Что делает табак во время беременности с мозгом подростка: разбор большого исследования ABCD

Можно ли разглядеть влияние курения во время беременности спустя десять лет - по снимкам мозга ребёнка? В крупном продольном исследовании с участием 5417 детей (программа ABCD) учёные проследили, как меняются толщина и площадь коры от 9-10 до 11-12 лет, и сравнили траектории у тех, кто был внутриутробно экспонирован табаку и/или алкоголю. Вывод резкий и довольно однозначный: пренатальная экспозиция табаку связана с более быстрым истончением коры, прежде всего в лобных областях, тогда как для алкоголя в этой возрастной полосе значимых связей не нашли. Само по себе истончение - нормальная часть созревания мозга в подростковом возрасте, но у «экспонированных табаку» оно идёт быстрее и/или раньше, а это коррелирует с внешними поведенческими проблемами и нарушениями сна.

Фон

Пренатальные экспозиции табаку (PTE) и алкоголю (PAE) - одни из самых распространённых и предотвращаемых факторов риска для развивающегося мозга. Никотин и другие компоненты табачного дыма легко проходят плаценту, влияя на сосудистый тонус, снабжение плода кислородом и формирование нейронных сетей. Этанол - признанный тератоген; при высоких дозах он вызывает спектр алкогольных нарушений плода (FASD), а при меньших - более тонкие нейрокогнитивные и поведенческие эффекты. Клинические наблюдения давно связывают PTE/PAE с более высоким риском проблем поведения, дефицита внимания, нарушений сна и учебных трудностей у детей и подростков.

Кора больших полушарий в норме претерпевает «перестройку» в пубертате: толщина коры постепенно уменьшается (идёт синаптическая «подрезка» и миелинизация), а площадь коры меняется неодинаково по регионам. Поэтому для оценки влияния пренатальных факторов особенно важны продольные данные - не просто «насколько кора тоньше в каком-то возрасте», а как меняется её толщина и площадь со временем. Ранее многие исследования были поперечными, с небольшими выборками и смешением экспозиций (табак и алкоголь вместе), что затрудняло отделить вклад каждого фактора и понять, ускоряется ли «нормальная» подростковая траектория или сдвигается во времени её старт.

Дополнительная методическая сложность - оценка самой экспозиции: чаще используют опросы матерей задним числом, редко подтверждая данные биомаркерами (например, котинином). Влияют и сопутствующие факторы: социально-экономический статус, психическое здоровье родителей, употребление других веществ, пассивное курение. Всё это требует больших, репрезентативных когорт с многократными МРТ-обследованиями, унифицированной обработкой изображений и строгой статистикой с поправкой на множественные сравнения.

Именно эту нишу закрывают данные проекта ABCD - крупнейшего в мире продольного исследования развития мозга, где у тысяч детей проводятся повторные МРТ, когнитивные и поведенческие тесты. На таком массиве можно развести эффекты PTE и PAE, посмотреть регионально-специфические траектории толщины/площади коры в ключевом возрастном окне 9-12 лет и связать их с внешними проявлениями - импульсивностью, поведенческими симптомами, качеством сна. Практическая мотивация очевидна: если следы внутриутробного табака проявляются как ускорение корковых изменений именно в лобных областях, это аргумент в пользу жёстких программ отказа от курения при планировании и во время беременности, а также повод целенаправленно мониторировать сон и поведение у детей с подтверждённой PTE. Теоретически такие находки согласуются с идеей «ускоренного биологического/эпигенетического старения» при воздействии табака и с влиянием табачных токсикантов на микроглию и синаптическую «подрезку» - гипотезами, которые требуют дальнейшей проверки в долгих волнах наблюдения.

Кого и как изучали

• Когорта: 5417 участников ABCD (21 центр США). Стартовый возраст - в среднем 9,9 года, повторное обследование - 11,9 года. Между визитами - около 2 лет.
• Экспозиции: пренатальная экспозиция алкоголю (PAE) и табаку (PTE) по опросам опекунов - до и после осознания беременности.
• Исходы: толщина и площадь коры по 68 парциальным зонам, поведенческие шкалы (CBCL, BIS/BAS, UPPS), шкала нарушений сна. Анализ - с поправкой на множественные сравнения (FDR).

Сначала - норма развития. В среднем у всех детей кора тоньше с возрастом, а площадь в разных зонах может расти или сокращаться - это естественные траектории подросткового созревания. На этом фоне исследователи смотрели, меняются ли эти траектории у детей с PAE/PTE относительно «неэкспонированных» ровесников.

Ключевые результаты

• Алкоголь: в 9-12 лет не выявлено значимых связей ни с толщиной/площадью коры, ни с их изменением во времени.
• Табак:
  • уже «на срезе» - тоньше кора в парамедиальных участках (двусторонняя парагиппокампальная кора, левая латеральная орбитофронтальная кора; частичные r≈0,04, P<0,001, FDR-коррекция);
  • во времени - более быстрое истончение в 11 лобных и 2 височных регионах (включая двусторонние rostral middle frontal, superior frontal, medial orbitofrontal, rostral anterior cingulate; правые pars orbitalis и pars triangularis и др.; |r|≈0,04, P<0,001).
• Поведение: чем быстрее истончение, тем выше баллы внешних проблем поведения, импульсивности (negative urgency), стремления к веселью (fun-seeking) и нарушений сна - связи слабые, но воспроизводимые (типично |r|≈0,03-0,05), и в основном у детей с PTE.

Авторы осторожно интерпретируют эти связи: возможно, дело не только в «более быстром» истончении, а в более раннем старте тех же самых процессов - условно, «кривая сдвинута влево». В пользу этого - литература о ускоренном эпигенетическом старении у людей с пренатальной/текущей экспозицией табаку и связи метилирования ДНК с толщиной коры и синаптической «подрезкой». Это пока гипотеза, но она объясняет, почему именно табак даёт более широкий и стойкий сигнал, чем алкоголь, в ранней подростковости.

Что важного для практики и политики

• Нет безопасного уровня табачной экспозиции в беременность. Результаты поддерживают агрессивные программы прекращения курения при планировании и на ранних сроках беременность - эффект PTE шире и устойчивее PAE в этом возрасте.
• Наблюдение за развитием. У детей с подтверждённой PTE стоит внимательнее мониторировать поведение и сон - именно здесь видны ассоциации с более быстрым истончением коры.
• Коммуникация с родителями. Важно объяснять, что «тонкая кора» - не диагноз, а биомаркер траектории, и работать нужно не с МРТ-цифрой, а с конкретными проблемами (сон, импульсивность, внешние симптомы).

Несколько методических деталей - почему этим данным можно доверять

• Продольный дизайн (две точки МРТ с интервалом ~2 года) вместо одного «среза» снижает риск перепутать возрастные различия с истинной динамикой.
• Большая выборка и строгая статистика: 5417 детей, анализ 68 регионов на каждое полушарие, контроль FDR.
• Пост-хок проверки: при разделении на «продолжала курить после узнавания о беременности»/«нет» эффекты слабее - вероятно, часть матерей недооценивает употребление, либо важны различия по времени экспозиции. Это не отменяет основного вывода.

Ограничения

• Самоотчёт об экспозиции. Нет биомаркеров (например, котинина), значит, возможны ошибки в оценке PTE/PAE. Это авторы прямо признают и предлагают исправить в будущих волнах ABCD.
• Окно наблюдения. Работа охватывает раннюю подростковость; влияние алкоголя может проявляться раньше/позже, а подкорковые эффекты здесь не анализировались.
• Связь ≠ причинность. Это тщательно контролируемые ассоциации, но не эксперимент; требуется подтверждение механизмов (в т. ч. эпигенетических).

Куда дальше пойдёт наука

• Добавить биомаркеры экспозиции (котинин) и расширить окно наблюдения до поздней подростковости.
• Связать анатомию с функцией: когнитивные тесты, поведенческие задачи, ночная полисомнография - чтобы понять, какие именно функции «чувствительнее» к ускоренному истончению.
• Проверить эпигенетический мостик (метилирование ДНК ↔ темпы корковых изменений) на уровне индивидуальных данных.

Вывод

Следы внутриутробного табака в мозге заметны спустя годы - как ускорение/ранний старт нормального подросткового истончения коры, прежде всего в лобных областях; именно с этой траекторией связаны более частые проблемы поведения и сна. Для алкоголя в 9-12 лет такого сигнала не видно.

Источник:Marshall A.T. и соавт. Prenatal Tobacco and Alcohol Exposure and Cortical Change Among Youths. JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729