Wat tabak tijdens de zwangerschap met de hersenen van tieners doet: een analyse van de grote ABCD-studie

Zijn de effecten van roken tijdens de zwangerschap tien jaar later zichtbaar op hersenscans van het kind? In een grootschalig longitudinaal onderzoek onder 5417 kinderen (het ABCD-programma) volgden wetenschappers hoe de dikte en de oppervlakte van de cortex veranderden van 9-10 jaar tot 11-12 jaar, en vergeleken ze de trajecten van kinderen die in de baarmoeder aan tabak en/of alcohol waren blootgesteld. De conclusie is grimmig en vrij duidelijk: prenatale blootstelling aan tabak gaat gepaard met een snellere verdunning van de cortex, voornamelijk in de frontale gebieden, terwijl er geen significante verbanden werden gevonden voor alcohol in deze leeftijdscategorie. Verdunning op zich is een normaal onderdeel van de hersenrijping in de adolescentie, maar bij kinderen die "aan tabak zijn blootgesteld" treedt het sneller en/of eerder op, en dit correleert met externe gedragsproblemen en slaapstoornissen.

Achtergrond

Prenatale blootstelling aan tabak (PTE) en alcohol (PAE) behoren tot de meest voorkomende en vermijdbare risicofactoren voor de ontwikkeling van de hersenen. Nicotine en andere componenten van tabaksrook passeren gemakkelijk de placenta en beïnvloeden de vaattonus, de zuurstofvoorziening van de foetus en de vorming van neurale netwerken. Ethanol is een erkend teratogeen; in hoge doses veroorzaakt het een scala aan foetale alcoholstoornissen (FASD) en in lagere doses subtielere neurocognitieve en gedragsmatige effecten. Klinische observaties associëren PTE/PAE al lang met een hoger risico op gedragsproblemen, aandachtstekorten, slaapstoornissen en leerproblemen bij kinderen en adolescenten.

De hersenschors ondergaat normaal gesproken een "herstructurering" tijdens de puberteit: de cortex wordt geleidelijk dunner (synaptische "snoei" en myelinisatie vinden plaats), en het cortexoppervlak verandert ongelijkmatig over de verschillende regio's. Daarom zijn longitudinale gegevens vooral belangrijk om de invloed van prenatale factoren te beoordelen - niet alleen "hoeveel dunner de cortex op een bepaalde leeftijd is", maar ook hoe de dikte en het oppervlak ervan in de loop van de tijd veranderen. Voorheen waren veel studies cross-sectioneel, met kleine steekproeven en gemengde blootstellingen (tabak en alcohol samen), waardoor het moeilijk was om de bijdrage van elke factor te onderscheiden en te begrijpen of het "normale" adolescente traject versnelt of dat het begin ervan in de loop van de tijd verschuift.

Een extra methodologische uitdaging is het beoordelen van de blootstelling zelf: post-hoconderzoeken onder moeders komen vaker voor, maar bevestigen de gegevens zelden met biomarkers (bijv. cotinine). Ook bijbehorende factoren spelen een rol: sociaaleconomische status, de geestelijke gezondheid van de ouders, gebruik van andere middelen, passief roken. Dit alles vereist grote, representatieve cohorten met meerdere MRI-onderzoeken, gestandaardiseerde beeldverwerking en nauwkeurige statistieken, gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen.

Dit is de niche die de gegevens van het ABCD-project vullen – 's werelds grootste longitudinale studie naar hersenontwikkeling, waarbij duizenden kinderen herhaaldelijk MRI-, cognitieve en gedragsmatige tests ondergaan. Op basis van een dergelijke matrix is het mogelijk om de effecten van PTE en PAE te onderscheiden, regiospecifieke trajecten van cortexdikte/-oppervlakte in de sleutelleeftijd van 9-12 jaar te bekijken en deze te koppelen aan externe manifestaties – impulsiviteit, gedragsmatige symptomen, slaapkwaliteit. De praktische motivatie ligt voor de hand: als sporen van intra-uteriene tabak zich manifesteren als een versnelling van corticale veranderingen, met name in de frontale gebieden, is dit een argument vóór strikte programma's om te stoppen met roken bij de planning en tijdens de zwangerschap, en een reden om de slaap en het gedrag van kinderen met bevestigde PTE doelbewust te monitoren. Theoretisch gezien zijn dergelijke bevindingen consistent met het idee van "versnelde biologische/epigenetische veroudering" door blootstelling aan tabak en met de effecten van tabaksgifstoffen op microglia en synaptische pruning – hypothesen die verder moeten worden getest in een langetermijnfollow-up.

Wie en hoe werd bestudeerd

• Cohort: 5417 ABCD-deelnemers (21 centra in de VS). De gemiddelde leeftijd bij aanvang was 9,9 jaar; de gemiddelde leeftijd bij follow-up was 11,9 jaar. Er zat ongeveer 2 jaar tussen de bezoeken.
• Blootstelling: Prenatale blootstelling aan alcohol (PAE) en blootstelling aan tabak (PTE), vastgesteld door enquêtes onder verzorgers - vóór en na het herkennen van de zwangerschap.
• Resultaten: corticale dikte en oppervlakte in 68 partiële zones, gedragsschalen (CBCL, BIS/BAS, UPPS), slaapverstoringsschaal. Analyse - met correctie voor meervoudige vergelijkingen (FDR).

Ten eerste de ontwikkelingsnorm. Gemiddeld hebben alle kinderen dunnere cortexen naarmate ze ouder worden, en het gebied in verschillende zones kan groeien of krimpen – dit zijn natuurlijke ontwikkelingspatronen van adolescenten. Tegen deze achtergrond keken de onderzoekers of deze ontwikkelingspatronen veranderden bij kinderen met PAE/PTE ten opzichte van hun 'niet-aangedane' leeftijdsgenoten.

Belangrijkste resultaten

• Alcohol: op 9-12-jarige leeftijd werden geen significante verbanden gevonden met de dikte/het oppervlak van de cortex of de verandering hiervan in de loop van de tijd.
• Tabak:
  • al “op de snede” - de cortex is dunner in de paramediane gebieden (bilaterale parahippocampale cortex, linker laterale orbitofrontale cortex; gedeeltelijke r≈0,04, P <0,001, FDR-correctie);
  • in de loop van de tijd - snellere verdunning in 11 frontale en 2 temporale regio's (inclusief bilaterale rostrale middelste frontale, superieure frontale, mediale orbitofrontale, rostrale voorste cingulate cortex; rechter pars orbitalis en pars triangularis, enz.; |r|≈0,04, P <0,001).
• Gedrag: hoe sneller de uitdunning, hoe hoger de scores voor externaliserende gedragsproblemen, impulsiviteit (negatieve urgentie), plezier zoeken en slaapstoornissen. De verbanden zijn zwak maar reproduceerbaar (meestal |r|≈0,03-0,05) en komen vooral voor bij kinderen met PTE.

De auteurs interpreteren deze verbanden voorzichtig: misschien gaat het niet alleen om "snellere" verdunning, maar om een eerdere start van dezelfde processen – conventioneel "verschuift de curve naar links". Dit wordt ondersteund door de literatuur over versnelde epigenetische veroudering bij mensen met prenatale/huidige blootstelling aan tabak en de relatie tussen DNA-methylering en corticale dikte en synaptische "snoei". Dit is nog steeds een hypothese, maar het verklaart waarom tabak een breder en aanhoudender signaal afgeeft dan alcohol in de vroege adolescentie.

Wat is belangrijk voor de praktijk en het beleid?

• Er is geen veilige blootstelling aan tabak tijdens de zwangerschap. De resultaten ondersteunen een agressief stopprogramma voor roken tijdens de planning en in de vroege zwangerschap - het effect van PTE is breder en stabieler dan PAE op deze leeftijd.
• Ontwikkelingsmonitoring: Bij kinderen met bevestigde PTE moeten gedrag en slaap nauwlettender worden gemonitord. Hierbij worden verbanden met snellere corticale verdunning gezien.
• Communicatie met ouders. Het is belangrijk om uit te leggen dat de "dunne cortex" geen diagnose is, maar een biomarker van het traject, en dat er niet met het MRI-nummer gewerkt moet worden, maar met specifieke problemen (slaap, impulsiviteit, externe symptomen).

Enkele methodologische details - waarom deze gegevens betrouwbaar zijn

• Het longitudinale ontwerp (twee MRI-punten met een interval van ~2 jaar) in plaats van één "slice" vermindert het risico dat leeftijdsverschillen worden verward met echte dynamiek.
• Grote steekproef en strikte statistieken: 5417 kinderen, analyse van 68 regio's per halfrond, FDR-controle.
• Post-hoccontroles: bij een indeling in "bleef roken na het vernemen van de zwangerschap"/"nee" zijn de effecten zwakker - waarschijnlijk onderschatten sommige moeders hun gebruik, of zijn verschillen in blootstellingstijd van belang. Dit doet niets af aan de hoofdconclusie.

Beperkingen

• Zelfgerapporteerde blootstelling. Het ontbreken van biomarkers (bijv. cotinine) betekent dat er fouten kunnen optreden in de PTE/PAE-beoordeling. De auteurs erkennen dit expliciet en stellen voor dit in toekomstige ABCD-golven te corrigeren.
• Observatievenster: Het onderzoek bestrijkt de vroege adolescentie; de effecten van alcohol kunnen zich eerder/later manifesteren en subcorticale effecten zijn hier niet geanalyseerd.
• Associatie ≠ causaliteit. Dit zijn zorgvuldig gecontroleerde associaties, geen experimenten; bevestiging van mechanismen (inclusief epigenetische) is vereist.

Wat gaat er nu gebeuren met de wetenschap?

• Voeg blootstellingsbiomarkers (cotinine) toe en verleng het observatievenster tot in de late adolescentie.
• Koppel anatomie aan functie: cognitieve tests, gedragstaken, nachtelijke polysomnografie - om te begrijpen welke functies 'gevoeliger' zijn voor versnelde verdunning.
• Om de epigenetische brug (DNA-methylering ↔ snelheid van corticale veranderingen) op individueel gegevensniveau te testen.

Conclusie

Sporen van intra-uteriene tabak in de hersenen zijn jaren later zichtbaar - als een versnelling/vroege start van de normale adolescente verdunning van de cortex, met name in de frontale gebieden; het is dit traject dat geassocieerd wordt met frequentere gedrags- en slaapproblemen. Bij alcoholgebruik op 9-12-jarige leeftijd is een dergelijk signaal niet zichtbaar.

Bron: Marshall AT et al. Prenatale blootstelling aan tabak en alcohol en corticale verandering bij jongeren. JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729