Материнське середовище та цикл трансгенерації ожиріння та діабету

Поширеність ожиріння продовжує зростати у всьому світі і є однією з найактуальніших проблем охорони здоров'я через пов'язану із цим захворюваність, смертність та витрати на охорону здоров'я. Нові дослідження демонструють, що зміни материнського середовища можуть впливати на внутрішньоутробний розвиток плода та впливати на ризик ожиріння та цукровий діабет 2 типу протягом усього життя. У цій статті розглядаються епідеміологічні дані з акцентом на гіпотезі про перегодовування плода. Ми обговорюємо потенційні механізми та пропонуємо майбутні напрямки досліджень.

трансгенерації

ШЛЯХ ПЛОДОВОГО ПЕРЕХРАНЕННЯ ДО ожиріння

Незважаючи на те, що постнатальний спосіб життя є найближчою причиною ожиріння, вплив внутрішньоутробного середовища матері свідчить про U- або J-подібну залежність між вагою при народженні та ожирінням дорослих та метаболічними захворюваннями, демонструючи, що як харчові обмеження, так і надмірне внутрішньоутробне середовище може призвести до постнатального ожиріння та супутніх хронічних захворювань. Біологія розвитку навчила нас про роль невідповідності обмеженого пренатального та рясного постнатального середовища в патогенезі ожиріння, тобто так званого економного шляху ожиріння (1). Це, ймовірно, діє в країнах, що розвиваються, і серед населення, яке переживає швидкий перехід. Іншим шляхом розвитку ожиріння, який, ймовірно, є більш важливим у західних суспільствах, є шлях переїдання плода. Цей шлях відображає наслідки гіпотрофії протягом внутрішньоутробного життя та створює умови для подальших патофізіологічних ефектів обезогенного середовища (1). Хоча ці механізми розвитку, ймовірно, різні, вони обидва пов'язані з підвищеним ризиком ожиріння в подальшому житті. Ця стаття зосереджена на шляху перегодовування плода.

Дослідження в цій галузі розпочалися з гіпотези опосередкованого паливом тератогенезу (2) та клінічних досліджень, які свідчать про те, що потомство, що зазнало діабету внутрішньоутробно, має більшу вагу при народженні та більшу вагу протягом життя. Дослідження на тваринах показали, що метаболічний імпринт, спричинений внутрішньоутробним середовищем із ожирінням та діабетом, може передаватися через покоління. Було висловлено припущення, що результатом є "порочний цикл", що пояснює збільшення ожиріння, гестаційний цукровий діабет (GDM) та цукровий діабет типу 2, спостерігається протягом останніх кількох десятиліть (3).

ДОЛГОСРОЧНІ НАСЛІДКИ ВПЛИВУ МАТЕРІАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ В МАТКІ

Зростання дитинства, ожиріння та роль післяпологового середовища.

Роль впливу діабету внутрішньоутробно на ріст немовлят та дітей розглядалася в кількох дослідженнях. Нащадки індіанських жінок Піма з раніше існуючим діабетом 2 типу та ГРМ були більшими для гестаційного віку при народженні, а приблизно після 5-річного віку були важчими за нащадків додіабетичних або недіабетичних жінок (4). Дослідження діабету під час вагітності у Чикаго також повідомило про надмірне зростання багатоетнічного потомства жінок із діабетом 1 типу під час вагітності (5).

Подібні, хоча і дещо менш переконливі, висновки були відзначені серед молоді кавказького походження в Дослідженні про дорослішання сьогодні (6) та У Довгому дослідженні батьків та дітей Ейвона (ALSPAC) (7). Нещодавно дослідження "Вивчення перинатальних результатів серед дітей" (EPOCH) показало, що вплив ГДМ на матері асоціюється з більш високим ІМТ, обхватом талії, як вісцеральної, так і підшкірної жирової тканини, а також більш централізованою схемою розподілу жиру у 6--13-річних багатоетнічна молодь (8). Більше того, у молоді, яка зазнала внутрішньоутробного розвитку GDM у матері, загальна вища середня траєкторія росту ІМТ починалася з 27 місяців до 13 років (рис. 1) і вища швидкість росту ІМТ, починаючи з віку 10-13 років (9). Важливо зазначити, що суттєвих відмінностей у траєкторіях зростання між оголеними та неекспонованими нащадками не було зафіксовано у грудному віці та ранньому дитинстві (рис. 2). Ці результати свідчать про те, що довгострокові наслідки внутрішньоутробного впливу ГДМ не завжди виявляються в ранньому дитинстві, а навпаки, виникають під час статевого дозрівання, іншого чутливого періоду для розвитку ожиріння.

Середні криві ІМТ для молоді, яка зазнала та не зазнала діабету матері у внутрішньоутробному періоді від 27 місяців до 13 років, з урахуванням статі та раси/етнічної приналежності. Від Crume et al., J Pediatrics 2011 (9), з дозволу.

Середні криві ІМТ для молоді, яка зазнала діабету у матері та не піддалася внутрішньоутробному розвитку від народження до 26 місяців, з урахуванням статі та раси/етнічної приналежності. Від Crume et al., J Pediatrics 2011 (9), з дозволу.

Здається, вікно для програмування поширюється на постнатальне життя. Перші післяпологові тижні життя, час, коли немовлята, які годують груддю, часто втрачають вагу, а немовлята, які годуються штучним вигодом, як правило, набирають вагу, є вирішальним періодом для визначення ожиріння у дітей (10). Для нащадків вагітностей, що становлять високий ризик майбутнього ожиріння, рання дієта для немовлят може представляти можливість вплинути на довгострокові наслідки. Нещодавно дослідження EPOCH продемонструвало, що у нащадків, які піддавались ГДМ і годували груддю більше 6 місяців, показники загального та центрального ожиріння були нижчими у віці 6–13 років, ніж ті, що годували груддю протягом 2 років, ніж серед братів і сестер, які не піддавались віку до внутрішньоутробного діабету (30). В іншому дослідженні поширеність ожиріння серед братів та сестер від 2 до 18 років, народжених після баріатричної хірургічної операції, була на 52% нижчою, ніж серед братів і сестер із відповідним віком, народжених, коли їх мати страждала ожирінням (31). Оскільки брати та сестри, що не відповідають внутрішньоутробному опроміненню, несуть подібний ризик успадкування тих самих генів сприйнятливості та подібне постнатальне середовище, такі дослідження дають вагомі докази того, що надмірний ризик дитячого ожиріння та діабету 2 типу, пов'язаний з перегодовуванням плода, відображає специфічний внутрішньоутробний ефект.