Д-р Елинор Л. Съливан

диети

Отдел по неврология, Национален изследователски център за примати в Орегон

505 NW 185th Ave, Beaverton, OR 97006 (САЩ)

Тел. +1 503 690 5510, факс +1 503 690 5384

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Въведение в метаболитното отпечатване

Само малка част от индивидите, живеещи в обесигенната среда, срещана в момента в развитите страни, са в състояние да поддържат здравословно телесно тегло [1]. Например в САЩ, данните от последното Национално проучване за здравни и хранителни изследвания (събрано през 2007–2008 г.) показват, че 68% от възрастните са с наднормено тегло или затлъстяване [1]. Предвид здравните рискове, свързани със затлъстяването (сърдечни заболявания, диабет, хипертония, рак) [2], това има важни последици за глобалното здраве, а в светлината на допълнителните разходи за здравни грижи, свързани със затлъстяването [3], световната икономика. Изследвания за асоцииране в целия геном са идентифицирали множество локуси, свързани със затлъстяването; техният принос за варирането в индекса на телесна маса и теглото между индивидите се оценява на по-малко от 2% [4], което предполага, че влиянието на околната среда, като повишена наличност на енергийна храна и все по-заседнал начин на живот, играят решаваща роля . Натрупващите се данни от епидемиологични проучвания и животински модели показват, че здравето на майката и хранителното състояние по време на бременност и кърмене играят решаваща роля в програмирането на нервната схема, която регулира енергийния баланс и поведението на потомството, като има трайно влияние върху тяхната физиология и поведение.

Затлъстяването при майките е свързано с повишен риск от затлъстяване при потомство

Най-честото смущение на майчиното хранене е хранителният излишък и майчиното затлъстяване. През 2008 г. над 64% от жените в детеродна възраст в САЩ са с наднормено тегло или затлъстяване [13] и по-голямата част от тях консумират излишно количество калории и мазнини [14]. Епидемиологичните проучвания ясно показват, че затлъстяването при майките е свързано с повишена честота на затлъстяване и метаболитен синдром при деца [15]. Въпреки че този преглед се фокусира върху въздействието на консумацията на HFD при майките, важно е да се отбележи, че недохранването на майките по време на бременността също увеличава честотата на затлъстяване при потомството; по този начин връзката между теглото при раждане и затлъстяването при възрастни се мисли като „U’-образна крива с много високо и много ниско тегло при раждане, увеличаваща риска от затлъстяване в зряла възраст [16,17]. Връзката между затлъстяването при майките и развитието на затлъстяване при потомството изглежда не зависи от гестационния диабет, тъй като жените, които са с наднормено тегло, но са в състояние да поддържат нормална гликемия, също имат по-тежко потомство с повишено затлъстяване [18].

Въпреки че епидемиологичните проучвания включват вътрематочната среда, включително майчината диета и енергийния статус, при програмирането на затлъстяването на потомството, в тези проучвания не е възможно директно да се обвърже диетата на майката и енергийния статус с метаболитния профил на потомството, тъй като няколко други фактора могат да допринесат за връзката между затлъстяването на майките и потомците, включително генетиката и споделените фактори на околната среда като достъп до енергийно гъсти храни и заседнал начин на живот. Освен това има относително ограничена информация за нормалното развитие на мозъка при хората, което прави предизвикателство да се изследва въздействието на майчината диета върху развитието на мозъка на потомството. Освен това е трудно да се наблюдава точно и потенциално неетично да се манипулира диетата на бременните жени. По този начин е от решаващо значение да се използват животински модели, за да се изследват директно ефектите от майчиното прехранване върху следващите поколения и да се разработят ефективни стратегии за терапевтична намеса.

Животински модели на консумация/прекомерно хранене на майките

Повечето проучвания върху гризачи съобщават, че потомството, изложено на HFD по време на бременност и кърмене, е повишило телесното тегло и затлъстяването при отбиването [24,25]. Няколко проучвания обаче съобщават, че консумацията на HFD при майките води до по-леко потомство [26,27,28], което според тях се дължи на нарушения, причинени от HFD/затлъстяване при започване и производство на мляко от затлъстели майки [26,29]. Разликите във фенотипите на телесното тегло на потомството в рамките на проучвания вероятно се дължат на разликите в продължителността на консумацията на HFD и състава на мастните киселини на диетите. Използвайки нечовешки примати, нашата група изследва въздействието на хроничната консумация на HFD при майката върху регулирането на телесното тегло на потомството. Накратко, новородените потомци от HFD майки имат поднормено тегло при раждането и показват бърз растеж на догонващия растеж, така че към 6-месечна възраст те са по-тежки и имат повишено затлъстяване [30]. Този фенотип на потомството изглежда независим от това дали консумиращата HFD майка е с наднормено тегло с инсулинова резистентност или слаба с нормална чувствителност към инсулин. Тези проучвания показват, че при приматите, както и при гризачите, консумацията на HFD при майката, независимо от теглото на майката и метаболитния статус, предразполага потомството към повишен риск от развитие на затлъстяване и метаболитни нарушения в началото на живота.

Програмиране на приема на храна и поведението при хранене

HFD програмиране на психични разстройства

Механизъм, чрез който HFD на майките програмира физиология и поведение

Фиг. 1

Затлъстяването на майката и консумацията на HFD имат трайно въздействие върху развиващия се мозък на плода и непълнолетните потомци. Плодът от майка, консумираща HFD, изпитва фетална среда, в която нивата на глюкоза, инсулин, мастни киселини, триглицериди и възпалителни цитокини са повишени, което води до промени в критичните нервни схеми за регулиране на физиологията и поведението.

Хиперлептинемията, която изживяват потомците от затлъстели майки по време на развитието, също е свързана с метаболитния импринтинг. Съществуват съществени доказателства при гризачи, че постнаталният лептин е критичен фактор за развитието на нервни пътища в хипоталамуса [39,58]. Проучванията при хора съобщават, че лептинът е повишен при майки със затлъстяване и диабет [59,60] и по-нисък при кърмачета, които са претърпели вътрематочно ограничение на растежа по време [61]. При гестацията на примати при хора и нечовеци обаче нивата на циркулиращ лептин се повишават едва след като развитието на хипоталамуса е предимно завършено [61,62]. Въпреки че е от решаващо значение за развитието на мозъка при гризачи, има ограничени доказателства за ролята на лептина в развитието на мозъка на приматите [63].

В обобщение, много често срещани мозъчни региони и невротрансмитери регулират енергийния баланс, реакцията на стрес и психичните разстройства, включително меланокортинергичната система, серотонинергичната система и допаминергичната система (фиг. 1). Поради това не е изненадващо, че консумацията на HFD при майката има дългосрочно въздействие върху метаболитната и поведенческа регулация. Тъй като консумацията на HFD при майката и затлъстяването са често срещани и бързо се увеличават, ние предполагаме, че бъдещите поколения ще бъдат изложени на повишен риск както от метаболитни, така и от психични разстройства. Предвид разпространението на затлъстяването при майките, бъдещите проучвания трябва да идентифицират терапевтични стратегии, които са ефективни за предотвратяване на неправилно програмиране, предизвикано от майката с HFD.