La carenza di ferro nelle prime settimane di vita compromette lo sviluppo di strutture cerebrali

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Immagine:  Ryan Dilger e a sinistra, il dottorando Austin Mudd. Credit: foto di L. Brian Stauffer.

La carenza di ferro nelle prime quattro settimane di vita di un maialino – equivalente a circa quattro mesi in un neonato umano – compromette lo sviluppo delle strutture cerebrali chiave, secondo gli scienziati. I ricercatori hanno trovato che le anormalità rimangono anche dopo settimane di supplementazione di ferro iniziate più tardi nella vita.

“La scoperta, riportata sulla rivista Nutrients, si aggiunge all’evidenza che la carenza di ferro all’inizio della vita può avere conseguenze a lungo termine per il cervello”, ha detto il Professor Ryan Dilger dell’Università dell’Illinois , che ha condotto lo studio con Austin Mudd uno studente laureato del Programma di neuroscienze dell’ Università della Illinois a Urbana -Champaignu. L’analisi, che si basava sulla neuroimaging del cervello dei maialini mentre maturavano, di specifiche regioni  più colpite da diete con carenza di ferro. L’uso della neuroimaging era parte di uno sforzo per trovare modi non invasivi per studiare lo sviluppo del cervello del maiale che potrebbero essere applicati anche all’uomo.

( Vedi anche:La carenza di ferro può aumentare il rischio di malattie cardiache).

“I maiali sono modelli utili per gli studi relativi alla salute umana perché hanno alcuni degli stessi requisiti nutrizionali e metabolici degli esseri umani”, ha detto Mudd.

“I maiali hanno anche cervelli anatomicamente simili agli umani”, hanno detto i ricercatori.

“I cervelli di maiale e il cervello umano seguono traiettorie evolutive molto simili”, ha spiegato Mudd. “Una settimana di crescita del cervello dei maialini è all’incirca equivalente a un mese di crescita del cervello umano”.

“Inoltre,  maiali e gli esseri umani sembrano rispondere in modo simile alle carenze dietetiche – in particolare, carenze di ferro”, ha aggiunto Dilger.

“Nulla è palese quanto una carenza di ferro”, ha spiegato il ricercatore. “Sia i cuccioli di maiale che i neonati con carenze di ferro sono più piccoli e presentano altre caratteristiche anomalie. La carenza di ferro nell’uomo è la carenza più prolifica in tutto il mondo”.

“La  ricerca sugli esseri umani ha dimostrato che la carenza di ferro nella prima fase della vita determina uno sviluppo motorio ritardato di 10 mesi, un’elaborazione cognitiva ritardata di 10 anni , alterazioni della memoria di riconoscimento e delle funzioni esecutive a 19 anni e una scarsa salute emotiva nella metà dei venti anni“, hanno scritto i ricercatori.

In uno studio precedente sugli stessi 28 maialini utilizzati nella nuova analisi, gli scienziati hanno scoperto che quelli nutriti con diete povere di ferro per le prime quattro settimane di vita avevano un volume cerebrale complessivo più piccolo di quelli nutriti con una dieta ferro-sufficiente. Quando i maialini carenti di ferro sono passati a una dieta ricca di ferro da quattro a otto settimane di vita, i volumi dei loro cervelli hanno raggiunto quelli dei maiali che non erano mai stati carenti di ferro.” Ciò potrebbe indurre alcuni ad assumere che la supplementazione di ferro più tardi nella vita, corregge tutti i problemi associati a precedenti carenze”, ha detto Mudd.

“Sappiamo, tuttavia, che ci sono molte diverse regioni del cervello e ognuna di esse si sviluppa a un ritmo diverso: potrebbe esserci una finestra critica di sviluppo per una regione e non per un’altra”, ha detto il ricercatore. “Con le nostre neuroimmagini, possiamo osservare più da vicino le diverse strutture cerebrali e iniziare a identificare quelle finestre di sviluppo“.

I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica e altre tecniche non invasive per determinare il contenuto di ferro relativo, il volume e l’integrità strutturale di specifiche regioni cerebrali.

Confrontando i suinetti con e senza diete con carenza di ferro nelle prime quattro settimane di vita, e poi di nuovo a otto settimane dopo che hanno ricevuto ferro sufficiente per quattro settimane, i ricercatori sono stati in grado di determinare se le anomalie cerebrali osservate a quattro settimane persistevano dopo che le diete dei maialini carenti di ferro sono state corrette.

L’analisi ha rivelato che il cervello dei maialini carenti di ferro non si è completamente ristabilito. La carenza di ferro ha colpito particolarmente diverse regioni del cervello, tra cui l‘ippocampo sinistro, una regione essenziale per l’apprendimento e la memoria. Alimentare i maialini con una dieta piena di ferro per altre quattro settimane non sembra aumentare il contenuto di ferro di queste regioni cerebrali.

I maialini carenti di ferro avevano anche carenze strutturali nella materia grigia e nella sostanza bianca in diverse regioni del cervello a quattro e otto settimane. Solo il bulbo olfattivo, una struttura cerebrale che supporta l’olfatto, era più grande nei porcellini carenti di ferro che in quelli che non erano mai stati carenti. Anche i bulbi olfattivi dei suinetti deficienti avevano un contenuto di ferro maggiore di quelli dei suinetti che non erano mai stati carenti.

“Quest’ultima scoperta suggerisce che potrebbe esserci un meccanismo compensatorio nel cervello che concentra il ferro disponibile nel bulbo olfattivo per incoraggiare l’ animale ad ottenere sufficiente ferro dal suolo”, hanno detto i ricercatori . Anche se questa è solo un’ipotesi e non è stata dimostrata è interessante notare che gli esseri umani con carenze di ferro a volte sperimentino una condizione che li porta a mangiare sostanze insolite, incluse cose sporche.

“Essenzialmente ciò che abbiamo trovato in questo studio è che c’è una finestra critica in fase di sviluppo per la fornitura di ferro e quella finestra è immediatamente dopo la nascita“, ha detto Mudd.

“Più ricerche devono essere fatte per determinare se questo è vero anche negli esseri umani”, ha concluso il ricercatore.

Fonte: News Illinois


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