Συσχέτιση της περιγεννητικής επάρκειας σιδήρου με την πρώιμη ανάπτυξη των γνωστικών λειτουργιών μάθησης-μνήμης των υψηλού κινδύνου νεογνών και τη νευροαναπτυξιακή τους εξέλιξη

Abstract

The Fe holds a central and particularly significant role in the morphology and development of neural cells, brain metabolism, as well as in the myelination of white matter. ID during the perinatal period can lead to irreversible disturbances in the development of the central nervous system (CNS) and the neurodevelopmental progression of the newborn. The primary aim of our study was to investigate the association between Fe adequacy during the perinatal period and the early development of cognitive functions and neurodevelopmental progression in high-risk neonates for perinatal ID compared to neonates without ID risk factors at birth. The secondary aim was to assess maternal and neonatal Fe adequacy at delivery using biochemical and hematological markers. This prospective cohort study was conducted between 2018 and 2022 at the 2nd Neonatal Clinic and NICU, Aristotle University of Thessaloniki (AUTH), at Papageorgiou General Hospital, in collaboration with the ENT Clinic, AUTH, and the Linguistics Department of the AUTH School of Philosophy. Maternal diabetes (gestational and during the pregnancy) was considered the primary risk factor for ID in our study, with other risk factors also accounted for in the sample. Two groups were formed: the IDM (Infants of Diabetic Mothers) group and the non-IDM group. In the first phase, analysis of maternal-neonatal laboratory markers revealed significant lower MCHr and MCV levels observed in the IDM group compared to the non-IDM group. After adjusting for maternal anemia, obesity, neonatal prematurity, and SGA status, neonatal MCHr levels were significantly associated with maternal GDM and preeclampsia. Another significant observation was the lack of concordance between MCHr and ferritin levels in 6% of neonates, a finding that was statistically significant in the overall study population. In the second phase of the study, using ABRs, lower MCHr levels in the IDM group, serving as an indicator of ID, were associated with prolonged latency of wave III at 55 dB and the interpeak latency between waves III and V at 55 and 75 dB in the IDM group. This suggests delayed nerve conduction and indirectly indicates delayed neuro-myelinization of the auditory pathway. In the third phase of the study, lower MCHr levels in the IDM group were associated with impairments in cognitive and motor functions assessed by the Bayley Scales in the IDM group compared to the non-IDM group. Although the eye-tracking method did not reveal a statistically significant association between MCHr levels and gaze duration between the two groups, this method represents a highly promising tool for assessing visual attention and visual working memory in infancy. In summary, regarding the first objective of our study, the findings strongly suggest a direct association between perinatal ID in high-risk neonates and disruptions in higher cognitive functions, learning, and memory and the overall neurodevelopment of infants. Regarding the second purpose of our study, hematological markers, specifically MCHr and MCV, may serve as reliable indicators of Fe homeostasis during the perinatal period and predictors of IDA.

Ο Fe κατέχει κεντρική θέση, ιδιαίτερης σημασίας στην μορφολογία και την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων, στον μεταβολισμό του εγκεφάλου, καθώς και στην μυελίνωση της λευκής ουσίας. Η ID στην περιγεννητική περίοδο, μπορεί να οδηγήσει σε μη αναστρέψιμες διαταραχές της ανάπτυξης του ΚΝΣ και της νευροαναπτυξιακής εξέλιξης του νεογνού. Ο πρώτος σκοπός της μελέτης μας ήταν η συσχέτιση της επάρκειας του Fe κατά την περιγεννητική περίοδο με την πρώιμη ανάπτυξη των γνωστικών λειτουργιών και τη νευροαναπτυξιακή εξέλιξη νεογνών υψηλού κίνδυνου για περιγεννητικη ID έναντι νεογνών χωρίς παράγοντες κινδύνου για ID στην γέννηση. Ο δεύτερος σκοπός της μελέτης μας ήταν η εκτίμηση της επάρκειας Fe μητέρας- νεογνού κατά τον τοκετό με βιοχημικούς και αιματολογικούς δείκτες. Πρόκειται για μια προοπτική μελέτη κοόρτης, κατά την χρονική περίοδος 2018-2022, η οποία διενεργήθηκε στην Β΄Νεογνολογική Κλινική & ΜΕΝΝ, ΑΠΘ, Γ.Ν. Παπαγεωργίου σε συνεργασία με την ΩΡΛ κλινική, ΑΠΘ, Γ.Ν.Παπαγεωργίου και Φιλοσοφική Σχολή (Τμήμα Αγγλικής Γλώσσας και Φιλολογίας, ΑΠΘ). Ο ΣΔ της μητέρας κύησης και κατά την εγκυμοσύνη, στην μελέτη μας, θεωρήθηκε ο κύριος παράγοντας κίνδυνου ID. Οι υπόλοιποι παράγοντες κίνδυνου συνυπολογιστήκαν στο δείγμα. Δημιουργήθηκαν δυο ομάδες: ζεύγος μητέρα- νεογνό ομάδας IDM (Infants of Diabetic Mothers) και ζεύγος μητέρα-νεογνό της ομάδας μη IDM. Στην πρώτη φάση, μετά την ανάλυση των εργαστηριακών δεικτών μητέρας-νεογνού διαπιστώθηκε σημαντικά χαμηλότερη MCHr και MCV των νεογνών στην ομάδα IDM σε σχέση με την μη IDM ομάδα. Μετά την προσαρμογή για αναιμία και παχυσαρκία της μητέρας, όπως και με την προωρότητα και SGA του νεογνού, η MCHr των νεογνών, συσχετίστηκε σημαντικά με ΣΔ και προεκλαμψία της μητέρας. Άλλη σημαντική παρατήρηση ήταν η έλλειψη συμφωνίας μεταξύ των τιμών της MCHr και της φερριτίνης σε 6% των νεογνών, στατιστικά σημαντικό αποτέλεσμα στον συνολικό πληθυσμό της μελέτης. Στην δεύτερη φάση της μελέτης με ωτοακουστικά προκλητά δυναμικά, η χαμηλότερη MCHr στην ομάδα IDM,ως δείκτης ID,συσχετίστηκε με την παράταση του λανθάνοντος χρόνου του κύματος III στα 55 dBκαι του διακυματικού χρόνου III- Vστα 55 και 75 dBστην ομάδα IDM, γεγονός που υποδηλώνει καθυστερημένη αγωγιμότητα των νεύρων και αποτελεί έμμεση ένδειξη καθυστέρησης νευρομυελίνωσης της ακουστικής οδού. Στην τρίτη φάση της μελέτης, η χαμηλότερη MCHr στην ομάδα IDM, συσχετίστηκε με διαταραχές της γνωστικής ικανότητας και της κινητικότητας με την μέθοδο Bayley στην ομάδα IDM σε σχέση με την μη-IDM ομάδα. Παρόλο που με την μέθοδο οφθάλμο-κίνησης δεν διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση της τιμής της MCHr και της διάρκειας της βλεμματικής επαφής μεταξύ των δυο ομάδων, η μέθοδος της οφθάλμο-κίνησης είναι πολύ υποσχόμενο, εργαλείο εκτίμησης της οπτικής προσοχής και της οπτικής εργαζόμενης μνήμης στην βρεφική ηλικία. Συνοπτικά, όσον αφόρα τον πρώτο σκοπό της μελέτης μας, τα ευρήματα συνεγείρουν για άμεση συσχέτιση της περιγεννητικής ID στην ομάδα των νεογνών υψηλού κίνδυνου για ID με διαταραχές ανώτερων γνωστικών λειτουργιών, μάθησης και μνήμης και της συνολικής νευροαναπτυξιακής εξέλιξης των βρεφών. Αναφορικά με τον δεύτερο σκοπό, οι αιματολογικοί δείκτες και συγκεκριμένα MCHr και MCV πιθανόν να μπορούν να χρησιμοποιηθούν έως δείκτες εκτίμησης της ομοιόστασης του Fe στην περιγεννητική περίοδο και πρόβλεψης της IDA.