Terveys- ja sairastumisriskien kehitykselliset alkuperät

Terveys- ja sairastumisriskien kehityksellisten alkuperien (DOHaH) viitekehyksen mukaan varhaisessa kehityksessä – erityisesti sikiöaikana ja lapsuudessa – koetut olosuhteet vaikuttavat aikuisiällä ilmenevien kroonisten sairauksien, kuten sepelvaltimotaudin, kohonneen verenpaineen ja tyypin 2 diabeteksen, riskiin. Alun perin matalan syntymäpainon ja myöhemmän sydän- ja verisuonitautien sekä aineenvaihduntasairauksien välisistä yhteyksistä havainnoista lähtöisin oleva teoria ehdottaa, että kehittyvä organismi sopeutuu varhaiseen ympäristöönsä tavoilla, joilla on pysyviä seurauksia.

Definition

Terveys- ja sairastumisriskien kehityksellisillä alkuperillä tarkoitetaan periaatetta, jonka mukaan varhaisen kehityksen – erityisesti kohdun sisäisen – herkkyyskausien aikaiset ympäristöaltistukset voivat pysyvästi muuttaa rakennetta, fysiologiaa ja aineenvaihduntaa tavoilla, jotka vaikuttavat alttiuteen kroonisille ei-tarttuville sairauksille myöhemmällä iällä.

Scope

Tämä aihe kattaa keskeisen havainnon, joka yhdistää varhaisen kasvun myöhempiin kroonisiin sairauksiin, kehityksellisen plastisuuden ja ohjelmoitumisen käsitteet, ennakoivan adaptiivisen vasteen tulkinnan sekä epidemiologisen näytön syntymäkohorteista. Se on mekanistisen ja epidemiologisen hypoteesin viite- ja oppimisartikkeli, ei kliinisen tai raskauden hoitoon liittyvän neuvonnan lähde.

Core questions

• Miten varhainen kasvu ja kohdun sisäinen ympäristö liittyvät aikuisiän kroonisten sairauksien riskiin?
• Mitä tarkoittaa, että altistus on kehityksellisesti ohjelmoitunut tai upotettu?
• Miksi varhaisen elämän kannalta hyödylliset sopeutumiset voivat lisätä myöhempää sairastumisriskiä?
• Miten varhainen kehitys ja myöhempi ympäristö vuorovaikuttavat sairauksien määrittämisessä?

Key concepts

• Kehityksellinen plastisuus
• Kriittiset ja herkkyyskaudet
• Ohjelmoituminen
• Varhaisen ja myöhemmän ympäristön välinen epäsuhta
• Matala syntymäpaino merkitsijänä
• Säästäväinen fenotyyppi

Key theories

Sikiöaikaiset alkuperät (Barker) -hypoteesi

Aliravitsemus tai haitalliset olosuhteet sikiönkehityksen kriittisten vaiheiden aikana muuttavat pysyvästi elimistön rakennetta ja aineenvaihduntaa, lisäten sepelvaltimotaudin, kohonneen verenpaineen ja diabeteksen riskiä aikuisuudessa.

Ennakoiva adaptiivinen vaste

Kehittyvä organismi käyttää varhaisia ympäristön vihjeitä fysiologiansa säätämiseen ennakoimaan syntymän jälkeistä ympäristöä; ennustetun ja todellisen myöhemmän ympäristön välinen epäsuhta lisää kroonisten sairauksien riskiä.

Mechanisms

DOHaD-teorian mukaan kehityksen herkkyyskausien aikana organismi on plastinen, jolloin ravitsemukselliset ja muut ympäristösignaalit muokkaavat elinten muodostumista sekä aineenvaihdunta- ja umpieritysjärjestelmien kalibrointia. Sopeutumiset, jotka auttavat selviytymään rajoitetussa kohdun sisäisessä ympäristössä, voivat osoittautua haitallisiksi, jos myöhempi ympäristö eroaa siitä; tämän epäsuhdan uskotaan edistävän aineenvaihdunta- ja sydän- ja verisuonitauteja. Ehdotettuja biologisia alustoja ovat muuttunut elinten rakenne, pysyvät muutokset aineenvaihdunnan tasapainopisteissä ja geenien ilmentymisen epigenettinen muokkaus, vaikkakin kunkin suhteellinen osuus on edelleen aktiivinen tutkimuskysymys.

Clinical relevance

Viitekehys auttaa selittämään, miksi varhaisen kehityksen merkitsijät, kuten syntymäpaino, liittyvät myöhempään kroonisten sairauksien riskiin ja miksi jotkin ehkäisystrategiat korostavat äidin ja varhaislapsuuden terveyttä väestötasolla. Se kuvaa, miten sairastumisriski voi muodostua varhain elämässä, ja sen tarkoituksena on tarjota taustatietoa todisteiden tulkintaan, ei ohjeistusta minkään raskauden tai yksilön hoitoon.

Epidemiology

Hypoteesi sai alkunsa kohortti- ja historiallisista kohorttitutkimuksista, jotka osoittivat käänteisiä yhteyksiä syntymäpainon tai varhaisen kasvun ja myöhemmän sepelvaltimotaudin, kohonneen verenpaineen ja heikentyneen glukoosinsiedon välillä. Myöhemmät syntymäkohortit monissa populaatioissa ovat laajalti tukeneet yhteyksiä varhaisen kasvun eri piirteiden ja aikuisiän kardiometabolisen riskin välillä, vaikka niiden suuruudesta, mekanismeista ja sekoittavien tekijöiden roolista käydään edelleen keskustelua.

History

Ajatus vakiintui David Barkerin ja hänen kollegoidensa työn myötä 1980-luvun lopulla ja 1990-luvulla. Heidän tutkimuksensa historiallisista syntymärekistereistä yhdistivät matalan syntymäpainon ja heikon lapsuusiän kasvun aikuisiän sydän- ja verisuonitauteihin ja aineenvaihduntasairauksiin – tämä oli sikiöaikainen alkuperä eli Barker-hypoteesi. Barkerin vuoden 1990 BMJ-pääkirjoitus ja hänen vuoden 2002 katsauksensa kehittivät konseptia, joka myöhemmin laajennettiin kehityksellisten alkuperien paradigmaksi ja integroitui elämänkaariepidemiologiaan ja ennakoivan adaptiivisen vasteen ajatteluun.

Debates

Kuinka suuri osa syntymäpainoyhteydestä on kausaalista verrattuna sekoittuneeseen?

Kriitikot väittävät, että varhaisen kasvun ja aikuisiän sairauksien väliset yhteydet voivat osittain heijastaa sosioekonomisten olosuhteiden ja jaettujen geneettisten tekijöiden sekoittumista, kun taas kannattajat viittaavat yhdenmukaisuuteen eri populaatioissa ja uskottaviin kehityksellisiin mekanismeihin; tasapaino on edelleen kiistanalainen.

Key figures

• David Barker
• Peter Gluckman
• Mark Hanson
• Kent Thornburg
• Johan Eriksson

Seminal works

• barker-1990
• barker-2002
• gluckman-2008

Frequently asked questions

Tarkoittaako kehityksellisten alkuperien hypoteesi, että aikuisiän elämäntavoilla ei ole merkitystä?

Ei. Viitekehyksen mukaan varhainen kehitys sekä myöhempi ympäristö ja käyttäytyminen toimivat yhdessä; varhaiset vaikutukset muokkaavat alttiutta, mutta myöhemmät altistukset vaikuttavat edelleen voimakkaasti siihen, kehittyykö krooninen sairaus.

Miksi syntymäpainoa käytetään niin usein tässä tutkimuksessa?

Syntymäpaino on rutiininomaisesti tallennettu, helposti saatavilla oleva yhteenvetomerkitsijä sikiön kasvulle ja kohdun sisäiselle ympäristölle; se on syyn sijaan välillinen mittari, minkä vuoksi tutkimuksissa tarkastellaan myös muita tekijöitä, kuten kasvun malleja ja mekanismeja.