Онтогенетические истоки здоровья и болезней

Концепция онтогенетических истоков здоровья и болезней (DOHaD) утверждает, что условия, пережитые на ранних стадиях развития — особенно в период внутриутробной жизни и младенчества, — влияют на риск развития хронических заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, гипертония и сахарный диабет 2-го типа, во взрослом возрасте. Возникнув из наблюдений, что низкий вес при рождении предсказывает последующие сердечно-сосудистые и метаболические заболевания, она предполагает, что развивающийся организм адаптируется к своей ранней среде таким образом, что это имеет долгосрочные последствия.

Definition

Онтогенетические истоки здоровья и болезней относятся к принципу, согласно которому воздействие окружающей среды в чувствительные периоды раннего развития — особенно внутриутробно — может необратимо изменять структуру, физиологию и метаболизм таким образом, что это влияет на восприимчивость к хроническим неинфекционным заболеваниям в более позднем возрасте.

Scope

Эта тема охватывает центральное наблюдение, связывающее ранний рост с последующими хроническими заболеваниями, концепцию пластичности развития и программирования, интерпретацию предсказательно-адаптивного ответа, а также эпидемиологические данные когортных исследований. Это справочная и образовательная статья о механистической и эпидемиологической гипотезе, а не источник клинических или связанных с беременностью рекомендаций.

Core questions

• Как ранний рост и внутриутробная среда связаны с риском хронических заболеваний у взрослых?
• Что означает, что воздействие запрограммировано или заложено в процессе развития?
• Почему адаптации, полезные в раннем возрасте, могут повышать риск заболеваний в более позднем возрасте?
• Как раннее развитие и последующая среда взаимодействуют, определяя развитие заболевания?

Key concepts

• Пластичность развития
• Критические и чувствительные периоды
• Программирование
• Несоответствие между ранней и последующей средой
• Низкий вес при рождении как маркер
• Экономный фенотип

Key theories

Гипотеза фетального происхождения (Баркера)

Недостаточное питание или неблагоприятные условия в критические периоды внутриутробного развития необратимо изменяют структуру и метаболизм организма, увеличивая риск ишемической болезни сердца, гипертонии и диабета во взрослом возрасте.

Предсказательный адаптивный ответ

Развивающийся организм использует ранние экологические сигналы для настройки своей физиологии в преддверии постнатальной среды; несоответствие между предсказанной и фактической последующей средой увеличивает риск хронических заболеваний.

Mechanisms

DOHaD предполагает, что в чувствительные периоды развития организм пластичен, так что пищевые и другие экологические сигналы формируют органы и калибруют метаболические и эндокринные системы. Адаптации, способствующие выживанию в ограниченной внутриутробной среде, могут стать невыгодными, если последующая среда отличается, что, как считается, способствует развитию метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний. Предлагаемые биологические субстраты включают измененную структуру органов, стойкие изменения метаболических установок и эпигенетическую модификацию экспрессии генов, хотя относительный вклад каждого из них остается активным предметом исследований.

Clinical relevance

Эта концепция помогает объяснить, почему маркеры раннего развития, такие как вес при рождении, связаны с последующим риском хронических заболеваний, и почему некоторые стратегии профилактики подчеркивают важность здоровья матери и раннего детства на популяционном уровне. Она описывает, как предрасположенность к заболеваниям может формироваться на ранних этапах жизни, и предназначена в качестве основы для интерпретации доказательств, а не как руководство по ведению беременности или лечению отдельного человека.

Epidemiology

Гипотеза возникла из когортных и историко-когортных исследований, показавших обратную связь между весом при рождении или ранним ростом и последующей ишемической болезнью сердца, гипертонией и нарушением толерантности к глюкозе. Последующие когортные исследования во многих популяциях в целом подтвердили связь между аспектами раннего роста и кардиометаболическим риском у взрослых, в то время как дебаты продолжаются относительно их величины, механизмов и роли вмешивающихся факторов (confounding).

History

Идея получила развитие благодаря работе Дэвида Баркера и его коллег в конце 1980-х и 1990-х годов, чьи исследования исторических записей о рождении связали низкий вес при рождении и плохой рост младенцев с сердечно-сосудистыми и метаболическими заболеваниями у взрослых — гипотеза фетального происхождения, или гипотеза Баркера. Редакционная статья Баркера в BMJ 1990 года и его обзор 2002 года сформулировали эту концепцию, которая позже была расширена до парадигмы онтогенетических истоков и интегрирована с эпидемиологией жизненного цикла и концепцией предсказательно-адаптивного ответа.

Debates

Насколько связь веса при рождении является причинной по сравнению с влиянием вмешивающихся факторов?

Критики утверждают, что связь между ранним ростом и заболеваниями у взрослых может частично отражать влияние вмешивающихся социально-экономических условий и общих генетических факторов, в то время как сторонники указывают на согласованность данных в различных популяциях и правдоподобные механизмы развития; баланс остается предметом споров.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Означает ли гипотеза онтогенетических истоков, что образ жизни взрослого человека не имеет значения?

Нет. Концепция утверждает, что раннее развитие, а также последующая среда и поведение действуют совместно; ранние влияния формируют предрасположенность, но последующие воздействия по-прежнему сильно влияют на то, разовьется ли хроническое заболевание.

Почему вес при рождении так часто используется в этом исследовании?

Вес при рождении — это регулярно регистрируемый, доступный суммарный маркер внутриутробного роста и внутриутробной среды; это скорее косвенный показатель, чем причина, поэтому исследования выходят за его рамки, рассматривая закономерности роста и механизмы.