Πρόωρη γέννηση: Νέα μελέτη φωτίζει τις αλλαγές στην ωρίμανση του εγκεφάλου

Νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο η πρόωρη γέννηση επηρεάζει την ωρίμανση του εγκεφάλου παρουσιάζει μελέτη επιστημόνων του Πανεπιστημίου George Washington και του παιδιατρικού νοσοκομείου Children’s National στην Ουάσινγκτον. Επικεφαλής της έρευνας, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, είναι ο Έλληνας νεογνολόγος Παναγιώτης Κρατημένος.

Η εργασία εξετάζει ένα κρίσιμο ζήτημα της νεογνολογίας: ορισμένα παιδιά που γεννιούνται πρόωρα εμφανίζουν αργότερα δυσκολίες στην κινητικότητα, στη γλωσσική ανάπτυξη και στη μάθηση, ακόμη και όταν οι απεικονιστικές εξετάσεις δεν αποκαλύπτουν εμφανείς εγκεφαλικές βλάβες. Τα ευρήματα δείχνουν ότι η προωρότητα μπορεί να διαταράσσει την κυτταρική ωρίμανση, αφήνοντας μεταβολές που δεν αποτυπώνονται στις συνήθεις εξετάσεις.

Επί δεκαετίες, η προστασία του εγκεφάλου των πρόωρων νεογνών είχε ως βασική προτεραιότητα την αποφυγή και την αντιμετώπιση σοβαρών επιπλοκών, μεταξύ αυτών των εγκεφαλικών αιμορραγιών. Η εξέλιξη της νεογνολογικής φροντίδας αύξησε σημαντικά την επιβίωση και περιόρισε τις βαριές επιπλοκές. Ωστόσο, οι δυσκολίες στην ανάπτυξη εξακολουθούν να απασχολούν τις οικογένειες και τους επιστήμονες.

Ο Παναγιώτης Κρατημένος, αναπληρωτής καθηγητής Παιδιατρικής στο George Washington και διευθυντής του Προγράμματος Νεογνικής Νευροεντατικής Θεραπείας στο Children’s National, εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ότι αυτή η εκκρεμότητα οδήγησε την ομάδα να αναζητήσει απαντήσεις σε μεγαλύτερο βιολογικό βάθος. Στο συγκεκριμένο νοσοκομείο, ένα από τα μεγαλύτερα νεογνολογικά κέντρα των ΗΠΑ, οι ερευνητές στράφηκαν στα κύτταρα και στη γονιδιακή τους δραστηριότητα.

Η παρεγκεφαλίδα μεγαλώνει, ενώ η κυτταρική ωρίμανση μπορεί να παραμένει ατελής

Κεντρικό αντικείμενο της μελέτης αποτέλεσε η παρεγκεφαλίδα, γνωστή και ως «μικρός εγκέφαλος». Πρόκειται για περιοχή με εξαιρετικά γρήγορη ανάπτυξη κατά τους τελευταίους μήνες της εγκυμοσύνης. Εκτός από τον καθιερωμένο ρόλο της στον συντονισμό των κινήσεων, συμμετέχει σε λειτουργίες που σχετίζονται με τη νόηση, τη συναισθηματική επεξεργασία και την ψυχική υγεία, όπως επισημαίνει ο επικεφαλής της έρευνας.

Το μέγεθός της πενταπλασιάζεται μεταξύ της 24ης και της 40ής εβδομάδας κύησης. Στο ίδιο διάστημα εξελίσσεται η οργάνωση των νευρώνων και των συνδέσεών τους. Όταν ένα βρέφος γεννιέται πρόωρα, σημαντικό τμήμα αυτής της αναπτυξιακής διαδικασίας πραγματοποιείται πλέον έξω από το ενδομήτριο περιβάλλον.

Η επιστημονική διερεύνηση αυτής της περιόδου παρουσιάζει περιορισμούς. Σύμφωνα με τον κ. Κρατημένο, τα ζωικά μοντέλα δεν αποδίδουν πλήρως όσα συμβαίνουν στον ανθρώπινο εγκέφαλο κατά το τρίτο τρίμηνο της κύησης. Αντίστοιχα, η μαγνητική τομογραφία προσφέρει πληροφορίες για το μέγεθος και τη δομή του εγκεφάλου, χωρίς να προσδιορίζει πόσο έχει ωριμάσει κάθε διαφορετική ομάδα κυττάρων.

Για να συνδέσουν την κλινική εικόνα με τις κυτταρικές διεργασίες, οι επιστήμονες αξιοποίησαν στοιχεία από την παρακολούθηση βρεφών και από εξετάσεις ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού. Πρώτοι συγγραφείς της εργασίας είναι ο γιατρός και ερευνητής Γεώργιος Σανίδας και ο ερευνητής Νευροεπιστημών Γκαμπριέλε Σιμόντι.

Οι δύο ερευνητές συνέκριναν απεικονιστικά ευρήματα και δεδομένα αναπτυξιακής παρακολούθησης από πρόωρα και τελειόμηνα βρέφη που βρίσκονταν εν ζωή με στοιχεία ιστολογικών εξετάσεων από βρέφη που είχαν αποβιώσει. Παράλληλα, μελέτησαν ανθρώπινο ιστό με τη μέθοδο της χωρικής μεταγραφομικής, η οποία επιτρέπει την καταγραφή της δραστηριότητας των γονιδίων σε συγκεκριμένες θέσεις μέσα στον ιστό.

Ο συνδυασμός των μεθόδων επέτρεψε τη χαρτογράφηση της ανάπτυξης της παρεγκεφαλίδας σε διαφορετικές ηλικίες κύησης. Προέκυψε ότι, μετά τον πρόωρο τοκετό, η αύξηση του μεγέθους της συνεχιζόταν, ενώ σημαντικοί κυτταρικοί πληθυσμοί εμφάνιζαν ελλιπή ωρίμανση.

Η ομάδα εντόπισε επίσης κυτταρικούς μηχανισμούς που λειτουργούν ως «διακόπτες» της περαιτέρω ανάπτυξης. Συγκεκριμένα σύνολα γονιδίων συμμετέχουν στον έλεγχο της εξέλιξης των νευρώνων και στη διαμόρφωση των συνάψεων, των σημείων επικοινωνίας μεταξύ των νευρικών κυττάρων.

Το μοριακό ίχνος αυτών των διαφορών εξακολουθούσε να ανιχνεύεται όταν τα πρόωρα βρέφη έφταναν ή υπερέβαιναν την ηλικία που αντιστοιχεί στην ολοκλήρωση μιας τελειόμηνης κύησης. Η παρέλευση των εβδομάδων μέχρι την αναμενόμενη ημερομηνία γέννησης δεν εξασφάλιζε αντίστοιχο βαθμό κυτταρικής ωρίμανσης με εκείνον των τελειόμηνων βρεφών.

Έτσι, ένα νεογνό που μόλις γεννιέται στις 40 εβδομάδες και ένα πρόωρο βρέφος που έχει ήδη νοσηλευθεί επί τρεις μήνες μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικό στάδιο εγκεφαλικής ωρίμανσης, παρότι έχουν φτάσει στην ίδια ηλικία σε σχέση με την κύηση. Όπως εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Σανίδας, η εβδομάδα κατά την οποία συμβαίνει ο τοκετός αφήνει αποτύπωμα στην εξέλιξη των κυττάρων και στην ανάπτυξη του εγκεφάλου.

Η συσχέτιση με την ανάπτυξη και οι προοπτικές εξατομικευμένων παρεμβάσεων

Οι ερευνητές κατέγραψαν και ανατομικές διαφορές. Κατά την ηλικία που αντιστοιχεί σε τελειόμηνη κύηση, κάθε εβδομάδα νωρίτερης γέννησης συσχετιζόταν με περίπου 230 κυβικά χιλιοστά μικρότερο όγκο παρεγκεφαλίδας. Η παρακολούθηση των παιδιών από εννέα έως 36 μηνών έδειξε συσχέτιση του μικρότερου όγκου με καθυστερήσεις στις κινητικές, γλωσσικές και γνωστικές δεξιότητες.

Στην εικόνα της ανάπτυξης συμμετείχαν και άλλες παράμετροι πέρα από την ηλικία κύησης κατά τον τοκετό. Η μελέτη εντόπισε συσχετίσεις με την πορεία νοσηλείας στη Μονάδα Εντατικής Νοσηλείας Νεογνών, τις συνυπάρχουσες παθήσεις, επιμέρους χαρακτηριστικά της φροντίδας και πρόσθετους περιγεννητικούς παράγοντες.

Η μακροπρόθεσμη διατήρηση των μεταβολών παραμένει αδιευκρίνιστη. Οι επιστήμονες εκτιμούν, πάντως, ότι η κατανόηση των μηχανισμών μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό τόσο των στόχων όσο και της κατάλληλης χρονικής στιγμής για μελλοντικές παρεμβάσεις.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η αναγνώριση παραγόντων που ενδέχεται να μπορούν να τροποποιηθούν. Η διερεύνησή τους προσφέρει συγκεκριμένες κατευθύνσεις για την αναζήτηση τρόπων υποστήριξης της εγκεφαλικής ωρίμανσης μετά την πρόωρη γέννηση.

Κατά τον κ. Κρατημένο, οι κυτταρικοί μηχανισμοί και το βιολογικό χρονοδιάγραμμα της ωρίμανσης υποδεικνύουν ένα πιθανό χρονικό περιθώριο για φαρμακευτικές και άλλες παρεμβάσεις. Η ίδια επιστημονική ομάδα πραγματοποιεί ήδη νέα πειράματα σε ζωικά μοντέλα, εξετάζοντας διαφορετικές προσεγγίσεις σε επιμέρους κατηγορίες προωρότητας.

Βασική προϋπόθεση για αυτή την ερευνητική κατεύθυνση αποτελεί η εξατομίκευση. Στόχος, όπως τονίζει ο Έλληνας νεογνολόγος, είναι να προσδιοριστούν οι ανάγκες του εγκεφάλου σε κάθε στάδιο της ενδομήτριας και εξωμήτριας ζωής, ώστε οι μελλοντικές παρεμβάσεις να ανταποκρίνονται στις ανάγκες κάθε βρέφους και να εφαρμόζονται όταν μπορεί να προσφέρουν το μεγαλύτερο όφελος.