Pesquisadores usaram inteligência artificial (IA) e tecnologia de aprendizado profundo para encontrar uma ligação entre as alterações no formato do rosto das crianças e a quantidade de álcool que suas mães bebiam, tanto antes de engravidar quanto durante a gravidez.

O estudo, publicado na revista Human Reproduction, é o primeiro a detectar essa associação em filhos de mães que beberam álcool até três meses antes de engravidar, mas pararam durante a gravidez. Além disso, descobriu-se que a associação com o formato facial alterado existia mesmo se as mães bebiam menos de 12 gramas de álcool por semana – o equivalente a um copo pequeno de 175 ml de vinho ou 330 ml de cerveja.

A descoberta é importante porque o formato do rosto das crianças pode ser uma indicação de problemas de saúde e desenvolvimento.

Resultados significativos nominais de diferentes níveis. Multiétnico, nível de exposição pré-natal ao álcool (PAE) >1. Grau 1: PAE apenas antes da gravidez; Nível 2a: PAE durante o primeiro trimestre, mas abstinência durante o segundo e terceiro trimestres; e Nível 2b: PAE durante o primeiro trimestre, ou PAE durante todos os trimestres. As áreas vermelhas referem-se a mudanças internas, enquanto as áreas azuis referem-se a mudanças externas da face em relação ao centro geométrico da cabeça. Crédito: Human Reproduction

Efeitos adversos

Gennady Roshchupkin, professor assistente e líder do grupo de biologia populacional computacional no Erasmus Medical Center, de Roterdã (Holanda), que liderou o estudo, disse: “Eu chamaria o rosto de ‘espelho da saúde’, pois reflete a saúde geral de uma criança. A exposição de uma criança ao álcool antes do nascimento pode ter efeitos adversos significativos em seu desenvolvimento de saúde e, se uma mãe bebe regularmente em grandes quantidades, isso pode resultar em transtorno do espectro do álcool fetal, FASD, que se reflete nos rostos das crianças”.

O FASD é definido como uma combinação de retardo de crescimento, comprometimento neurológico e desenvolvimento facial anormal reconhecidamente. Os sintomas incluem comprometimento cognitivo, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), dificuldades de aprendizado, problemas de memória, problemas comportamentais e atrasos na fala e na linguagem. Já se sabe que o FASD é causado pelo consumo de álcool da mãe durante a gravidez, particularmente o consumo excessivo de álcool. No entanto, até agora, pouco se sabia sobre o efeito do baixo consumo de álcool no desenvolvimento facial das crianças e, portanto, em sua saúde. Este também é o primeiro estudo a examinar a questão em crianças de várias origens étnicas.

Os pesquisadores usaram IA e aprendizado profundo para analisar imagens tridimensionais de crianças tiradas com idades de 9 (3.149 crianças) e 13 anos (2.477 crianças). As crianças faziam parte do Generation R Study na Holanda, um estudo populacional em andamento de mulheres grávidas e seus filhos desde a vida fetal em diante. As crianças dessa análise nasceram entre abril de 2009 e janeiro de 2006.

Tarefa desafiadora

“O rosto tem uma forma complexa e analisá-lo é uma tarefa desafiadora. A imagem 3D ajuda muito, mas requer algoritmos mais avançados para fazer isso”, disse o prof. Roshchupkin. “Para essa tarefa, desenvolvemos um algoritmo baseado em IA, que obtém imagens 3D de alta resolução do rosto e produz 200 medições ou ‘características’ únicas. Nós os analisamos para procurar associações com a exposição pré-natal ao álcool e desenvolvemos mapas de calor para exibir as características faciais específicas associadas ao consumo de álcool das mães.”

Informações sobre o consumo de álcool pelas mães foram obtidas a partir de questionários preenchidos pelas mulheres no início, meio e final da gravidez. Os pesquisadores os dividiram em três grupos: mães que não beberam antes ou durante a gravidez (o grupo de controle), mães que beberam durante os três meses antes de engravidar, mas pararam quando engravidaram, e mães que beberam durante a gravidez, incluindo aquelas que beberam apenas durante o primeiro trimestre de gravidez e as que continuaram a beber durante toda a gravidez.

“Encontramos uma associação estatisticamente significativa entre a exposição pré-natal ao álcool e o formato do rosto nas crianças de 9 anos. Quanto mais álcool as mães bebiam, mais mudanças estatisticamente significativas havia. As características mais comuns foram ponta do nariz arrebitada, nariz encurtado, queixo arrebitado e pálpebra inferior arrebitada”, disse Xianjing Liu, primeiro autor do estudo e doutorando do grupo do prof. Roshchupkin, que desenvolveu o algoritmo AI.

Ligação enfraquecida com o tempo

“Entre o grupo de mães que bebeu durante a gravidez, descobrimos que mesmo que as mães bebessem muito pouco durante a gravidez, menos de 12 g por semana, a associação entre a exposição ao álcool e o formato facial das crianças poderia ser observada”, prosseguiu Liu. Esta é a primeira vez que uma associação foi feita demonstrado em níveis tão baixos de consumo de álcool.”

A ligação entre o consumo de álcool e o formato do rosto enfraqueceu nas crianças mais velhas e nenhuma associação significativa foi encontrada quando os pesquisadores analisaram os dados das crianças com 13 anos de idade.

“É possível que, à medida que a criança envelhece e experimenta outros fatores ambientais, essas mudanças diminuam ou sejam obscurecidas pelos padrões normais de crescimento. Mas isso não significa que o efeito do álcool na saúde também desaparecerá. Portanto, é fundamental enfatizar que não existe um nível seguro estabelecido de consumo de álcool durante a gravidez e é aconselhável parar de beber álcool mesmo antes da concepção para garantir resultados ótimos para a saúde da mãe e do feto em desenvolvimento”, disse o prof. Roshchupkin. “Mais investigações sobre o mecanismo de associação são necessárias para entender completamente como a associação se desenvolve e enfraquece com a idade.”

Variedade étnica

Nas crianças de 9 anos, os pesquisadores descobriram que traços faciais estatisticamente significativos foram associados ao consumo de álcool das mães quando compararam aquelas que bebiam antes da gravidez, mas pararam ao engravidar, com mães que continuaram bebendo durante a gravidez.

Eles também analisaram dados de mulheres que beberam durante o primeiro trimestre, mas depois pararam, e aquelas que continuaram a beber. Os resultados foram semelhantes, o que sugere que as associações foram explicadas principalmente pela exposição do feto ao álcool nos três primeiros meses de gestação.

Os pesquisadores escrevem que estudos anteriores do desenvolvimento infantil após a exposição pré-natal ao álcool sugeriram que possíveis mecanismos de ação podem ser distúrbios metabólicos nas mães, como problemas com níveis de açúcar no sangue e doença hepática gordurosa, e que isso também poderia explicar a ligação com formato de rosto. No entanto, mais investigações são necessárias.

Um ponto forte do estudo é o grande número de crianças de várias origens étnicas. As limitações incluem que não havia dados sobre o consumo de álcool mais de três meses antes da gravidez e que as mães podem não ter preenchido corretamente o questionário sobre seus hábitos de consumo, possivelmente subestimando seu consumo. Por se tratar de um estudo observacional, não é possível demonstrar que o consumo de álcool causa as alterações no formato do rosto, apenas que está associado a elas.