Hintergrund: Das Forschungsfeld der fötalen Programmierung befasst sich mit mütterlichen Einflussfaktoren, die während der Embryonalzeit die Gesundheit des Kindes langfristig verändern. In diesem Forschungsfeld haben Nährstoffe, wie die Omega-3-Fettsäure DHA (Docosaheaxaensäure), aufgrund ihres Einflusses auf die neuronale Entwicklung immer weiter an Aufmerksamkeit gewonnen. In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass Kinder von Müttern mit einer DHA-reichen Ernährung während der Schwangerschaft eine bessere motorische und kognitive Entwicklung aufweisen. Omega-3-Fettäsuren wird eine tragende Funktion im Aufbau von neuronalen Membranen und Synapsen, sowie eine anti- apoptotische Wirkung zugeschrieben. Zudem sind Omega-3-Fettsäuren essentiell, das heißt, sie müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Demnach ist der Fötus in seiner DHA- Aufnahme vollständig vom DHA-Gehalt der Mutter abhängig. In der Ernährung der heutigen westlichen Welt hat sich das Verhältnis von Omega-3- zu Omega-6-Fettsäuren stark zu Gunsten der Omega-6-Fettsäuren verschoben. Die Vermutung liegt nahe, dass eine an DHA mangelnde Ernährung der Mutter während der Schwangerschaft möglicherweise einen negativen Einfluss auf die neuronale Entwicklung des Kindes haben kann. Diese Arbeit untersucht, ob die mütterliche DHA-Plasmakonzentration während der Schwangerschaft mit dem Gehirnvolumen der grauen Substanz und des Hippocampus des Kindes bei der Geburt korrelieren. Methode: Es wurde eine prospektive Studie mit einer Studienpopulation von 63 Müttern und deren Neugeborenen durchgeführt. In jedem Schwangerschaftstrimester erfolgte eine Blutentnahme bei den Müttern und die DHA-Konzentrationen (LPC 22:6 und NEFA 22:6) im Blutplasma der Mütter wurden anhand eines speziellen Massenspektrometrie-Verfahrens bestimmt. Möglichst früh nach der Geburt wurde ein cMRT des neugeborenen Kindes durchgeführt. Es erfolgte die Segmentierung der MRT-Bilder in die graue Substanz und in das rechte sowie linke hippocampale Volumen. Ergebnis: Es zeigte sich keine Assoziation zwischen den mütterlichen DHA-Konzentrationen während der Schwangerschaft und dem Volumen der grauen Substanz (NEFA 22:6 T=-0,668, ß=-0,3, p=0,504; LPC 22:6 T=-0,070, ß=0,004, p=0,945) oder des rechten (NEFA 22:6 T=-0,116, ß=-0,009, p=0,908; LPC 22:6 T=0,354, ß=0,035, p=0,724) bzw. linken Hippocampus ihres Neugeborenen (NEFA 22:6 T=-0,609, ß=-0,06 , p=0,542; LPC 22:6 T=-0,443, ß=-0,038, p=0,658). Zusammenfassung: Der heutigen Kenntnis nach, ist dies die erste MRT-Studie, die den Zusammenhang zwischen mütterlicher DHA-Plasmakonzentration während der Schwangerschaft und dem Gehirnvolumen des neugeborenen Kindes untersucht. Im Gegensatz zu den meisten bisherigen Ergebnissen, konnte in dieser Studie keine Assoziation zwischen DHA-Plasmakonzentrationen der Mutter während der Schwangerschaft und dem Gehirnvolumen des Kindes gefunden werden. Die geringe Probandenzahl (N=63) und die Komplexität des Fettsäure-Stoffwechsels schränken jedoch die Aussagekraft der Studie ein.
Background: The current theory of Fetal Programming emphazises the importance of early factors that can influence health and disease in a lifelong perspective. In this field of research, maternal nutrients such as omega-3 fatty acids, especially docosahexanoic acid (DHA), and their impact on fetal neurodevelopment gained unprecedented attention. Clinical studies indicate that children from mothers who had a DHA enriched diet during pregnancy show improved motor and cognitive performance in early life. Animal research and in vitro trials demonstrate that omega-3 fatty acids enhance synaptic structure and function, neuronal membrane morphology, and anti-apoptotic pathways of neuronal cells. Omega-3 fatty acids are essential nutrients which means that humans are unable to synthesize them de novo and that fetuses completely depend on the omega-3 intake of their mother. However, western diet is deficient in omega-3 fatty acids with an omega-3/omega-6 ratio that has been rapidly changing in favor to omega-6-fatty acids. It is possible that DHA deficiency during pregnancy has an adverse effect on fetal neurodevelopment. The aim of this study is to show whether there is an association between maternal DHA plasma concentrations during pregnancy and grey matter as well as left and right hippocampal volume of the child early after birth. Methods: A prospective, clinical study was conducted in a sample of 63 mother-child-dyads. A special mass spectrometry technique was used to analyze the mother‘s DHA concentrations (LPC 22:6 and NEFA 22:6) during each pregnancy trimester. Structural magnetic resonance imaging was employed to characterize newborn grey matter, left hippocampal and right hippocampal brain volume. Results: No associations were found between maternal DHA concentrations during pregnancy and grey matter volume (NEFA 22:6 T=-0,668, ß=-0,3, p=0,504; LPC 22:6 T=- 0,070, ß=0,004, p=0,945), right hippocampal volume (NEFA 22:6 T=-0,116, ß=-0,009, p=0,908; LPC 22:6 T=0,354, ß=0,035, p=0,724) and left hippocampal volume of the newborn child (NEFA 22:6 T=-0,609, ß=-0,06 , p=0,542; LPC 22:6 T=-0,443, ß=-0,038, p=0,658). We found no sex specific associations between the DHA concentrations and the child's brain volume. Conclusion: To the best of our knowledge, this is the first clinical MRI-study to analyze the association between maternal DHA concentrations during pregnancy and the child’s brain volume soon after birth. In contrast to previous studies, no association was found between maternal DHA-concentrations and the brain volume of her child. However, conclusions from this study are limited because of the weak numer of participants (N=63) and the complexitiy of DHA metabolism in the body.
