3 Етіологія та причинно-наслідковий висновок, що вивчає підхід до розвитку дитячого ожиріння Плід
Розділ: 3 Етіологія та причинно-наслідковий висновок
Наслідуючи концептуальний огляд Роберта Уотерленда та Андреа Баккареллі, учасники семінару на сесії 2, модератором якої виступила Карен Ліллікроп з Університету Саутгемптона, розглянули, як на ризик дитячого ожиріння може впливати (1) харчування матері та батьків та інші впливи до зачаття, ( 2) харчування та здоров’я матері та плаценти під час вагітності та (3) харчування та здоров’я матері та дитини після пологів. Цей розділ підсумовує презентації та обговорення на сесії 2.
"Ожиріння породжує ожиріння", - почав Джейкоб Фрідман з Університету Колорадо, Денвер. Фрідман обговорив дані на тваринах та людях, демонструючи, що як пренатальний, так і постнатальний вплив на ожиріння матері схильні немовлят до раннього метаболічного захворювання та ожиріння у дітей. Наприклад, дослідження, проведені на вагітних матерях із ожирінням та їх новонароджених немовлятах, вказують на те, що індекс маси тіла (ИМТ) до вагітності матерів, але не жирність немовляти, передбачає збільшення жиру в печінці у віці 2 тижнів, який продовжує зростати лактація. Фрідман пояснив, що надлишок материнського палива у повних матерів, які перетинають плаценту, нікуди не діватись, крім печінки плода, і припустив, що цей жировий трансгенераційний ефект ожиріння печінки при материнському ожирінні може супроводжуватися епігенетичними змінами у печінці та інших тканинах у віці 1 року . Дані матерів, які годують груддю після пологів, вказують на те, що материнська дієта та ожиріння можуть також впливати на імунну функцію і різними механізмами впливати на поведінку немовлят, збільшення ваги та ризик ожиріння.
Лінда Адейр з Університету Північної Кароліни описала несправедливість між різними соціально-економічними групами, яка охоплює цілий ряд ризиків, пов'язаних із ожирінням, до і після пологів та наслідки. Приклади значних диспропорцій до пологів між різними соціально-економічними групами включають відмінності у надмірній вазі батьків та прирості ваги вагітних. Приклади значних диспропорцій після пологів включають відмінності у надмірній вазі та ожирінні у дітей віком до 5 років. Едір зазначила, що найбільш швидко зростаючі показники дитячого ожиріння у всьому світі знаходяться в групах з низьким рівнем доходу. Едір також представив обговорення "гіпотези невідповідності", тобто уявлення про те, що ризик ожиріння у дітей є найбільшим серед недоїдаючих плодів. Гіпотеза про невідповідність була переглянута кілька разів пізніше в майстерні.
Хоча більшість презентацій та обговорень на семінарі були зосереджені на впливі матері та її впливі на ризик ожиріння серед дітей, Стівен Кравец з Медичного факультету Університету Уейна переніс фокус, за його словами, на те, що “тато забезпечує”. Він надав огляд ролі сперми у ранньому розвитку; описав безліч різних типів молекул РНК, які сперма доставляє до яйцеклітини, включаючи кілька, за якими припускають, що вони мають роль раннього розвитку в ожирінні; та обговорили докази епігенетично опосередкованого успадкування трансгенерацій за батьківською лінією.
Керолайн Релтон з Університету Ньюкасла підкреслила, що як надмірне, так і недостатнє харчування під час вагітності може вплинути на ожиріння у дітей. На її думку, докази є переконливими. Питання до неї: яка роль епігенетики? Релтон заявив, що хоча виявлення асоціацій між моделями метилювання та фенотипами стало простим, висновок про причинність залишається проблемою. Переглядаючи та розширюючи ідеї, представлені Андреа Баккареллі в попередньому розділі, Релтон виклав кроки, необхідні для висновку про причинність, навів численні приклади та розглянув шляхи вдосконалення цих кроків. Серед інших пропозицій вона закликала до вдосконалених показників ожиріння матері, підвищення обізнаності про підводні камені досліджень та використання триангуляції серед багатьох досліджень, щоб зробити висновок про причинність.
Ожиріння матері у Сполучених Штатах досягло точки, яка змушує Джейкоба Фрідмана запитати: "Як це не могло вплинути на дитячі результати?" За оцінками, 60 відсотків жінок у віці від 20 до 39 років страждають від надмірної ваги або ожиріння (ІМТ> 25), причому 33 відсотки страждають ожирінням (ІМТ> 30)
1 Цей розділ узагальнює інформацію та думки, представлені Джейкобом Фрідманом, доктором наук, Університет Колорадо, Денвер.
і близько 8,5 відсотків важкого ожиріння (ІМТ> 40) (Ogden et al., 2014). За расовою та етнічною приналежністю майже 80 відсотків іспанокожих та чорношкірих жінок у цьому віковому діапазоні мають надлишкову вагу або ожиріння. Відомі зв'язки між ожирінням матері та ожирінням на початку захворювання, метаболічним синдромом та жировими захворюваннями печінки та серцево-судинної системи у дітей (Brumbaugh et al., 2013; Lawlor et al., 2011; Smith et al., 2009). Епідеміологічні дані свідчать про те, що вплив ожиріння матері на потомство не обмежується життям новонароджених, впливаючи на потомство протягом усього життя, незалежно від факторів способу життя (Pirkola et al., 2010). Однак напрочуд мало відомо про те, як ожиріння матері може впливати на ризик ожиріння у новонароджених людей.
Дослідження як на тваринах, так і на людях показали ознаки аномального моделювання метилювання, а також дисфункції мітохондрій у дітей, народжених від матерів, що страждають ожирінням (Borengasser et al., 2013). Дослідники повідомляють про зміни метилювання пуповинної крові або плаценти, пов’язані не тільки з внутрішньоутробним впливом ожиріння матері, але й з діабетом та голодом матері (El Hajj et al., 2014). На думку Фрідмана, епігенетичні зміни, пов'язані з внутрішньоутробним впливом ожиріння матері, ймовірно, специфічні для тканин, хоча до кінця не ясно. Більше питання для нього полягає в тому, чи епігенетичні асоціації є причинними. Незалежно від причинності, у редакційній статті 2011 року, заснованій на дослідженні, яке показало, що статус метилювання конкретних генів пуповинної крові людини передбачає подальший розвиток дитячого ожиріння, Фрідман та його співавтор розглядали питання, чи може епігенетичний аналіз при народженні бути корисним для виявлення майбутнього ризику ожиріння (Чоудхурі та Фрідман, 2011).
Не лише "мама" впливає на епігеном дитини, сказав Фрідман. Плацента також має значення. Транскриптом плаценти може сильно відрізнятися у худорлявих та ожирілих пацієнтів, при цьому багато генів запальних шляхів включаються рано в плаценті у матерів, що страждають ожирінням (Basu et al., 2011). Плоди отримують свої сигнали від плаценти, причому їх епігеном інформується тим, що перетинає плацентарний бар’єр, а результати в кінцевому підсумку відіграються в метаболомі, епігеномі та протеомі немовляти.
Дослідницька група Фрідмана зосередила багато своїх зусиль на тому, що їдять жінки, які страждають ожирінням, коли вони завагітніли, і як їх дієта впливає на виробництво палива, масу жирової тканини та запалення у новонародженого. Використовуючи дані магнітно-резонансної томографії (МРТ), він та його команда можуть дослідити, де накопичується жир у немовляти. Крім того, збираючи мезенхімальні стовбурові клітини, отримані з пуповини, у новонароджених дітей, які зазнали ожиріння матері, вони також можуть виявляти епігенетичні ознаки, пов’язані з ожирінням матері. Похідні від мезенхіми стовбурові клітини (МСК), пояснив Фрідман, - це популяція стовбурових клітин в пуповині, яку можна запрограмувати на розвиток міоцитів або адипоцитів, залежно від того, чому схильні стовбурові клітини (Gang et al.,