Отделение за растеж и възпроизводство, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

възникващата

Отделение за растеж и възпроизводство, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Институт за превантивна медицина, Център за здраве и общество, Копенхаген, Дания

Институт за превантивна медицина, Център за здраве и общество, Копенхаген, Дания

  • Лизе Аксглаеде,
  • Андерс Джул,
  • Лина У. Олсен,
  • Thorkild I. A. Sørensen

Фигури

Резюме

Заден план

Последните проучвания показват, че пубертетът започва в по-млада възраст от преди. Предполага се, че нарастващото разпространение на детското затлъстяване допринася за тази тенденция. Целта на това проучване беше да се анализира връзката между индекса на телесна маса преди пубертета (ИТМ) и времето на пубертета, оценено по възрастта в началото на пубертетен растеж (OGS) и при пикова скорост на височина (PHV), и светската тенденция на пубертета време предвид предпубертетния ИТМ.

Методология/Основни констатации

Годишни измервания на височината и теглото бяха на разположение при всички деца, родени от 1930 до 1969 г., които посещаваха основно училище в община Копенхаген; 156 835 деца са изпълнили критериите за определяне на възрастта в OGS и PHV. Анализиран е ефектът от предпубертетен ИТМ на седемгодишна възраст върху тези маркери на пубертетно развитие в рамките и между кохортите на раждането. ИТМ на седем години е значително обратно свързан с възрастта при OGS и PHV. Разделяйки децата на пет нива на препубертатен ИТМ, открихме подобна светска тенденция към по-ранно съзряване във всички ИТМ групи.

Заключение/Значение

Колкото по-тежки бяха и момчетата, и момичетата на седем години, толкова по-рано те навлязоха в пубертета. Независимо от нивото на ИТМ на седемгодишна възраст, се наблюдава тенденция към намаляване на възрастта при достигане на пубертет както при момчетата, така и при момичетата, което предполага, че епидемията от затлъстяване не е отговорна единствено за тенденцията.

Цитат: Aksglaede L, Juul A, Olsen LW, Sørensen TIA (2009) Възраст в пубертета и възникващата епидемия от затлъстяване. PLoS ONE 4 (12): e8450. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008450

Редактор: Мануел Тена-Семпере, Университет в Кордоба, Испания

Получено: 23 октомври 2009 г .; Прието: 19 ноември 2009 г .; Публикувано: 24 декември 2009 г.

Финансиране: Работата е подкрепена от Датската национална научна фондация, Датския съвет за медицински изследвания (271-05-0337) и Факултета по здравни науки на Университета в Копенхаген. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

Конкуриращи се интереси: Авторите са декларирали, че не съществуват конкуриращи се интереси.

Въведение

От края на 19 век до средата на 20 век при момичетата се съобщава за постепенно намаляване на възрастта в пубертета, след което тази тенденция престава най-вероятно в резултат на повишена стабилност в социално-икономическите условия, хранителния статус и хигиената [1 ]. Наскоро обаче съобщихме за значителен спад на възрастта при пубертетно съзряване при датски деца, родени през 1930 до 1969 г. [2], а от началото на 90-те години още доказателства за промяна към по-ранно съзряване в САЩ [3] - [7 ] и датски [8], [9] деца в сравнение с предишни проучвания [10] - [15]. Независимо от това, валидността на данните за момчетата от САЩ е обсъждана и наскоро експертна комисия стигна до заключението, че наличните понастоящем данни са недостатъчни по качество и количество, за да потвърдят промяна в пубертета при момчета в САЩ [16].

Пубертетът е крайната точка на сложна поредица от събития в развитието и идентифицирането на спусъка (ите) на пубертета е привлякло значително внимание. Пубертетната каскада се инициира от активирането на оста хипоталамус-хипофиза-гонада, което води до развитието на вторични полови белези; към днешна дата обаче не е установен конкретен фактор, отговорен за това активиране. Хипотезата за „критичното тегло“, предложена от Frisch и Revelle [17], [18] в началото на 70-те години, предлага минимално тегло от 48 кг или 22% телесни мазнини, за да може пубертетът да започне. Неотдавнашните светски тенденции в пубертетно съзряване изглежда съвпадат с нарастващото разпространение на наднормено тегло и затлъстяване [19] - [21],) и повдигнаха значителна дискусия дали ранното съзряване се дължи на епидемията от затлъстяване.

В Дания данните от училищните здравни досиета, включително ръст и тегло от 350 445 момчета и момичета, родени от 1930 до 1983 г., са вписани в компютъризирания регистър на здравните досиета на училищата в Копенхаген [22]. Въпреки че не са открити съществени промени с течение на времето в централните процентили на разпределението на ИТМ, се наблюдава значително увеличение на разпространението на наднорменото тегло и затлъстяването в тази кохорта [23] - [26]. Освен това установихме значителен спад във възрастта при пубертетно съзряване, оценена по възрастта при настъпване на пубертетен растеж (OGS) и възрастта при пикова скорост на височина (PHV) в подгрупа от 156 835 момичета и момчета, родени през 1930 до 1969 г. от същата кохорта [2]. Поради това имаме за цел да анализираме връзката между препуберталния ИТМ на 7 години и пубертета на индивидуалното ниво в тази голяма кохорта, за да определим дали има някаква връзка между степента на предпубертетно наднормено тегло/затлъстяване и възрастта при полово съзряване и дали възрастта при полово съзряване съзряването намалява независимо от степента на наднормено тегло/затлъстяване.

Методи

Участници

Всички деца, родени от 1930 до 1969 г., които посещават частни или държавни начални училища в община Копенхаген, преминават редовни училищни здравни прегледи. Те се провеждаха ежегодно и бяха задължителни до юли 1984 г. Училищните здравни досиета включваха измервания на височина, тегло и време на измерване (година и месец). Височината и теглото са измерени с точност съответно до 1 см и най-близките 100 грама. През целия период са правени измервания с деца, облечени в минимално облекло и без обувки. Информацията от тези записи е въведена в компютъризирания регистър на здравните досиета на училищата в Копенхаген [22] и е използвана за оценка на възрастта при настъпване на пубертетен растеж (OGS) и при пикова скорост на височина (PHV) като маркери за зреене на пубертета. Субекти, които отговарят на условията за проучване, са деца, родени от 1930 до 1969 г., които са записали минимум пет измервания на височината в училищното здравно досие. Освен това ограничихме анализа до момичета, които са записали поне едно измерване на височината през тринадесетата си година или по-късно, и до момчета, които са записали измерване на височината през петнадесетата си година или по-късно.

Мерки

Скоростта на височината се дефинира като разликата във височините при две съседни измервания, разделена на разликата във времето, и тази стойност е определена на възраст в средата на този период. Възрастта в OGS беше определена като „най-новия“ минимум преди възрастта в PHV. Възрастта при PHV се определя като възрастта с максимална скорост на височина след 8,0 години при момичетата и след 10,0 години при момчетата. Допълнителни подробности и критерии за оценка на възрастта при OGS и при PHV са описани по-рано [2].

Индексът на телесна маса (ИТМ) се изчислява като тегло/височина 2 (kg/m 2) за всяко дете на възраст 7 години, за да се осигури препубертетна оценка. Използвайки данни от здравни прегледи, извършени между 1955 и 1960 г., бяха създадени вътрешни препратки към ИТМ, специфични за възрастта и пола [27]. Използвани са данни от тези години, тъй като разпространението на наднорменото тегло е било ниско и стабилно през този период. Z-резултатите на ИТМ се изчисляват чрез изваждане на ИТМ за всяко дете от средния ИТМ във фиксираната референтна популация и разделяне на резултата със стандартното отклонение в референтната популация. Ако са били налични две измервания на ИТМ преди и след 7-годишна възраст, SD резултатът е интерполиран на възраст от 7,0 години. В противен случай, ако измерването на ИТМ съществува в рамките на 7,0 години плюс/минус 12 месеца, това измерване се използва. Положителните стойности показват стойности на ИТМ над средните в референтната популация, а отрицателните стойности показват стойности на ИТМ под средните. Децата бяха разделени на 5 категории според BMI SDS: +0,75.

Статистически анализ

Ефектът на ИТМ на възраст 7 години върху възрастта при пубертетен растеж е анализиран с помощта на регресионен анализ съответно с възрастта при OGS и възрастта при PHV като зависими променливи и комбинациите от категории BMI SDS на възраст 7 години и време, категоризирани в 5 -годишни категории като обяснителни променливи. Двата вида цензуриране; лява цензура (ако детето не е достигнало пубертета преди да напусне училище) и интервална цензура (ако детето е спряло да расте при напускане на училище, но годишното измерване не ни позволява да определим възрастта в началото или пика), бяха взети предвид от използване на SAS 'proc lifereg, който се вписва в обикновен регресионен модел, в настоящата настройка с нормални разпределени условия на грешка, за данни за времето на отказ, които могат да бъдат цензурирани вдясно, вляво или интервал.

Етика

Тъй като изследването се базира изцяло на данни от регистъра, съгласно датското законодателство не е имало искане за етично разрешение. Датската агенция за защита на данните одобри проучването.

Резултати

156 835 деца (21 612 момчета и 135 223 момичета) са изпълнили критериите за определяне на възрастта при OGS и PHV, както е описано по-рано [2].

Във всички кохорти при раждане както при момичетата, така и при момчетата предпубертетният ИТМ е свързан значително с по-ранната възраст при OGS и PHV, макар и с известна нередност при момчетата от най-ранните кохорти (Фигура 1).

Възраст при OGS (горен панел) и при PHV (долен панел) според BMI категория 1–5, разделена на рождената кохорта. ИТМ категория 1, 2, 3, 4 и 5 = ИТМ SDS: +0,75, съответно. Данни за бележка при момчета, показани само от рождената 1940–69 г. поради малък брой проби преди това време.

Фигура 2 показва светската тенденция при OGS и PHV в цялата кохорта (както беше съобщено по-рано [2]) и наложена върху тези криви светските тенденции за всяко от петте нива на ИТМ на възраст 7 години. Намаляващата светска тенденция към по-ранно съзряване, оценена от OGS, както и PHV, беше очевидна във всички категории на ИТМ и при двата пола, макар и с по-малко редовен курс за момчетата, отколкото за момичетата, най-вероятно поради много по-малкия обем на момчетата.

Възраст при OGS (горен панел) и при PHV (долен панел) според годината на раждане. Широките линии представляват данни за цялата кохорта, включително доверителни интервали, докато по-тънките линии представляват данни за деца съгласно категория 1–5 на ИТМ. ИТМ категория 1, 2, 3, 4 и 5 = ИТМ SDS: +0,75, съответно. Данни за бележка при момчета, показани само от рождената 1940–69 г. поради малък брой проби преди това време.

Диапазонът на разликите в OGS и PHV между долния и горния квинтил на ИТМ и промените, наблюдавани в OGS и PHV от кохортата на раждането, са представени в таблица S1. Тази таблица показва, че величините на разликите по степен на затлъстяване са по-големи от степента на промените във времето.

Дискусия

В това голямо популационно кохортно проучване на 156 835 деца открихме значителен ефект на ИТМ на 7 години върху възрастта при полово съзряване както при момчетата, така и при момичетата; колкото по-тежки са на възраст 7 години, толкова по-рано децата са навлезли в пубертета, независимо дали са оценени от OGS или PHV. Открихме низходяща светска тенденция във възрастта при достигане на пубертета, независимо от размера на ИТМ на 7-годишна възраст както при момчетата, така и при момичетата, съответстваща на отчетения по-рано спад за цялата група [2], ясно показващ, че спадът не може да се отдаде на увеличаване степен на затлъстяване при тази популация.

По-рано се съобщава за връзката между телесното тегло и времето на половото развитие. Повечето такива проучвания обаче се основават на данни от напречното сечение [28] - [36] и следователно възможната причинно-следствена връзка на връзката между телесните мазнини и половото съзряване не е ясно изяснена в тези проучвания. Въпреки това, едно проучване на растежа на населението върху 3650 шведски момчета и момичета, родени в началото на 70-те години, които са били проследявани от раждането до 18-годишна възраст, установи значителна връзка между нарастването на ИТМ между 2 и 8 години и възрастта при достигане на PHV, т.е. по-голям прираст в предпубертетен ИТМ е свързан с по-ранно начало на пубертета [37]. Mamun и сътр. Установяват, че увеличаването на ИТМ и наднорменото тегло на възраст 5 години при 2897 момчета и момичета е свързано с напреднала възраст в пубертетно съзряване на 14-годишна възраст, както е оценено чрез самоотчитане [38]. Друго надлъжно проучване върху 183 момичета, които са били изследвани на възраст 5, 7 и 9 години, установява, че момичетата с по-голямо тегло на 5-годишна възраст са по-склонни да проявят по-напреднало пубертетно развитие на възраст 9 години [39]. По същия начин Lee et al установяват по-висок ИТМ на възраст 36 месеца и по-висок процент на промяна в ИТМ през детството, който е свързан с по-ранен пубертет при момичетата [40].

По-голямата част от проучванията за времето на пубертета отчитат само промени в момичетата и най-често възрастта в менархе се използва като маркер за времето, тъй като е лесно достъпна чрез разпит на момичетата и такива данни за самоотчитане са относително надеждни [41], [42]. За разлика от това, при момчетата не съществува такова характерно събитие в пубертета и обикновено се изисква клинично изследване на момчетата за такава оценка, въпреки че едно проучване съобщава за възрастта при прекъсване на гласа и връзката му с предпубертетен ИТМ [8]. Следователно, данните за връзката между телесното тегло и времето на пубертета при момчетата са противоречиви. Повечето проучвания, като нашето обаче, съобщават за връзка между ИТМ и по-ранна възраст в пубертетно съзряване [8], [28], [37], [38], [43], [44], докато други намират обратната връзка [ 34].

Изследванията, използващи времето за пубертетен растеж като маркер, са много редки, тъй като се нуждаят от надлъжни измервания на височината и следователно отнемат много време [2], [37], [43] - [45]. В проучване върху 99 монозиготни и 76 дизиготни мъжки двойки близнаци, Silventoinen et al показва, че нарастващият ИТМ в детска възраст е корелиран с по-ранен пултарен растеж и че съществува силен генетичен фактор зад тази асоциация. По този начин растежът през пубертета е строго генетично регулиран и тези генетични фактори също обясняват защо момчетата, които са узрели рано, са имали по-висок ИТМ през детството в това проучване [44]. Интересното е, че Buyken и сътр. Установяват, че ИТМ и мастна маса/m 2 една и две години преди появата на пубертетния импулс на растежа е свързан с късни пубертетни маркери, като възраст при PHV и при двата пола, и възраст при менархе при момичетата, но не и при началото на скока на растежа. Тези резултати контрастират с констатацията ни за еднаква връзка между OGS и PHV и предпубертетен ИТМ както при момичета, така и при момчета. Въпреки това, Silventoinen потвърждава нашите констатации при момчета [44], докато останалите проучвания относно времето на скок на растежа докладват само за PHV [37], [43].

Ролята на телесното тегло в сложния процес на развитие привлече значително внимание, тъй като хипотезата за „критично тегло“ беше предложена от Frisch и Revelle [17], [18]. По-късно връзката между телесните мазнини и пубертета се подкрепя от откриването на произведения от адипоцитите хормон, лептин [46]. Лептинът се секретира от мастната тъкан право пропорционално на количеството на общата мастна маса и сигнализира състоянието на енергийните резерви чрез хипоталамусен рецептор за регулиране на апетита и репродуктивната функция; действащ като съществен разрешителен фактор за настъпването на пубертета [47]. Последните проучвания предполагат, че механизмът, чрез който лептинът модулира положително началото на пубертета, може да включва системата Kiss1/Kiss1R (за преглед вж. [48]). Kisspeptin регулира хипоталамо-хипофизарно-гонадната ос директно чрез неврони, освобождаващи гонадотропин хормон и през последните 5 години KiSS-1 е обоснован като основен регулатор на пубертета при бозайници.

Увеличаването на телесните мазнини може пряко да повлияе на хормоналната регулация на пубертета; повишената ароматазна активност и по този начин повишеното превръщане на андрогените в естроген може да насърчи по-ранното развитие на гърдите [49]. Освен това, в присъствието на инсулинова резистентност, компенсаторната хиперинсулинемия обикновено води до намалени нива на глобулин, свързващ половите хормони [50]. По този начин бионаличността на половите стероиди потенциално се увеличава при деца със затлъстяване, устойчиви на инсулин.

Откриваме, че по-високият предпубертен ИТМ е свързан с по-ранен скок на пубертетния растеж, но тенденциите в ИТМ не обясняват независимо светската тенденция през периода на изследване. По този начин наблюдавахме почти паралелен спад на възрастта при OGS и PHV във всички квинтили на ИТМ с течение на времето. Освен това, както беше споменато във въведението, не са наблюдавани съответни промени в централната част на разпределението на ИТМ при същата популация на изследването.

Доказано е, че ендокринните разрушаващи химикали от околната среда влияят върху пубертета при проучвания върху животни, както и при наблюдения върху дивата природа [51], но малко се знае за възможната роля на тези химикали във времето и развитието на пубертета при хората. Децата и юношите обаче са били изложени на голям и нарастващ брой химикали с ендокринни разрушаващи свойства през последните десетилетия и те са демонстрирани в течности и тъкани от деца и юноши [52] - [54]. Може да се предположи, че децата са изложени на различни видове и количества химикали по време на периода на изследване, което може да е причина за тази промяна във времето на пубертетен растеж.

Уникалността на нашето проучване е, че това е многохортно надлъжно проучване, отчитащо данни за всички деца в Копенхаген, родени през 1930 г. (момчета 1935) до 1969 г., включително годишни антропометрични измервания при всяко дете от всички години на посещение на основно училище, което дава възможност да не разгледайте само връзката между теглото в предпубертетно време и половото съзряване, но също така и връзката между теглото и светската тенденция в пубертета през четири десетилетия. Основната сила на нашето проучване е, че училищните здравни прегледи бяха задължителни и се провеждаха във всички държавни и частни училища по време на периода на проучване и поради това може да има потенциален риск от пристрастия при подбора (затлъстели и/или рано развити деца, които отказват да участват) считани за много малки. Крайностите на затлъстяването и слабостта са представени по този начин в нашите данни. Освен това, нашата оценка на ИТМ на възраст 7 години осигурява препубертален ИТМ, който не се влияе от увеличаването на мазнините и наддаването на тегло, свързани с пубертета.

В заключение, по време на периода на изследване най-тежката категория деца в предпубертетно време е навлязла в пубертета значително по-рано от най-леката категория деца. Комбинацията от различни хормонални стимули, свързани с повишени телесни мазнини; повишеното превръщане на андрогените в естроген и повишената бионаличност на циркулиращите полови стероиди биха могли да допринесат за по-ранното активиране на оста хипоталамус-хипофиза-гонада и по този начин за по-ранното започване на пубертета при затлъстелите. Въпреки това, светската промяна е открита във всички категории на ИТМ, което предполага, че епидемията от затлъстяване не е единствено отговорна.

подкрепяща информация

Таблица S1.

Диапазонът на разликите в OGS и PHV между долния и горния квинтил на ИТМ и промените, наблюдавани в OGS и PHV от кохортата на раждането. Данните са представени като делта възраст (месеци). nd = няма данни.