Amerykańscy naukowcy z University of Central Florida, zidentyfikowali niekorzystne zmiany molekularne zachodzące w mózgu dziecka, gdy neurony macierzyste są narażone na zbyt wysoki poziom kwasu propionowego, powszechnie występującego w przetworzonej żywności. Wraz ze stałym wzrostem liczby dzieci, u których diagnozuje się autyzm, określenie przyczyny występowania i rozwoju tego schorzenia stało się jednym z priorytetowych zagadnień współczesnej medycyny. Dzięki badaniu wykonanemu na Florydzie, spojrzenie na związek pomiędzy spożywaniem wysokoprzetworzonej żywności przez kobiety ciężarne a prawidłowym rozwojem mózgu dziecka w łonie, zyskało szerszą perspektywę.
Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD, ang. Autism Spectrum Disorder) to szereg nieprawidłowości neurorozwojowych, charakteryzujących się nadmierną proliferacją komórek glejowych, stanami zapalnymi, zaburzeniami nerwów obwodowych i objawami żołądkowo – jelitowymi. W tym doświadczeniu badano wpływ nadmiernego spożywania jednego z krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych przez kobiety ciężarne na proliferację, różnicowanie i występowanie stanów zapalnych w ludzkich nerwowych komórkach macierzystych (hNSC, human neural stem cells). Impulsem do wykonania tego badania był głównie fakt, że dzieci autystyczne często cierpią na dolegliwości ze strony układu pokarmowego, takie jak zespół jelita drażliwego, a mikroflora jelitowa pacjentów z autyzmem znacznie różni się od mikrobiomu zdrowych osób.
„Badania wykazały, że mikrobiom jelitowy oraz zawartość kwasu propionowego w próbce kału dzieci autystycznych różni się w odniesieniu do zdrowego dziecka. Chcieliśmy dowiedzieć się co jest tego przyczyną.” – dr Naser, współautor badania
Nerwowe komórki macierzyste to pierwotne komórki charakteryzujące się nieograniczoną zdolnością do samopowielania oraz różnicowania i funkcjonowania pod postacią jednej z trzech linii komórkowych, obejmujących neurony i komórki glejowe: oligodendrocyty i astrocyty. Naukowcy dowiedli, że wystawienie hNSC na zbyt wysokie stężenie kwasu propionowego powoduje uszkodzenie komórek mózgu za pomocą kilku mechanizmów. Kwas ten zmniejsza liczbę neuronów i powoduje nadprodukcję komórek glejowych, co zakłóca łączność pomiędzy tymi pierwszymi. Ponadto wywołuje on stan zapalny, który odnotowano w mózgowiu dzieci z autyzmem.
Nadmierne ilości kwasu propionowego w organizmie powodują także skrócenie i uszkodzenie ścieżek, za pomocą których neurony komunikują się z resztą ciała. Wynikiem tego są typowe zachowania dzieci autystycznych, do których należy wysoka częstotliwość powtarzających się zachowań, regresja rozwoju oraz unikanie interakcji z otoczeniem.
Kwas propionowy jest powszechnie wykorzystywany przez producentów żywności wysokoprzetworzonej do wydłużenia okresu przydatności do spożycia produktu. Związek ten występuje także naturalnie w jelitach człowieka. Jednak zmieniający się mikrobiom jelitowy kobiety podczas ciąży może uintensywniać produkcję kwasu propionowego, a dodatkowe wprowadzenie go wraz z pokarmem istotnie podnosi jego stężenie, także w organizmie płodu, co może być niebezpieczne dla rozwoju dziecka.
