Програмування обміну речовин в ранньому віці у людини
Керолайн Х. Д. Падіння
1 відділ епідеміології життєвого шляху MRC, Університет Саутгемптона, загальна лікарня Саутгемптона, Тремона-роуд, Саутгемптон SO16 6YD, Великобританія
Кальянараман Кумаран
1 відділ епідеміології життєвого шляху MRC, Університет Саутгемптона, Саутгемптонська загальна лікарня, Тремона-роуд, Саутгемптон SO16 6YD, Великобританія
2 Епідеміологічний дослідницький відділ, Меморіальна лікарня CSI Holdsworth, Майсур, Південна Індія
Пов’язані дані
Ця стаття не має додаткових даних.
Анотація
Ця стаття є частиною тематичного випуску «Розвиток відмінностей: ефекти раннього життя та еволюційна медицина».
1. Низька маса тіла при народженні, хвороби дорослих та джерела розвитку здоров’я та гіпотеза захворювання
2. Гестаційний діабет, надмірна вага матері та надмірне збільшення ваги вагітності
Материнська резистентність до інсуліну та концентрація глюкози в плазмі крові фізіологічно підвищуються під час вагітності, як звичайний процес полегшення харчування плода, але існують суперечки щодо того, чи менший ступінь гіперглікемії матері (в недіабетичному діапазоні) може збільшити ожиріння та ризик діабету в організмі. діти. Вага при народженні та ожиріння новонароджених лінійно зростають із концентрацією глюкози у матері, навіть у межах норми [9]. У американському дослідженні жінок, які регулярно проходили скринінг на ГДМ за допомогою пероральних тестів на толерантність до глюкози, навіть у недіабетичній групі спостерігалася позитивна зв'язок між концентрацією глюкози у матері та поширеністю надмірної ваги у дітей [10]. Інші дослідження показали лінійне збільшення ожиріння у дітей із збільшенням материнської концентрації глюкози [11] та/або резистентності до інсуліну [12] незалежно від індексу маси тіла матері (ІМТ). Потрібні подальші дослідження для визначення оптимальних концентрацій глюкози у матері під час вагітності.
3. Інші пренатальні фактори
(а) Глюкокортикоїди
Дуже на початку історії про DOHaD було запропоновано, що вплив плоду на глюкокортикоїди може бути ключовим фактором програмування [18]. Плід захищений від материнських глюкокортикоїдів плацентарним ферментом (11β-гідроксистероїддегідрогеназа), який частково регулюється харчовими нормами [19]. У тварин вплив плоду на глюкокортикоїди безпосереднім введенням, індукцією материнського стресу або пригніченням ферменту призводить до зниження маси тіла при народженні, а згодом - до гіпертонії та/або діабету. У людини підвищена концентрація кортизолу у матері під час вагітності пов’язана з підвищенням артеріального тиску та концентрації інсуліну у дітей [20]. Спостереження за молодими людьми, матері яких брали участь у дослідженні пренатальних стероїдів в останньому триместрі вагітності, з метою запобігання синдрому респіраторного дистрессу у їх недоношених дітей (втручання, що збільшує виживання новонароджених), не показало різниці в ожирінні, артеріальний тиск, ліпіди в сироватці крові або глюкоза в плазмі натще порівняно з потомством матерів у групі плацебо [21]. Однак у нащадків, опромінених стероїдами, була вища концентрація інсуліну протягом 30 хв і нижча концентрація глюкози на 120 хв, що може свідчити про резистентність до інсуліну та підвищений ризик діабету 2 типу у старшому віці.
Менша вага при народженні пов’язана з підвищенням концентрації кортизолу, спричиненого стресом, у подальшому житті [22]. Таким чином, глюкокортикоїди можуть бути як програмованими, так і агентами програмування, а отже, засобом, за допомогою якого програмування може переходити між поколіннями [20,23]. Дослідження довгострокових серцево-метаболічних ефектів стресових явищ у ранньому віці у людей є рідкісними. Однак повідомляється про зниження концентрації кортизолу у немовлят матерів, які зазнали нападу 11 вересня на Нью-Йорк у 2001 році під час вагітності [24]. Вплив стресу після пологів також може бути важливим. Фінські чоловіки та жінки, які в дитинстві були евакуйовані та відокремлені від батьків під час Другої світової війни, мали вищий систолічний та діастолічний артеріальний тиск і частіше отримували ліки від ішемічної хвороби серця, ніж ті, хто не мав цього досвіду [25].
(b) Токсини навколишнього середовища
Зростає інтерес до можливого довгострокового впливу інших токсинів навколишнього середовища, особливо хімічних речовин, що руйнують ендокринну систему, сполук, що впливають на гормональні та інші системи обміну повідомленнями клітин, і які є загальними забруднювачами в сучасному середовищі, часто у незначних кількостях, недостатніх для того, щоб утворюють вроджені вади [30,31]. Докази у людини щодо довгострокових метаболічних ефектів впливу на плід обмежені, але є деякі дані, що пов'язують вплив у матерів із ожирінням у дітей [30,31]; це область постійних досліджень.
4. Народження ваги після пологів
Існує декілька можливих причин, чому збільшення ваги або ІМТ у дитинстві чи дорослому житті на тлі обмеження плода може бути пов’язане із захворюванням. Враховуючи адекватне харчування, діти з низькою вагою при народженні мають тенденцію наздоганяти постнатально (компенсаторне зростання), і швидкість постнатального росту може вказувати на серйозність обмеження росту щодо потенціалу зростання. Іншим поясненням може бути те, що програми внутрішньоматкового недоїдання збільшували приріст ожиріння після пологів. Існує кілька доказів цього у людей з досліджень голоду (див. Нижче) [32]. З іншого боку, збільшення ваги може бути невигідним, оскільки він створює надлишковий попит на метаболічні тканини, які мають порушення здатності реагувати через попереднє недоїдання. Дані досліджень на людях, які показують, що, крім вищої маси тіла дорослого, інші фактори ризику способу життя для серцево-метаболічних захворювань, такі як недостатня фізична активність, нездорова дієта та куріння, також мають більший несприятливий вплив на нижчу вагу при народженні [39 ] (і, навпаки, несприятлива зв'язок меншої ваги при народженні з ризиком захворювання тим більша, чим більше присутні фактори ризику для дорослого життя), підтримайте це пояснення.
5. Інші постнатальні фактори
Існують суперечки щодо того, чи захищає грудне вигодовування від ожиріння та серцево-метаболічних захворювань. Повідомлялося про зниження рівня ожиріння, гіпертонії та діабету 2 типу та нижчих концентрацій холестерину у дорослих, які годували груддю немовлятами [40]. У недавньому мета-аналізі зведене співвідношення шансів з 11 досліджень становило 0,87 (95% ДІ 0,76-0,99) для ожиріння та 0,65 (95% ДІ 0,49-0,86) для діабету 2 типу серед дорослих, які годували груддю, порівняно з тих, кого годували з пляшки [41]. Більшість доказів щодо довгострокових наслідків грудного вигодовування надані спостережними дослідженнями в країнах із високим рівнем доходу, і оскільки грудне вигодовування тісно пов'язане з вищим соціально-економічним статусом та освітою матерів у цих країнах, залишкове змішування є головним питанням. Дані з п’яти країн із низьким та середнім рівнем доходу, які мають різні незрозумілі моделі, не показали жодних доказів того, що грудне вигодовування захищає від гіпертонії, діабету чи ожиріння [42].