Як тютюн під час вагітності впливає на мозок підлітка: аналіз великого дослідження ABCD

Чи можна побачити наслідки куріння під час вагітності через десять років на скануваннях мозку дитини? У великому поздовжньому дослідженні 5417 дітей (програма ABCD) вчені відстежували, як змінювалася товщина та площа кори головного мозку з 9-10 до 11-12 років, і порівнювали траєкторії тих, хто зазнав впливу тютюну та/або алкоголю внутрішньоутробно. Висновок однозначний і досить чіткий: пренатальний вплив тютюну пов'язаний зі швидшим витонченням кори, переважно у лобових ділянках, тоді як для алкоголю в цьому віковому діапазоні суттєвих зв'язків не виявлено. Саме витончення є нормальною частиною дозрівання мозку в підлітковому віці, але у тих, хто «зазнав впливу тютюну», воно відбувається швидше та/або раніше, і це корелює із зовнішніми поведінковими проблемами та розладами сну.

Передісторія

Пренатальний вплив тютюну (ПТЕ) та алкоголю (ПАЕ) є одними з найпоширеніших та запобіжних факторів ризику для розвитку мозку. Нікотин та інші компоненти тютюнового диму легко проникають через плаценту, впливаючи на судинний тонус, постачання плода киснем та формування нейронних мереж. Етанол є визнаним тератогеном; у високих дозах він викликає спектр фетальних алкогольних розладів (ФАР), а в нижчих дозах - більш тонкі нейрокогнітивні та поведінкові ефекти. Клінічні спостереження давно пов'язують ПТЕ/ПАЕ з вищим ризиком поведінкових проблем, дефіциту уваги, порушень сну та труднощів у навчанні у дітей та підлітків.

Кора головного мозку зазвичай зазнає «перебудови» під час статевого дозрівання: кора поступово стає тоншою (відбувається синаптичне «підрізання» та мієлінізація), а площа кори змінюється нерівномірно в різних регіонах. Тому поздовжні дані особливо важливі для оцінки впливу пренатальних факторів – не лише «наскільки тонша кора в певному віці», але й того, як її товщина та площа змінюються з часом. Раніше багато досліджень були поперечними, з невеликими вибірками та змішаним впливом (тютюн та алкоголь разом), що ускладнювало розділення внеску кожного фактора та розуміння того, чи прискорюється «нормальна» підліткова траєкторія, чи її початок зміщується в часі.

Додатковою методологічною проблемою є оцінка самого впливу: частіше проводяться post hoc опитування матерів, які рідко підтверджують дані за допомогою біомаркерів (наприклад, котинину). Також відіграють певну роль супутні фактори: соціально-економічний статус, психічне здоров'я батьків, вживання інших речовин, пасивне куріння. Все це вимагає великих, репрезентативних когорт з кількома МРТ-обстеженнями, стандартизованою обробкою зображень та ретельною статистикою, скоригованою на множинні порівняння.

Саме цю нішу заповнюють дані проєкту ABCD – найбільшого у світі поздовжнього дослідження розвитку мозку, де тисячі дітей проходять повторні МРТ, когнітивні та поведінкові тести. На такому масиві можна розділити вплив ПТЕ та ПАЕ, розглянути регіонарно-специфічні траєкторії товщини/площі кори у ключовому віковому віковому вікні 9-12 років та пов’язати їх із зовнішніми проявами – імпульсивністю, поведінковими симптомами, якістю сну. Практична мотивація очевидна: якщо сліди внутрішньоутробного вживання тютюну проявляються як прискорення змін кори саме у лобових ділянках, це аргумент на користь суворих програм відмови від куріння під час планування та вагітності, а також привід для цілеспрямованого моніторингу сну та поведінки дітей з підтвердженим ПТЕ. Теоретично, такі висновки узгоджуються з ідеєю «прискореного біологічного/епігенетичного старіння» при впливі тютюну та з впливом тютюнових токсикантів на мікроглію та синаптичне обрізання – гіпотезами, які потребують подальшої перевірки в довгостроковому спостереженні.

Кого і як вивчали

• Когорта: 5417 учасників дослідження ABCD (21 центр США). Середній вік на початку дослідження становив 9,9 років; середній вік на момент спостереження становив 11,9 років. Інтервал між візитами становив приблизно 2 роки.
• Вплив: Пренатальний вплив алкоголю (PAE) та вплив тютюну (PTE), оцінений за допомогою опитувань осіб, що здійснюють догляд, – до та після встановлення вагітності.
• Результати: товщина та площа кори головного мозку в 68 часткових зонах, поведінкові шкали (CBCL, BIS/BAS, UPPS), шкала порушень сну. Аналіз - з корекцією на множинні порівняння (FDR).

По-перше, норма розвитку. У середньому, у всіх дітей з віком кора головного мозку стає тоншою, і площа в різних зонах може збільшуватися або зменшуватися – це природні траєкторії підліткового дозрівання. На цьому тлі дослідники досліджували, чи змінювалися ці траєкторії у дітей з PAE/PTE порівняно з їхніми «неураженими» однолітками.

Ключові результати

• Алкоголь: у віці 9-12 років не було виявлено суттєвої асоціації ні з товщиною/площею кори, ні з їх зміною з часом.
• Тютюн:
  • вже «на розрізі» – кора тонша в парамедіанних ділянках (двостороння парагіпокампальна кора, ліва латеральна орбітофронтальна кора; часткове r≈0,04, P <0,001, корекція FDR);
  • з часом – швидше витончення в 11 лобових та 2 скроневих ділянках (включаючи двосторонню ростральну середню лобову, верхню лобову, медіальну орбітофронтальну, ростральну передню появу; праву орбітальну частину та трикутну частину тощо; |r|≈0,04, P <0,001).
• Поведінка: чим швидше відбувається схуднення, тим вищі бали за екстерналізованими проблемами поведінки, імпульсивністю (негативною терміновістю), пошуком розваг та порушеннями сну – зв’язки слабкі, але відтворювані (зазвичай |r|≈0,03-0,05), і переважно у дітей з посттравматичною епілепсією (ПТЕ).

Автори інтерпретують ці зв'язки обережно: можливо, справа не лише у «швидшому» стоншенні, а у більш ранньому початку тих самих процесів – умовно «крива зміщується ліворуч». Це підтверджується літературою про прискорене епігенетичне старіння у людей з пренатальним/поточним впливом тютюну та зв'язком між метилюванням ДНК та товщиною кори головного мозку та синаптичним «підрізанням». Це все ще гіпотеза, але вона пояснює, чому тютюн дає ширший та стійкіший сигнал, ніж алкоголь, у ранньому підлітковому віці.

Що важливо для практики та політики

• Не існує безпечного рівня впливу тютюну під час вагітності. Результати підтверджують проведення агресивних програм відмови від куріння під час планування та на ранніх термінах вагітності – ефект посттравматичної терапії (ПТЕ) у цьому віці ширший і стабільніший, ніж ПАЕ.
• Моніторинг розвитку: у дітей з підтвердженою ПТЕ слід ретельніше контролювати поведінку та сон – саме тут спостерігається зв’язок зі швидшим витонченням кори головного мозку.
• Спілкування з батьками. Важливо пояснити, що «тонка кора» – це не діагноз, а біомаркер траєкторії, і працювати потрібно не з номером МРТ, а з конкретними проблемами (сон, імпульсивність, зовнішні симптоми).

Кілька методологічних деталей – чому цим даним можна довіряти

• Поздовжній дизайн (дві точки МРТ з інтервалом ~2 роки) замість одного «зрізу» зменшує ризик плутанини між віковими відмінностями та справжньою динамікою.
• Велика вибірка та сувора статистика: 5417 дітей, аналіз 68 регіонів для кожної півкулі, FDR-контроль.
• Перевірки post hoc: при розподілі на «продовжувала палити після того, як дізналася про вагітність»/«ні» ефекти слабші – ймовірно, деякі матері недооцінюють їх вживання, або ж різниця в часі впливу є важливою. Це не скасовує основного висновку.

Обмеження

• Самостійно повідомлений вплив. Відсутність біомаркерів (наприклад, котинину) означає, що можуть бути помилки в оцінці PTE/PAE. Автори прямо визнають це та пропонують виправити це в майбутніх хвилях ABCD.
• Вікно спостереження: Дослідження охоплює ранній підлітковий вік; вплив алкоголю може проявлятися раніше/пізніше, а підкіркові ефекти тут не аналізувалися.
• Асоціація ≠ причинно-наслідковий зв'язок. Це ретельно контрольовані асоціації, а не експерименти; потрібне підтвердження механізмів (включаючи епігенетичні).

Куди рухатиметься наука далі?

• Додайте біомаркери експозиції (котинін) та розширте вікно спостереження до пізнього підліткового віку.
• Зв'яжіть анатомію з функцією: когнітивні тести, поведінкові завдання, нічна полісомнографія – щоб зрозуміти, які функції більш «чутливі» до прискореного схуднення.
• Перевірити епігенетичний міст (метилювання ДНК ↔ швидкість змін кори головного мозку) на рівні індивідуальних даних.

Висновок

Сліди внутрішньоутробного вживання тютюну в мозку видно через роки – як прискорення/ранній початок нормального підліткового витончення кори, особливо в лобових ділянках; саме ця траєкторія пов'язана з частішими проблемами поведінки та сну. Для алкоголю у 9-12 років такий сигнал не видно.

Джерело: Маршалл А.Т. та ін. Пренатальний вплив тютюну та алкоголю та зміни кори головного мозку серед молоді. JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729