Программирование плода - Fetal programming

Программирование плода, также известный как пренатальное программирование, теория, которая предполагает, что окружающая среда плод во время фазы развития играет важную роль в определении риска заболевания на более поздних стадиях.

Три основных формы программирования, возникающие из-за изменений в материнской среде:

  • Изменения в развитии, ведущие к большему риску заболеваний;
  • Генетические изменения, влияющие на риск заболевания;
  • Эпигенетический изменения, которые изменяют риск заболеваний не только для ребенка, но и для следующего поколения - то есть после голода внуки женщин, которые были беременны во время голода, рождаются меньше нормального размера, несмотря на восполнение дефицита питания.

Эти изменения в окружающей среде матери могут быть связаны с нарушением питания,[1] гормональные колебания[2] или воздействие токсинов.

История

Голландский голод 1944–45

В 1944–45 немецкая блокада Нидерландов привела к нехватке продовольствия, в результате чего Голландский голод 1944–45. Голод вызвал серьезное недоедание среди населения, в том числе среди женщин на разных сроках беременности. Голландское когортное исследование рождений от голода изучило влияние недостатка питания на детей, родившихся во время или после этого голода. Исследование показало, что в течение жизни эти дети подвергались большему риску сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, и другие незаразная болезнь.

Гипотеза Баркера

В 1980-х годах Дэвид Баркер начал исследование по этой теме. Гипотеза Баркера, или Экономный фенотип, составляет основу многих исследований, проводимых в области программирования плода. Эта гипотеза гласит, что если плод подвергается низкому питанию, он адаптируется к этой конкретной среде. Питательные вещества направляются на развитие сердца, мозга и других важных органов плода. В организме также происходят метаболические изменения, которые обеспечивают выживание, несмотря на низкое питание, но могут вызывать проблемы в ситуациях с нормальным или высоким питанием.[3] Это приводит к повышенному риску метаболический синдром.

Статус питания

Развивающийся плод формирует представление о мире, в котором он будет рожден, благодаря статусу питания его матери. Таким образом, его развитие регулируется таким образом, чтобы создать наилучшие шансы на выживание. Однако чрезмерное или недостаточное питание матери может спровоцировать дезадаптивные реакции развития у плода, которые, в свою очередь, проявляются в виде послеродовых заболеваний. Возможно, это настолько сильно влияет на взрослую жизнь плода, что даже перевешивает факторы образа жизни.[1]

Чрезмерное питание

Индекс массы тела до беременности и увеличение веса во время беременности связаны с повышенным кровяным давлением у потомства в зрелом возрасте. Модели на мышах предполагают, что это связано с высоким уровнем гормона плода. лептин, который присутствует в крови людей с избыточным весом или ожирением. Существует теория, что этот гормон отрицательно влияет на регуляторные системы плода и делает невозможным поддержание нормального уровня артериального давления. [4]

Недостаточное питание

Преэклампсия, включая кислородное голодание и смерть трофобластические клетки которые составляют большую часть плаценты, - это заболевание, которое часто связано с неадекватными долгосрочными последствиями неправильного программирования плода. Здесь недостаточно развитая и плохо функционирующая плацента не может удовлетворить потребности плода в питании во время беременности, либо из-за изменения его отбора питательных веществ, которые могут попадать в кровь плода, либо из-за ограничения их общего объема. Последствия этого для плода во взрослой жизни включают сердечно-сосудистые заболевания и нарушения обмена веществ.[5]

Гормональное влияние

Считается, что тонкий баланс гормонов во время беременности имеет большое значение для программирования плода и может значительно повлиять на результат для потомства.[6] Плацентарный эндокринный перенос от матери к развивающемуся плоду может быть изменен психическим состоянием матери из-за пораженного глюкокортикоид передача, которая происходит через плаценту.[6]

Щитовидная железа

Гормоны щитовидной железы играют важную роль на раннем этапе развития мозга плода. Следовательно, матери, страдающие проблемами щитовидной железы и измененными уровнями гормонов щитовидной железы, могут непреднамеренно вызвать структурные и функциональные изменения в мозге плода. Плод способен вырабатывать собственные гормоны щитовидной железы с начала второго триместра; тем не менее, материнские гормоны щитовидной железы важны для развития мозга до и после того, как ребенок сможет синтезировать гормоны, еще находясь в матке.[7] Из-за этого у ребенка может быть повышенный риск неврологических или психических заболеваний в более позднем возрасте.[7]

Психическое состояние

Психическое состояние матери во время беременности влияет на плод в матке, преимущественно через гормоны и генетические факторы.[8] Настроение матери, включая пренатальную тревогу, депрессию и стресс матери во время беременности, коррелирует с измененными результатами для ребенка.[8] При этом не каждый плод, подверженный воздействию этих факторов, страдает одинаковым образом и в одинаковой степени, и считается, что генетические факторы и факторы окружающей среды имеют значительную степень влияния.[8]

Депрессия

Материнская депрессия представляет собой один из самых больших рисков повышенной уязвимости к неблагоприятным исходам для ребенка, который развивается в матке, особенно с точки зрения восприимчивости к различным психологическим состояниям.[9] Механизмы, которые могут объяснить связь между материнской депрессией и будущим здоровьем потомства, в основном неясны и составляют текущую область активных исследований.[9] Генетическая наследственность, которая может сделать ребенка более восприимчивым, может иметь значение, в том числе влияние на внутриутробную среду для ребенка, пока мать страдает от депрессии.[9]

Стресс

Стресс, перенесенный матерью во время беременности, может отрицательно сказаться на развивающемся ребенке; он может проявляться в виде ранних родов и низкой массы тела при рождении, а также может вызывать риск психических осложнений в более позднем возрасте.[6] Новая мать также может страдать от побочных эффектов, таких как послеродовая депрессия, и впоследствии может столкнуться с трудностями в воспитании детей по сравнению с теми, кто не испытывал такого сильного стресса во время беременности.[6]

Токсины

Считается, что токсины, такие как алкоголь, табак и некоторые лекарства, воздействию которых ребенок подвергается во время своего развития, вносят свой вклад в программирование плода, особенно через изменения оси HPA.[10] Если воздействие происходит во время критической фазы развития плода, это может иметь для него тяжелые и тяжелые последствия.[10]

Алкоголь

Было обнаружено, что пренатальное и / или раннее послеродовое воздействие алкоголя (этанола) оказывает негативное влияние на нейроэндокринные и поведенческие факторы ребенка.[11] Алкоголь проходит через плаценту, попадая в организм матери во время беременности, и попадает к ребенку. в утробе.[11] Изменения, вызываемые воздействием этанола на плод, могут значительно повлиять на рост и развитие; вместе они известны как расстройства алкогольного спектра плода (ФАСН).[11] Точное взаимодействие между этанолом и развивающимся плодом является сложным и в значительной степени неопределенным, однако по мере созревания плода наблюдалось несколько прямых и косвенных эффектов.[11] Преобладающими среди них являются нарушения эндокринных, метаболических и физиологических функций плода.[11]

Курение

Негативные последствия курение хорошо известны, и они могут быть еще более очевидными во время беременности.[8] Воздействие табачного дыма во время беременности, широко известное как в утробе Воздействие табачного дыма на мать (MTSE) может способствовать возникновению различных проблем у младенцев курящих матерей.[8] Около 20% матерей курят во время беременности, и это связано с повышенным риском осложнений, таких как преждевременные роды, замедление роста плода, ведущее к снижению веса при рождении, и нарушение развития легких плода.[8]

Наркотики

Имеются данные, указывающие на фармакологическое программирование плода в течение первого триместра.[12] Одним из типов лекарств, которые, как предполагается, могут влиять на развивающегося ребенка при использовании во время беременности, являются гипотензивные препараты.[12] Преэклампсия (состояние гипертонии во время беременности) является серьезной проблемой для большинства беременных женщин и может предрасполагать мать к различным осложнениям, включая повышенный риск смерти и проблемы во время родов.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Флеминг Т.П., Веласкес М.А., Экерт Дж. Дж., Лукас Е. С., Уоткинс А. Дж. (Февраль 2012 г.). «Питание самок в период зачатия и влияние на программирование плода и здоровье потомства». Наука о воспроизводстве животных. 130 (3–4): 193–7. Дои:10.1016 / j.anireprosci.2012.01.015. PMID  22341375.
  2. ^ Талдж Н.М., Нил С., Гловер В. (март 2007 г.). «Антенатальный материнский стресс и отдаленные последствия для нервного развития ребенка: как и почему?». Журнал детской психологии и психиатрии и смежных дисциплин. 48 (3–4): 245–61. Дои:10.1111 / j.1469-7610.2006.01714.x. PMID  17355398.
  3. ^ Remacle C, Bieswal F, Reusens B (ноябрь 2004 г.). «Программирование ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний». Международный журнал ожирения и связанных с ним метаболических нарушений. 28 Дополнение 3 (S3): S46–53. Дои:10.1038 / sj.ijo.0802800. PMID  15543219.
  4. ^ Тейлор П.Д., Самуэльссон А.М., Постон Л. (март 2014 г.). «Материнское ожирение и программирование развития гипертонии: роль лептина». Acta Physiologica. 210 (3): 508–23. Дои:10.1111 / apha.12223. PMID  24433239. S2CID  22295003.
  5. ^ Myatt L (апрель 2006 г.). «Адаптивные реакции плаценты и программирование плода». Журнал физиологии. 572 (Pt 1): 25–30. Дои:10.1113 / jphysiol.2006.104968. ЧВК  1779654. PMID  16469781.
  6. ^ а б c d Хоффман М.С. (июль 2016 г.). «Стресс, плацента и программирование поведения плода: первая встреча генов с окружающей средой». Американский журнал психиатрии. 173 (7): 655–7. Дои:10.1176 / appi.ajp.2016.16050502. PMID  27363547.
  7. ^ а б Андерсен С.Л., Олсен Дж., Лаурберг П. (декабрь 2015 г.). «Программирование плода по материнской болезни щитовидной железы». Клиническая эндокринология. 83 (6): 751–8. Дои:10.1111 / с.12744. PMID  25682985. S2CID  32873121.
  8. ^ а б c d е ж Сутер М.А., Андерс А.М., Аагард К.М. (январь 2013 г.). «Курение матери как модель эпигенетических изменений окружающей среды, влияющих на массу тела при рождении и программирование плода». Молекулярная репродукция человека. 19 (1): 1–6. Дои:10,1093 / мольч / газ050. ЧВК  3521486. PMID  23139402.
  9. ^ а б c Дэвис EP, Ханкин Б.Л., Сулейз Д.А., Хоффман М.С. (август 2018 г.). «Экспериментальная проверка гипотезы программирования плода: можем ли мы снизить онтогенетическую уязвимость ребенка к психопатологии, уменьшив материнскую депрессию?». Развитие и психопатология. 30 (3): 787–806. Дои:10.1017 / S0954579418000470. ЧВК  7040571. PMID  30068416.
  10. ^ а б Бекдаш Р., Чжан С., Саркар Д. (сентябрь 2014 г.). «Алкогольное программирование гипоталамической проопиомеланокортиновой системы с помощью эпигенетических механизмов и более поздней уязвимости к стрессу». Алкоголизм, Клинические и экспериментальные исследования. 38 (9): 2323–30. Дои:10.1111 / acer.12497. ЧВК  4177357. PMID  25069392.
  11. ^ а б c d е Вайнберг Дж., Сливовска Дж. Х., Лан Н., Хеллеманс К. Г. (апрель 2008 г.). «Пренатальное воздействие алкоголя: программирование плода, ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники и половые различия в исходе». Журнал нейроэндокринологии. 20 (4): 470–88. Дои:10.1111 / j.1365-2826.2008.01669.x. PMID  18266938. S2CID  4574957.
  12. ^ а б c Бейлисс Х., Черчилль Д., Биверс М., Биверс Д.Г. (январь 2002 г.). «Антигипертензивные препараты при беременности и развитии плода: доказательства для« фармакологического программирования »в первом триместре?». Гипертония при беременности. 21 (2): 161–74. Дои:10.1081 / prg-120013785. PMID  12175444. S2CID  30016072.

Внешняя ссылка