Il presente lavoro indaga la relazione tra nutrizione materna in gravidanza e sviluppo di patologie dello spettro autistico e difficoltà di apprendimento, approfondendo la valutazione dei fabbisogni nutrizionali materni in ogni trimestre e il loro rapporto con lo sviluppo neurologico fetale. Lo scopo del lavoro è quello di individuare le strategie preventive da applicare alla nutrizione materna, al fine di influenzare positivamente lo sviluppo del nascituro. Infatti, si ha una continua acquisizione di informazioni in merito alla biologia ed epigenetica durante il neurosviluppo e per il rapporto fra salute materna, nutrizione e neurosviluppo fetale. La nutrizione materna è il maggior fattore ambientale intrauterino che influisce sulla programmazione fetale, un processo dinamico in cui l’espressione genica, la struttura e la funzionalità cerebrale fetale sono regolate permanentemente. La nutrizione può influenzare lo sviluppo dell’epigenoma durante i periodi critici dello sviluppo tramite la modulazione della metilazione del DNA e le modificazioni degli istoni. Questi eventi di regolazione epigenetica possono ripercuotersi sulla futura salute dell’individuo, rendendo la programmazione fetale centrale per la prevenzione primaria dei disturbi neuropsichiatrici, quali disturbi dello spettro autistico (ASD), e delle patologie metaboliche (Bazer et al.

Il primo trimestre di gravidanza è la finestra di tempo in cui il cervello fetale è maggiormente vulnerabile alle alterazioni nutrizionali. I nutrienti materni influenzano in modo determinante la proliferazione e la differenziazione delle cellule progenitrici e la formazione delle strutture cerebrali fetali. Gli effetti irreversibili indotti in questa finestra di tempo possono condizionare la neurotrasmissione e le funzionalità cerebrali (Wu et al., 2012). Inadeguati apporti nutrizionali durante il primo trimestre sono stati associati a malformazioni neonatali del tubo neurale, in caso di carenza di folati o ferro, e a ritardi dello sviluppo cognitivo (Wu et al., 2012). La carenza di ferro negli stadi embrionali contribuisce a limitare la mielinizzazione delle fibre nervose e ad ostacolare la neurotrasmissione sinaptica con conseguenze a lungo termine sul funzionamento cerebrale (Wu et al., 2012). L’eccessivo introito di zuccheri semplici e acidi grassi saturi ha effetti teratogenici attraverso la disregolazione dei processi metabolici e di signaling cellulare indotti dall’insulina, con impatti neuropsichiatrici e metabolici a lungo termine sul feto (Wu et al., 2012)

L’introito dietetico materno determina, durante i periodi di gestazione, il tasso di perossidazione dei lipidi cellulari e lo stato redox. La mancanza di nutrienti antiossidanti o le infezioni materne aumentano lo stato di stress ossidativo neuronale e, in alcuni casi, inducono danno neurologico e contribuiscono alla genesi dell’autismo (Wu et al., 2012).Lo sviluppo fetale del cervello e delle funzionalità neurocomportamentali risultano ottimali quando la dieta materna è nutrita, bilanciata e fornisce nutrienti essenziali, in particolare acidi grassi, folati, ferro e iodio. Per contro, le carenze o gli eccessi nutrizionali che colpiscono le fasi critiche dello sviluppo cerebrale sono una delle principali cause di parto pretermine, di limitata crescita intrauterina e di un esito del neurosviluppo sfavorevole (Älvaro Eustáquio de Matos Reis et al., 2024). Il DHA (acido docosaesaenoico) e l’EPA (acido eicosapentaenoico) rivestono una funzione cruciale nello sviluppo cerebrale del feto in quanto concorrono alla formazione delle membrane delle cellule neuronali e al corretto sviluppo della sinaptogenesi e della mielinizzazione, prevenendo le disfunzioni cognitive fetali (Älvaro Eustáquio de Matos Reis et al., 2024).

I periodi più sensibili dello sviluppo fetale possono essere modulati in risposta ad eventi ambientali e/o alla presenza di patologie materne, come il diabete di tipo 1 o malattie del tratto intestinale, o ad altre patologie croniche che provocano disbiosi del microbiota materno (Duttaroy, 2023). Di conseguenza, i livelli di adipochine nel sangue materno e l’effetto su diversi sistemi del neonato, incluse l’alterazione dei circuiti che controllano l’appetito o i comportamenti emotivi, sono influenzati dalla quantità e qualità della dieta materna e da fattori che alterano il microbioma (Duttaroy, 2023).

La supplemazione di probiotici al fine di modulare la diversità microbica della mamma e l’integrazione di quei nutrienti chiave come i folati rappresentano strade vincenti.

La riduzione del rischio relativo si correla al periodo di supplementazione e alla continuità dell’integrazione, rendendo cruciale la scelta degli interventi nella persona gestante con fattori di rischio come storia familiare di difetti del tubo neurale o dieta restrittiva (Levine et al., 2018). La supplementazione di micronutrienti come ferro, acido folico, iodio, vitamina B12 e vitamina D durante la gestazione costituisce, unitamente a un sano e vario stile alimentare, la base fondamentale della prevenzione delle malformazioni del sistema nervoso centrale, oltre a essere essenziale per lo sviluppo delle strutture nervose e per la neurogenesi. Una carenza di ferro può causare maggiore probabilità di nascita pretermine, peso inferiore al peso appropriato per l’età gestazionale e ritardo nella crescita intrauterina, anche a causa della carente sintesi di neurotrasmettitori e disturbi della mielinizzazione cerebrale (Älvaro Eustáquio de Matos Reis et al., 2024).

Scelta vincente si è dimostrata essere l’integrazione precoce, ancor prima del concepimento, di alcuni micronutrienti fondamentali può ridurre l’incidenza di difetti del tubo neurale anche del 50-70% in neonati ad alto rischio, rappresentando quindi uno degli interventi preventivi di maggior successo in ambito perinatale (Cetin et al., 2015). Tuttavia, gli studi scientifici evidenziano che un eccessivo introito di folati in gravidanza può determinare effetti negativi sul bambino come, per esempio, un’abbreviata lunghezza dei telomeri, sottolineando ancora una volta la necessità di una supervisione medica nel campo della supplementazione vitaminica.

Integrazione ma anche giusto apporto nutrizionale: infatti si è visto che la qualità dei macronutrienti durante la gravidanza ha un impatto diretto sullo sviluppo neurologico del nascituro. L'eccessivo apporto di zuccheri semplici e grassi saturi durante la gravidanza è stato associato all'aumento di processi infiammatori e all'alterazione dei segnali neurotrofici nel feto, incrementando il rischio di difetti cognitivi e dello spettro autistico (Morrison & Regnault, 2016). L'infiammazione di basso grado ha anche dimostrato un'influenza negativa sull'espressione genica che interviene nei processi di programmazione fetale. L'apporto non adeguato di carboidrati, in particolare di carboidrati complessi, è direttamente correlato a una diminuzione della disponibilità di glucosio, una sostanza indispensabile per il metabolismo cerebrale fetale, e la sua carenza limita il processo di maturazione cerebrale (Morrison & Regnault, 2016).

Anche la carenza di acidi grassi essenziali può compromettere lo sviluppo fetale, specialmente in riferimento all'influenza che esercitano sulla sintesi delle membrane cellulari e il processo di mielinizzazione (Martinat et al., 2021). La scelta di tipologie e quantità corretta di alimenti incide anche su quella popolazione microbica fondamentale che è il microbiota: Ad esempio, un aumento dell’apporto di carboidrati e fibre può favorire la crescita di batteri benefici, mentre le diete ad alto contenuto proteico e con basso contenuto di fibre sembrano favorire uno stato di disbiosi (Fanos et al., 2022). Tali cambiamenti, inoltre, sembrano essere conseguenti all’adattamento all’aumento di volume plasmatico e delle necessità energetiche da parte della gestante (Bordeleau et al., 2021).

Il trasferimento verticale del microbiota, durante il parto, è determinante per la colonizzazione intestinale iniziale del neonato ed il successivo sviluppo metabolico, immunitario e neurologico. Pertanto, la dieta della madre incide direttamente su tale colonizzazione (Fanos et al., 2022). Una dieta ricca di fibre, prebiotici e nutrienti favorisce una maggiore biodiversità microbica durante il "battesimo batterico" del neonato (Fanos et al., 2022). Al contrario, ad un aumento dell’età materna, del peso in sovrappiù e dell’esposizione ad eventi sfavorevoli, fa riscontro un’alterazione del microbioma e ciò aumenta il rischio di disturbi neuroevolutivi ed immunitari nel bambino (Fanos et al., 2022).
Il microbiota materno agisce come modulatore del neurosviluppo fetale attraverso meccanismi immuno-metabolici ed endocrini. Un microbiota materno non-eubiotico altera l’espressione genica neuronale e il metabolismo di neurotrasmettitori fondamentali, come il GABA e il triptofano, condizionando lo sviluppo delle reti neuronali. Tra i metaboliti prodotti, gli acidi grassi a catena corta (SCFA) rivestono un ruolo cruciale per lo sviluppo cerebrale e l’attività sinaptica, grazie alla loro capacità di attraversare la barriera emato-encefalica. E’ assodato che durante stati di disbiosi, il microbiota materno può avere effetti neurotossici con un conseguente aumento della suscettibilità fetale ad alcune patologie dello sviluppo neurologico, come autismo, depressione o ansia (Warner, 2019).

Sebbene sia un tema estremamente vasto e ancora da esplorare possiamo con certezza affermare che l’assunzione di corretti macronutrienti unita ad una integrazione calibrata sono armi essenziali per scongiurare la nascita di soggetti affetti da disturbi psichici, comportamentali e appartenenti allo spettro autistico.

D.sa Angela Lauletta, specialista in ginecologia e ostetricia, docente Unicusano Roma

D.sa Flavia Sciascia, dottore in Farmacia e Scienze della Nutrizione

Bibliografia:

Älvaro Eustáquio de Matos Reis, Teixeira, I. S., Maia, J. M., Luciano, L. A. A., Brandião, L. M., Silva, M. L. S., Branco, L. G. S., & Soriano, R. N. (2024). Maternal nutrition and its effects on fetal neurodevelopment. Nutrition, 125.

Bazer, F. W., Spencer, T. E., Wu, G., Cudd, T. A., & Meininger, C. J. (2004). Maternal

Nutrition and Fetal Development. The Journal of Nutrition, 134(9), 2169–2172.

Bordeleau, M., Fernández de Cossío, L., Chakravarty, M. M., & Tremblay, M.-È. (2021). From Maternal Diet to Neurodevelopmental Disorders: A Story of Neuroinflammation. Frontiers in Cellular Neuroscience, 14, 612705.

Cetin, I., Agosti, M., Agostoni, C., Chianchiano, N., Di Tommaso, M., Donzelli, G., Fanos, V., Morino, G., Ramenghi, L., Krueger, B., Werema, B., Kronberg-Kippila, C., Kleijer, C., Battaini, F., van Laere, K., Brannelly, N., Loveridge, N., & Tai, Y. F. (2015). Early-Life Nutrition: l'importanza di una corretta nutrizione dal concepimento al bambino [Tesi di dottorato, Società Italiana di Medicina Perinatale].

Duttaroy, A. K. (2023). Influence of Maternal Diet and Environmental Factors on Fetal Development. Nutrients, 15(19), 4094.

Fanos, V., Romeo, M., Peroni, D. G., Romeo, M., Castagnoli, R., Marseglia, G. L., Banderali, G., Trapani, G., Maiocco, G., Spadavecchia, A., Cappello, F., Francavilla, R., Cristofori, F., Martinelli, M., Staiano, A., Rossi, P., Mussap, M., Maglioni, A., & Emma, L. (2022). Lectures of the School of Advanced Training on the Pediatric Microbiota. Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine, 11(2), e110220.

Levine, S. Z., Kodesh, A., Viktorin, A., Smith, L., Uher, R., Reichenberg, A., & Sandin, S. (2018). Association of maternal use of folic acid and multivitamin supplements in the periods before and during pregnancy with the risk of autism spectrum disorder in offspring. *JAMA Psychiatry, 75*(2), 176-184.

Martinat, M., Rossitto, M., Di Miceli, M., & Layé, S. (2021). Perinatal dietary polyunsaturated fatty acids in brain development, role in neurodevelopmental disorders. Nutrients, 13(4), 1185.

Morrison, J. L., & Regnault, T. R. H. (2016). Nutrition in Pregnancy: Optimising Maternal Diet and Fetal Adaptations to Altered Nutrient Supply. Nutrients, 8(6), 342.

Warner, B. B. (2019). The contribution of the gut microbiome to neurodevelopment and neuropsychiatric disorders. Pediatric Research, 85, 216–224.

Wu, G., Imhoff-Kunsch, B., & Girard, A. W. (2012). Biological mechanisms for nutritional regulation of maternal health and fetal development. Paediatric and Perinatal Epidemiology, 26(s1), 4-26.