3 Etiologie și inferență cauzală Examinarea unei abordări de dezvoltare a obezității la copil Fetal
Capitol: 3 Etiologie și inferență cauzală
În urma prezentării conceptuale a lui Robert Waterland și Andrea Baccarelli, participanții la atelierul din sesiunea 2, moderată de Karen Lillycrop de la Universitatea din Southampton, au analizat modul în care riscul obezității infantile poate fi afectat de (1) nutriția maternă și paternă și alte expuneri înainte de concepție, ( 2) nutriția și sănătatea maternei și placentare în timpul sarcinii și (3) nutriția și sănătatea maternă și infantilă postnatală. Acest capitol rezumă prezentările și discuțiile din sesiunea 2.
„Obezitatea generează obezitate”, a început Jacob Friedman de la Universitatea din Colorado, Denver. Friedman a discutat despre date despre animale și oameni care demonstrează că atât expunerea prenatală, cât și cea postnatală la obezitatea maternă predispun bebelușii la boala metabolică cu debut precoce și la obezitatea infantilă. De exemplu, studiile efectuate pe mame însărcinate obeze și nou-născuți indică faptul că indicele de masă corporală (IMC) al mamelor înainte de sarcină, dar nu grăsimea sugarului, este predictiv pentru o grăsime hepatică mai mare la vârsta de 2 săptămâni, care continuă să crească în timpul alăptarea. Friedman a explicat că excesul de combustibil matern la mamele obeze care traversează placenta nu au unde să meargă decât în ficatul fetal și a sugerat că acest efect transgenerațional al ficatului gras al obezității materne poate fi însoțit de modificări epigenetice ale ficatului descendent și ale altor țesuturi la vârsta de 1 an . Postnatal, dovezile mamelor care alăptează indică faptul că dieta maternă și obezitatea pot afecta și funcția imună și, prin diferite mecanisme, au un impact asupra comportamentului sugarului, creșterea în greutate și riscul de obezitate.
Linda Adair, de la Universitatea din Carolina de Nord, a descris inechitățile între diferitele grupuri socio-economice, care se referă la o serie de expuneri și rezultate prenatale și postnatale legate de obezitate. Exemple de disparități prenatale semnificative între diferitele grupuri socio-economice includ diferențe în ceea ce privește supraponderalitatea părinților și creșterea în greutate gestațională. Exemple de disparități semnificative postnatale includ diferențele în ceea ce privește supraponderabilitatea și obezitatea la copiii cu vârsta sub 5 ani. Adair a remarcat faptul că ratele de obezitate infantilă cu cea mai rapidă creștere la nivel mondial sunt în grupurile cu venituri mici. Adair a introdus, de asemenea, o discuție despre „ipoteza nepotrivirii”, adică noțiunea că riscul de obezitate infantilă pare a fi cel mai mare în rândul fetușilor subnutriți. Ipoteza nepotrivirii a fost revizuită de mai multe ori mai târziu în cadrul atelierului.
În timp ce majoritatea prezentărilor și discuțiilor atelierului s-au concentrat pe expunerea maternă și efectul acesteia asupra riscului de obezitate infantilă, Stephen Krawetz de la Școala de Medicină a Universității de Stat Wayne și-a concentrat atenția asupra, în cuvintele sale, a ceea ce „oferă tata”. El a oferit o imagine de ansamblu asupra rolului spermei în dezvoltarea timpurie; a descris numeroasele tipuri diferite de molecule de ARN pe care spermatozoizii le livrează ovocitului, inclusiv câteva care au fost implicate ca având un rol de dezvoltare timpuriu în obezitate; și au discutat dovezi ale moștenirii transgeneraționale mediate de epigenetic prin linia paternă.
Caroline Relton de la Universitatea Newcastle a subliniat că atât supra-nutriția, cât și subnutriția în timpul sarcinii pot avea un impact asupra adipozității copilăriei. În opinia ei, dovezile sunt convingătoare. Întrebarea pentru ea este: Care este rolul epigeneticii? Relton a afirmat că, în timp ce identificarea asocierilor dintre tiparele de metilare și fenotipuri a devenit simplă, deducerea cauzalității rămâne o provocare. Revizuind și extinzând ideile introduse de Andrea Baccarelli în secțiunea anterioară, Relton a prezentat pașii necesari pentru a deduce cauzalitatea, a dat numeroase exemple și a analizat modalități de îmbunătățire a acestor pași. Printre alte sugestii, ea a solicitat măsuri mai rafinate ale obezității materne, o conștientizare crescută a capcanelor studiilor de asociere și utilizarea triangulației între mai multe studii pentru a deduce cauzalitatea.
Obezitatea maternă din Statele Unite a atins un punct care îl obligă pe Jacob Friedman să întrebe: „Cum ar putea acest lucru să nu aibă impact asupra rezultatelor sugarilor?” Se estimează că 60% dintre femeile cu vârste cuprinse între 20 și 39 de ani sunt supraponderali sau obezi (IMC> 25), 33% fiind obezi (IMC> 30)
1 Această secțiune rezumă informațiile și opiniile prezentate de Jacob Friedman, Ph.D., Universitatea din Colorado, Denver.
și aproximativ 8,5% obezi severi (IMC> 40) (Ogden și colab., 2014). În funcție de rasă și etnie, aproape 80% dintre femeile hispanice și negre din acea categorie de vârstă sunt supraponderale sau obeze. Există asociații cunoscute între obezitatea maternă și obezitatea cu debut precoce, sindromul metabolic și ficatul gras și bolile cardiovasculare la copii (Brumbaugh și colab., 2013; Lawlor și colab., 2011; Smith și colab., 2009). Datele epidemiologice sugerează că efectul obezității materne asupra descendenților nu se limitează la viața neonatală, afectând descendenții de-a lungul întregii vieți, independent de factorii stilului de viață (Pirkola și colab., 2010). Cu toate acestea, în mod surprinzător se știe puțin despre modul în care obezitatea maternă poate influența riscul obezității la nou-născutul uman.
Atât studiile la animale, cât și la oameni au arătat semne ale unor modele de metilare aberante - precum și disfuncții mitocondriale - la copiii născuți de mame obeze (Borengasser și colab., 2013). Cercetătorii au raportat modificări de metilare în sângele din cordonul ombilical sau în placentă asociate nu numai cu expunerea intrauterină la obezitatea maternă, ci și la diabetul matern și la foamete (El Hajj et al., 2014). În opinia lui Friedman, modificările epigenetice asociate cu expunerea intrauterină la obezitatea maternă sunt probabil specifice țesuturilor, deși nu este clar în ce măsură. Cea mai mare întrebare pentru el este dacă asociațiile epigenetice sunt cauzale. Indiferent de cauzalitate, într-un editorial din 2011 bazat pe un studiu care arată că statutul de metilare a genelor specifice din sângele cordonului uman a prezis dezvoltarea ulterioară a obezității infantile, Friedman și coautorul său au considerat dacă analiza epigenetică la naștere poate fi utilă pentru identificarea riscului viitor de obezitate. (Choudhury și Friedman, 2011).
Nu „doar mama” afectează epigenomul sugarului, a spus Friedman. De asemenea, placenta contează. Transcriptomul placentar poate fi foarte diferit între pacienții slabi și obezi, multe gene ale căilor inflamatorii fiind activate devreme în placentă la mamele obeze (Basu și colab., 2011). Fetusii își derivă semnalele din placentă, epigenomul lor fiind informat de orice traversează bariera placentară și rezultatele se joacă în cele din urmă în metabolomul, epigenomul și proteomul sugarului.
Grupul de cercetare al lui Friedman și-a concentrat multe dintre eforturile pe ceea ce mănâncă femeile obeze când rămân însărcinate și modul în care dieta lor afectează producția de combustibil, masa țesutului adipos și inflamația la nou-născut. Folosind date de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN), el și echipa sa pot examina unde se acumulează grăsimea la sugar. În plus, prin recoltarea celulelor stem mezenchimale derivate din cordonul ombilical de la nou-născuții expuși la obezitate maternă, aceștia sunt, de asemenea, capabili să detecteze semnăturile epigenetice asociate cu obezitatea maternă. Celulele stem derivate din mezenchim (MSC), a explicat Friedman, sunt o populație de celule stem din cordonul ombilical care pot fi programate să se dezvolte fie în miocite, fie în adipocite, în funcție de ceea ce sunt expuse celulele stem (Gang et al.,