Употребление алкоголя матерями до и во время беременности связано с изменением формы лица у детей

Исследователи использовали искусственный интеллект (ИИ) и технологию глубокого обучения, чтобы найти связь между изменениями формы лица детей и количеством алкоголя, которое выпивали их матери как до беременности, так и во время беременности.

Исследование, опубликованное сегодня (четверг) в Human Reproduction , одном из ведущих мировых журналов по репродуктивной медицине, впервые обнаружило эту ассоциацию у детей матерей, которые употребляли алкоголь за три месяца до беременности, но прекратили употребление алкоголя во время беременности. Кроме того, было обнаружено, что связь с измененной формой лица существовала, даже если матери выпивали менее 12 г алкоголя в неделю, что эквивалентно небольшому бокалу вина объемом 175 мл или 330 мл пива.

Это открытие важно, потому что форма детского лица может указывать на проблемы со здоровьем и развитием.

Геннадий Рощупкин, доцент и руководитель группы вычислительной популяционной биологии в Медицинском центре Эразмус в Роттердаме, Нидерланды, руководивший исследованием, сказал: «Я бы назвал лицо «зеркалом здоровья», поскольку оно отражает общее состояние здоровья ребенка. . Воздействие алкоголя на ребенка до рождения может иметь серьезные неблагоприятные последствия для развития его здоровья, и, если мать регулярно выпивает большое количество алкоголя, это может привести к расстройству фетального алкогольного спектра, ФАСН, которое отражается на лицах детей».

FASD определяется как сочетание задержки роста, неврологических нарушений и распознаваемых аномалий развития лица. Симптомы включают когнитивные нарушения, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), трудности в обучении, проблемы с памятью, проблемы с поведением, а также задержки речи и языка. Уже известно, что ФАСН вызывается употреблением алкоголя матерью во время беременности, особенно пьянством в больших количествах. Однако до сих пор мало что было известно о влиянии низкого потребления алкоголя на развитие лица детей и, следовательно, на их здоровье. Это также первое исследование, посвященное изучению этого вопроса у детей разного этнического происхождения.

Исследователи использовали искусственный интеллект и глубокое обучение для анализа трехмерных изображений детей, сделанных в возрасте девяти лет (3149 детей) и 13 лет (2477 детей). Дети участвовали в исследовании «Поколение R» в Нидерландах, продолжающемся популяционном исследовании беременных женщин и их детей, начиная с внутриутробной жизни. Дети в этом анализе родились в период с апреля 2009 года по январь 2006 года.

«Лицо имеет сложную форму, и анализ его — сложная задача. 3D-визуализация очень помогает, но для этого требуются более продвинутые алгоритмы», — сказал профессор Рощупкин. «Для этой задачи мы разработали алгоритм на основе искусственного интеллекта, который делает трехмерные изображения лица с высоким разрешением и создает 200 уникальных измерений или «признаков». Мы проанализировали их для поиска ассоциаций с пренатальным воздействием алкоголя и разработали тепловые карты для отображать определенные черты лица, связанные с употреблением алкоголя матерями».

Информация о потреблении алкоголя матерями была получена из анкет, заполненных женщинами на ранних, средних и поздних сроках беременности. Исследователи разделили их на три группы: матери, не употреблявшие алкоголь до и во время беременности (контрольная группа), матери, употреблявшие алкоголь в течение трех месяцев до беременности, но прекратившие употребление алкоголя во время беременности, и матери, употреблявшие алкоголь во время беременности, включая тех, кто пили только в первом триместре беременности, и те, кто продолжал пить на протяжении всей беременности.

«Мы обнаружили статистически значимую связь между пренатальным воздействием алкоголя и формой лица у девятилетних детей. Чем больше алкоголя выпивали матери, тем более статистически значимыми были изменения. нос, вывернутый подбородок и вывернутое нижнее веко», — сказал г-н Сяньцзин Лю, первый автор исследования и аспирант в группе профессора Рощупкина, разработавшего алгоритм ИИ.

«В группе матерей, которые употребляли алкоголь на протяжении всей беременности, мы обнаружили, что даже если матери выпивали очень мало во время беременности, менее 12 г в неделю, можно было наблюдать связь между воздействием алкоголя и формой лица детей. было показано при таком низком уровне потребления алкоголя».

Связь между потреблением алкоголя и формой лица у детей старшего возраста ослабевала, и когда исследователи изучили данные для детей в возрасте 13 лет, не было обнаружено значимой связи.

«Возможно, что по мере того, как ребенок стареет и подвергается воздействию других факторов окружающей среды, эти изменения могут уменьшаться или скрываться за нормальными моделями роста. Но это не означает, что влияние алкоголя на здоровье также исчезнет. Поэтому крайне важно подчеркнуть, что нет установленного безопасного уровня потребления алкоголя во время беременности и целесообразно отказаться от употребления алкоголя еще до зачатия, чтобы обеспечить оптимальные результаты для здоровья как матери, так и развивающегося плода», — сказал профессор Рощупкин. «Необходимы дальнейшие исследования механизма ассоциации, чтобы полностью понять, как ассоциация развивается, а затем ослабевает с возрастом».

Исследователи обнаружили, что у девятилетних девочек статистически значимые черты лица были связаны с употреблением алкоголя матерями, когда они сравнили тех, кто пил до беременности, но бросил после беременности, с матерями, которые продолжали пить на протяжении всей беременности.

Они также рассмотрели данные о женщинах, которые пили в течение первого триместра, но затем бросили, и о тех, кто продолжал пить. Результаты были схожими, что позволяет предположить, что ассоциации объяснялись главным образом воздействием алкоголя на плод в первые три месяца беременности.

Исследователи пишут, что предыдущие исследования развития детей после внутриутробного воздействия алкоголя предполагали, что возможными механизмами действия могут быть нарушения обмена веществ у матерей, такие как проблемы с уровнем сахара в крови и жировая болезнь печени, и что это также может объяснить связь с формой лица. Однако необходимы дальнейшие исследования.

Сильной стороной исследования является большое количество детей из разных этнических групп. Ограничения включают отсутствие данных об употреблении алкоголя более чем за три месяца до беременности, а также то, что матери могли неправильно заполнить вопросник о своих привычках употребления алкоголя, возможно, недооценивая свое потребление. Поскольку это обсервационное исследование, оно не может показать, что употребление алкоголя вызывает изменения формы лица только в том случае, если оно связано с ними.

Материалы предоставлены Европейским обществом репродукции человека и эмбриологии