 40ή εβδομάδα κύησης, το μέγεθος της παρεγκεφαλίδας πενταπλασιάζεται, ενώ οι νευρώνες της σχηματίζουν και οργανώνουν τις μεταξύ τους συνδέσεις. Στα πρόωρα βρέφη, μεγάλο μέρος αυτής της κρίσιμης περιόδου εξελίσσεται έξω από τη μήτρα.
Ο κ. Κρατημένος περιγράφει ότι η μελέτη αυτής της διαδικασίας παρουσιάζει σημαντικές δυσκολίες. Τα ζωικά μοντέλα δεν αναπαράγουν πλήρως την ανάπτυξη του εγκεφάλου κατά το τελευταίο τρίμηνο της ανθρώπινης κύησης. Η μαγνητική τομογραφία, από την άλλη, καταγράφει τη δομή και το μέγεθος του εγκεφάλου, χωρίς να αποκαλύπτει τον βαθμό ωρίμανσης κάθε κυτταρικού πληθυσμού.
Για να κατανοήσουν τι συμβαίνει ανάμεσα σε αυτές τις δύο κλίμακες, οι ερευνητές συνδύασαν την κλινική παρακολούθηση με τη μελέτη ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού. Οι πρώτοι συγγραφείς της μελέτης, ο γιατρός και ερευνητής Γεώργιος Σανίδας και ο ερευνητής Νευροεπιστημών Γκαμπριέλε Σιμόντι (Gabriele Simonti), συνέκριναν δεδομένα από απεικονιστικές εξετάσεις εγκεφάλου και αναπτυξιακή παρακολούθηση ζώντων βρεφών που είχαν γεννηθεί πρόωρα ή τελειόμηνα με αντίστοιχα δεδομένα από ιστολογικές εξετάσεις σε βρέφη που είχαν αποβιώσει. Μελέτησαν επίσης ανθρώπινο ιστό με τη χωρική μεταγραφομική, μια τεχνική που καταγράφει τη δραστηριότητα των γονιδίων.
Με τη μελέτη τους κατάφεραν να χαρτογραφήσουν την ανάπτυξη της παρεγκεφαλίδας σε ένα ευρύ φάσμα ηλικιών κύησης. Η ανάλυση έδειξε ότι, μετά την πρόωρη γέννηση, η παρεγκεφαλίδα συνέχιζε να αυξάνεται σε μέγεθος, όμως βασικοί κυτταρικοί πληθυσμοί παρουσίαζαν ατελή ωρίμανση.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι υπάρχουν κυτταρικοί «διακόπτες» στην παρεγκεφαλίδα, που επαναπροσδιορίζουν το πώς θα συνεχιστεί η ανάπτυξή της. Την ανάπτυξη των κυττάρων ελέγχουν συγκεκριμένες ομάδες γονιδίων του εγκεφάλου, οι οποίες συμμετέχουν στην ανάπτυξη των νευρώνων και στην οργάνωση των συνάψεων, δηλαδή των συνδέσεων μέσω των οποίων επικοινωνούν τα νευρικά κύτταρα.
Αυτό το μοριακό αποτύπωμα παρέμενε ανιχνεύσιμο ακόμη και όταν τα πρόωρα βρέφη έφταναν ή ξεπερνούσαν την ηλικία που αντιστοιχεί σε τελειόμηνη κύηση. Η συμπλήρωση του χρόνου που απέμενε έως την αναμενόμενη ημερομηνία τοκετού δεν αρκούσε για να εξισώσει την κατάσταση των κυττάρων τους με εκείνη των βρεφών που γεννήθηκαν τελειόμηνα.
Έτσι, την ημέρα που ένα μωρό γεννιέται στην αναμενόμενη ημερομηνία τοκετού, ένα άλλο μπορεί να έχει ήδη περάσει τρεις μήνες στη Μονάδα Εντατικής Νοσηλείας Νεογνών. Παρόλο που και τα δύο έχουν φτάσει στην ηλικία που αντιστοιχεί στις 40 εβδομάδες κύησης, ο εγκέφαλός τους δεν βρίσκεται απαραίτητα στο ίδιο στάδιο ωρίμανσης.
«Η εβδομάδα κύησης στην οποία γεννιέται ένα παιδί αφήνει ένα διαρκές αποτύπωμα τόσο στην κυτταρική ωρίμανση όσο και στην ανάπτυξη του εγκεφάλου», εξηγεί ο κ. Σανίδας.
Οι διαφορές είχαν και μετρήσιμη ανατομική διάσταση. Όταν τα βρέφη έφταναν στην ηλικία που αντιστοιχεί σε τελειόμηνη κύηση, κάθε εβδομάδα μικρότερης ηλικίας κύησης κατά τη γέννηση συνδεόταν με περίπου 230 κυβικά χιλιοστά μικρότερο όγκο παρεγκεφαλίδας. Στην αναπτυξιακή παρακολούθηση των παιδιών, σε ηλικία εννέα έως 36 μηνών, ο μικρότερος όγκος συσχετίστηκε με καθυστερήσεις στην κίνηση, στον λόγο και στις γνωστικές δεξιότητες.
Η ηλικία κύησης κατά τη γέννηση δεν ήταν ο μόνος παράγοντας που συνδεόταν με την ανάπτυξη της παρεγκεφαλίδας. Στη μελέτη καταγράφηκε ότι ρόλο στις παρατηρούμενες διαφορές είχαν, επιπλέον, η κλινική πορεία στη Μονάδα Εντατικής Νοσηλείας Νεογνών, οι συνοδές παθήσεις, επιμέρους παράμετροι της φροντίδας και άλλοι περιγεννητικοί παράγοντες.
Παραμένει αβέβαιο κατά πόσο αυτές οι αλλαγές επιμένουν μακροπρόθεσμα, ωστόσο οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να συμβάλουν στον καθορισμό του κατάλληλου στόχου και χρόνου για μελλοντικές παρεμβάσεις.
Η αναγνώριση δυνητικά τροποποιήσιμων παραγόντων προσφέρει συγκεκριμένες κατευθύνσεις για να διερευνηθεί πώς μπορεί να υποστηριχθεί η ωρίμανση του εγκεφάλου μετά τη γέννηση.
«Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας δείχνουν ότι οι κυτταρικοί διακόπτες και το βιολογικό ρολόι που επηρεάζουν την ωρίμανση του εγκεφάλου αποτελούν ένα παράθυρο, στο οποίο μπορούμε να παρέμβουμε, φαρμακευτικά και μη, για να αλλάξουμε έστω και λίγο την κατάσταση», υπογραμμίζει ο κ. Κρατημένος.
Ήδη, η ίδια ερευνητική ομάδα κάνει νέα έρευνα σε ζωικά μοντέλα, όπου δοκιμάζει διαφορετικού τύπου παρεμβάσεις σε διαφορετικούς υποτύπους πρόωρων.
«Κλειδί» για τον κ. Κρατημένο αποτελεί η εξατομίκευση των παρεμβάσεων, «ώστε να είναι προσαρμοσμένες στις ανάγκες κάθε βρέφους, τη στιγμή που μπορεί να ωφεληθεί περισσότερο. Γι’ αυτό ο στόχος μας είναι να κατανοήσουμε τι χρειάζεται ο εγκέφαλος των βρεφών σε κάθε στάδιο της ενδομήτριας και εξωμήτριας ζωής».
Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:
www.science.org/doi/10.1126/science.aeb9095
Μαρία Κουζινοπούλου
ΦΩΤΟ: καλλιτεχνική απεικόνιση της παρεγκεφαλίδας την οποία διατρέχει μια «κορδέλα του χρόνου». Το έργο, που φιλοτέχνησε η εικαστικός Κωνσταντίνα Κρατημένου, συμβολίζει τον τρόπο με τον οποίο ο χρόνος της κύησης διαμορφώνει την ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου. CREDIT: Artwork by Konstantina Kratimenou
