Новое исследование показывает, что воздействие марганца на ранних этапах жизни может улучшить вербальное обучение и память в подростковом возрасте.
Исследование, в котором в качестве биомаркеров использовались уровни марганца в зубах, показывает, что пренатальное воздействие марганца связано с улучшением когнитивных функций, в то время как послеродовое воздействие не выявило значимой связи. Эта новаторская работа подчеркивает тонкую роль марганца в развитии нервной системы.
Новое исследование показало, что воздействие марганца в пренатальный период и в детстве может улучшить вербальное обучение и память в подростковом возрасте.
Марганец является одновременно важным питательным веществом и токсичным химическим веществом, получаемым в основном с пищей, водой, добавками и элементами окружающей среды. Однако уровень, на котором марганец переходит от полезного к вредному для развивающегося мозга, остается неясным.
Восприимчивость детей к нейротоксическому воздействию марганца может варьироваться в зависимости от того, когда они подвергались воздействию этого металла в течение своей жизни.
Ученые из Школы общественного здравоохранения Бостонского университета (BUSPH) изучили время воздействия марганца на детей и обнаружили, что воздействие марганца в раннем возрасте может быть полезным для вербального обучения и памяти в подростковом возрасте.
В исследовании, опубликованном в научном журнале Neurotoxicology and Teratology, измерялись уровни марганца в зубах и было обнаружено, что марганец в зубах связан с меньшим количеством ошибок в памяти и обучении у подростков, а марганец в детских зубах связан с улучшением памяти.
Однако послеродовой марганец в зубах (от рождения до 1 года) не был связан с памятью подростков.
Исследование является первым, в котором анализируется воздействие марганца от пренатального периода до раннего детства в отношении вербального обучения и памяти в более позднем детстве. Полученные данные подтверждают важность времени воздействия марганца для понимания того, как этот металл может повлиять на развитие нервной системы и когнитивные функции.
«Хотя большинство связей в нашем исследовании были нулевыми, были некоторые доказательства того, что марганец полезен для вербального обучения и памяти в подростковом возрасте», — комментирует автор исследования Биргит Клаус Хенн (Birgit Claus Henn), сотрудник кафедры гигиены окружающей среды в BUSPH.
«В раннем детстве имеет смысл, что нам может понадобиться больше марганца для роста и здорового развития, но по мере того, как мы становимся старше, потребность в марганце может измениться».
Клаус Хенн и Алекса Фридман (Alexa Friedman) с соавторами использовали данные за 2007–2014 годы среди 140 итальянских подростков в возрасте 10–14 лет в рамках исследования «Влияние воздействия металлов на здоровье населения» (PHIME).
Ученые изучили данные молочных зубов подростков со второго триместра до 6-летнего возраста как маркер воздействия марганца, а также результаты нейроповеденческих оценок.
«Одной из сильных сторон этого исследования было использование естественно выпавших молочных зубов для измерения воздействия марганца на плод, которое иначе трудно оценить», — объясняет Клаус Хенн, добавляя, что в прошлых исследованиях использовались биообразцы от матери или от ребенка при рождении. Биомаркер зуба позволил нам измерить ретроспективное воздействие в течение нескольких периодов воздействия, охватывающих различные стадии развития, что позволило нам проспективно оценить связи и установить временную зависимость между воздействием марганца и нейроповеденческими последствиями».
Взаимосвязь марганца с вербальным обучением и памятью также различалась в зависимости от пола: среди подростков мужского пола наблюдалась более сильная благоприятная связь с воздействием марганца как в пренатальном, так и в детском возрасте.
Одним из возможных объяснений нулевой связи между послеродовым марганцем в зубах и подростковой памятью может быть то, что дети первого года жизни могут быть не так чувствительны к связанным с марганцем изменениям в познании подростков, как дети в периоды пренатального или детского воздействия, говорят исследователи.
Результаты показали, что пренатальный прием марганца был одинаково полезен для поведения подростков, а постнатальный и марганец детском возрасте — нет — фактически, постнатальный марганец был связан с худшими показателями поведения.
Будущие исследования должны изучить эти связи с марганцем в раннем возрасте среди более крупных исследовательских групп, а также изучить, как уровни марганца в зубах связаны с уровнями марганца в окружающей среде и в нашем рационе, включая питьевую воду, считает Клаус Хенн.
«Мы знаем, что уровни марганца в зубах отражают уровни в окружающей среде, но было бы неплохо связать их более напрямую с уровнями в воде, воздухе, рационе и других источниках, чтобы мы могли дать рекомендации по безопасным и/или оптимальным уровни воздействия, особенно на критических этапах жизни — беременности и детства», — заключает она. «Было бы также хорошо более комплексно взглянуть на воздействие марганца на мозг, поскольку вербальное обучение и память — это лишь один из аспектов нейроповеденческого функционирования».
Авторы другого исследования утверждают, что обнаружена взаимосвязь между синдром паркинсонизма и накоплением марганца.
