У беременных женщин применение фолиевой кислоты приводит к изменению метилирования ДНК, что, в свою очередь, влияет на проневральные гены-мишени двумя различными механизмами.

Целью исследования было определение биологического механизма, благодаря которому длительный прием фолиевой кислоты после I триместра беременности влияет на нейрокогнитивные функции у детей.

В ходе исследования использовали биологические образцы, полученные у участниц, которые принимали фолиевую кислоту во II и III триместрах беременности. В исследовании установлено выраженное улучшение когнитивного и психосоциального развития у детей, рожденных матерями, получавшими фолиевую кислоту в дозе 400 мкг/сут во время беременности, по сравнению с группой плацебо.

Паттерны метилирования изучали с использованием пуповинной крови и аналитической системы EPIC, которая позволяет оценить около 850 000 цитозин-гуаниновых участков по всему геному. Проверку генов с существенными различиями проводили с использованием пиросеквенирования. Для определения влияния на транскрипцию использовали механистические подходы в условиях in vitro.

Длительный прием фолиевой кислоты женщинами во II и III триместрах беременности приводил к гипометилированию всего генома, который анализировали с использованием образцов пуповинной крови плода. Это является еще одним подтверждением целесообразности длительного приема фолиевой кислоты на более поздних сроках беременности и его связи с оптимальным развитием нервной системы у детей.

Прием добавок с фолиевой кислотой приводил к существенным различиям в метилировании ДНК, преимущественно в генах, связанных с развитием головного мозга.

В рамках дополнительного анализа было выявлено, что эти гены можно разделить на 2 группы. Изменения метилирования в промотерных областях имели решающее значение для регуляции транскрипции в 1-й группе, которая включала ген CES1. Во 2-й группе был отмечен особый бимодальный профиль с низким уровнем метилирования в промотерных областях и высоким уровнем метилирования в транскрибируемых областях генов.

Утрата метилирования в транскрибируемых областях (во 2-й группе генов) была связана со снижением транскрипции. Эта группа включала регулятор дофаминовых рецепторов PDE4C и гены PRKAR1B/HEATR2. Результаты изучения метилирования с использованием образцов пуповинной крови были в высокой степени сопоставимы с опубликованными данными о профилях метилирования, полученными в рамках анализа ткани головного мозга плода на поздних сроках беременности.

В ходе исследования выявлена связь между приемом фолиевой кислоты на более поздних сроках беременности, улучшением когнитивных функций и эпигенетическими изменениями в генах, которые играют роль в улучшении функций головного мозга.