Čo robí tabak počas tehotenstva s mozgom dospievajúcich: Rozbor rozsiahlej štúdie ABCD

Môžu byť účinky fajčenia počas tehotenstva viditeľné o desať rokov neskôr na skenoch mozgu dieťaťa? Vo veľkej longitudinálnej štúdii s 5 417 deťmi (program ABCD) vedci sledovali, ako sa menila hrúbka a plocha mozgovej kôry od veku 9 – 10 do 11 – 12 rokov, a porovnávali trajektórie tých, ktoré boli vystavené tabaku a/alebo alkoholu v maternici. Záver je jednoznačný a pomerne jasný: prenatálne vystavenie tabaku je spojené s rýchlejším stenčovaním mozgovej kôry, predovšetkým v čelových oblastiach, zatiaľ čo v prípade alkoholu sa v tomto vekovom rozmedzí nenašli žiadne významné súvislosti. Samotné stenčovanie je normálnou súčasťou dozrievania mozgu v dospievaní, ale u tých, ktorí boli „vystavení tabaku“, k nemu dochádza rýchlejšie a/alebo skôr, čo koreluje s vonkajšími problémami so správaním a poruchami spánku.

Pozadie

Prenatálna expozícia tabaku (PTE) a alkoholu (PAE) patrí medzi najčastejšie a predvídateľné rizikové faktory pre vyvíjajúci sa mozog. Nikotín a ďalšie zložky tabakového dymu ľahko prechádzajú placentou, čo ovplyvňuje cievny tonus, zásobovanie plodu kyslíkom a tvorbu neurónových sietí. Etanol je uznávaný teratogén; vo vysokých dávkach spôsobuje spektrum fetálnych alkoholových porúch (FASD) a pri nižších dávkach jemnejšie neurokognitívne a behaviorálne účinky. Klinické pozorovania dlhodobo spájajú PTE/PAE s vyšším rizikom problémov so správaním, deficitu pozornosti, porúch spánku a ťažkostí s učením u detí a dospievajúcich.

Mozgová kôra počas puberty normálne prechádza „reštrukturalizáciou“: kôra sa postupne stenčuje (dochádza k synaptickému „prerezávaniu“ a myelinizácii) a plocha kôry sa v jednotlivých oblastiach mení nerovnomerne. Preto sú longitudinálne údaje obzvlášť dôležité na posúdenie vplyvu prenatálnych faktorov – nielen „o koľko je kôra tenšia v určitom veku“, ale aj toho, ako sa jej hrúbka a plocha menia v priebehu času. Predtým boli mnohé štúdie prierezové, s malými vzorkami a zmiešanými expozíciami (tabak a alkohol spolu), čo sťažovalo oddelenie príspevku každého faktora a pochopenie, či sa „normálna“ trajektória adolescentov zrýchľuje alebo sa jej začiatok posúva v čase.

Ďalšou metodologickou výzvou je samotné posúdenie expozície: častejšie sú post hoc prieskumy matiek, ktoré zriedka potvrdzujú údaje pomocou biomarkerov (napr. kotinín). Úlohu zohrávajú aj súvisiace faktory: socioekonomický status, duševné zdravie rodičov, užívanie iných látok, pasívne fajčenie. To všetko si vyžaduje rozsiahle, reprezentatívne kohorty s viacerými vyšetreniami MRI, štandardizovaným spracovaním obrazu a prísnou štatistikou upravenou pre viacnásobné porovnania.

Toto je medzera, ktorú vypĺňajú dáta z projektu ABCD – najväčšej longitudinálnej štúdie vývoja mozgu na svete, kde tisíce detí podstupujú opakované MRI, kognitívne a behaviorálne testy. Na takomto poli je možné oddeliť účinky PTE a PAE, pozrieť sa na regionálne špecifické trajektórie hrúbky/plochy kôry v kľúčovom vekovom okne 9 – 12 rokov a prepojiť ich s vonkajšími prejavmi – impulzivitou, behaviorálnymi symptómami, kvalitou spánku. Praktická motivácia je zrejmá: ak sa stopy intrauterinného tabaku prejavia ako zrýchlenie kortikálnych zmien konkrétne vo frontálnych oblastiach, je to argument v prospech prísnych programov odvykania od fajčenia pri plánovaní a počas tehotenstva, ako aj dôvod na cielené monitorovanie spánku a správania detí s potvrdeným PTE. Teoreticky sú takéto zistenia v súlade s myšlienkou „zrýchleného biologického/epigenetického starnutia“ pri expozícii tabaku a s účinkami tabakových toxínov na mikroglie a synaptické prerezávanie – hypotézy, ktoré si vyžadujú ďalšie testovanie v dlhodobom sledovaní.

Kto a ako bol študovaný

• Kohorta: 5417 účastníkov štúdie ABCD (21 centier v USA). Priemerný vek na začiatku štúdie bol 9,9 roka; priemerný vek pri následnom sledovaní bol 11,9 roka. Medzi návštevami boli približne 2 roky.
• Expozície: Prenatálna expozícia alkoholu (PAE) a expozícia tabaku (PTE) podľa prieskumov opatrovateľov – pred a po rozpoznaní tehotenstva.
• Výsledky: hrúbka a plocha kortikálnej oblasti v 68 parciálnych zónach, behaviorálne škály (CBCL, BIS/BAS, UPPS), škála porúch spánku. Analýza - s korekciou na viacnásobné porovnania (FDR).

Po prvé, vývojová norma. V priemere majú všetky deti s vekom tenšiu kôru a plocha v rôznych zónach sa môže zväčšovať alebo zmenšovať – ide o prirodzené trajektórie dospievania. Na tomto pozadí výskumníci skúmali, či sa tieto trajektórie zmenili u detí s PAE/PTE v porovnaní s ich „nepostihnutými“ rovesníkmi.

Kľúčové výsledky

• Alkohol: vo veku 9 – 12 rokov sa nezistili žiadne významné súvislosti ani s hrúbkou/plochou kôry, ani s ich zmenou v priebehu času.
• Tabak:
  • už „na reze“ - kôra je tenšia v paramediálnych oblastiach (bilaterálny parahipokampálny kôra, ľavý laterálny orbitofrontálny kôra; čiastočné r≈0,04, P <0,001, korekcia FDR);
  • v priebehu času - rýchlejšie stenčovanie v 11 frontálnych a 2 temporálnych oblastiach (vrátane bilaterálnej rostrálnej strednej frontálnej oblasti, hornej frontálnej oblasti, mediálnej orbitofrontálnej oblasti, rostrálnej prednej cingulácie; pravej pars orbitalis a pars triangularis atď.; |r|≈0,04, P <0,001).
• Správanie: čím rýchlejšie je riedenie, tým vyššie sú skóre pre externalizáciu problémov so správaním, impulzivitu (negatívnu naliehavosť), vyhľadávanie zábavy a poruchy spánku – súvislosti sú slabé, ale reprodukovateľné (typicky |r| ≈ 0,03 – 0,05) a prevažne u detí s PTE.

Autori interpretujú tieto súvislosti opatrne: možno nejde len o „rýchlejšie“ rednutie, ale o skorší začiatok rovnakých procesov – konvenčne sa „krivka posúva doľava“. Toto tvrdenie podporuje literatúra o zrýchlenom epigenetickom starnutí u ľudí s prenatálnou/aktuálnou expozíciou tabaku a vzťah medzi metyláciou DNA a hrúbkou kortikálnej kôry a synaptickým „prerezávaním“. Toto je stále hypotéza, ale vysvetľuje, prečo tabak dáva širší a pretrvávajúci signál ako alkohol v ranej adolescencii.

Čo je dôležité pre prax a politiku

• Neexistuje bezpečná úroveň vystavenia tabaku počas tehotenstva. Výsledky podporujú agresívne programy na odvykanie od fajčenia pri plánovaní a na začiatku tehotenstva – účinok PTE je v tomto veku širší a stabilnejší ako PAE.
• Monitorovanie vývoja: U detí s potvrdenou PTE by sa malo správanie a spánok sledovať dôkladnejšie – práve tu sa pozorujú súvislosti s rýchlejším stenčovaním kôry.
• Komunikácia s rodičmi. Je dôležité vysvetliť, že „tenká kôra“ nie je diagnóza, ale biomarker trajektórie a je potrebné pracovať nie s číslom MRI, ale so špecifickými problémami (spánok, impulzivita, vonkajšie príznaky).

Niekoľko metodologických detailov – prečo sa týmto údajom dá dôverovať

• Longitudinálny dizajn (dva body MRI s intervalom ~2 roky) namiesto jedného „rezu“ znižuje riziko zámeny vekových rozdielov so skutočnou dynamikou.
• Veľká vzorka a prísna štatistika: 5417 detí, analýza 68 oblastí pre každú hemisféru, FDR kontrola.
• Následné kontroly: pri rozdelení na „pokračovala vo fajčení po zistení o tehotenstve“/„nie“ sú účinky slabšie – pravdepodobne niektoré matky podceňujú užívanie alebo sú dôležité rozdiely v čase expozície. To však nevyvracia hlavný záver.

Obmedzenia

• Samostatne hlásená expozícia. Absencia biomarkerov (napr. kotinín) znamená, že v hodnotení PTE/PAE môžu byť chyby. Autori to výslovne uznávajú a navrhujú to opraviť v budúcich vlnách ABCD.
• Obdobie pozorovania: Štúdia sa zaoberá ranou adolescenciou; účinky alkoholu sa môžu prejaviť skôr/neskôr a subkortikálne účinky tu neboli analyzované.
• Asociácia ≠ kauzalita. Ide o starostlivo kontrolované asociácie, nie experimenty; je potrebné potvrdenie mechanizmov (vrátane epigenetických).

Kam sa bude veda uberať ďalej?

• Pridajte expozičné biomarkery (kotinín) a predĺžte pozorovacie okno do neskorej adolescencie.
• Prepojenie anatómie s funkciou: kognitívne testy, behaviorálne úlohy, nočná polysomnografia – aby sme pochopili, ktoré funkcie sú „citlivejšie“ na zrýchlené rednutie.
• Otestovať epigenetický mostík (metylácia DNA ↔ miera kortikálnych zmien) na úrovni individuálnych údajov.

Záver

Stopy vnútromaternicového tabaku v mozgu sú viditeľné o niekoľko rokov neskôr - ako zrýchlenie/skorý začiatok normálneho adolescentného stenčovania mozgovej kôry, najmä vo frontálnych oblastiach; práve táto trajektória je spojená s častejšími problémami so správaním a spánkom. Pri alkohole vo veku 9-12 rokov takýto signál nie je viditeľný.

Zdroj: Marshall AT a kol. Prenatálna expozícia tabaku a alkoholu a kortikálne zmeny u mladých ľudí. JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729