Fetal Programlama ve DOHaD
Sağlık ve Hastalığın Gelişimsel Kökenleri (DOHaD) çerçevesinde resmileştirilen fetal programlama, prenatal ve erken yaşam gelişiminin kritik dönemlerindeki koşulların — özellikle beslenmenin — bir bireyin fizyolojisini ve kronik hastalık riskini uzun vadede şekillendirdiğini savunmaktadır. Geçici erken dönem çevrelerin kalıcı biyolojiye nasıl yerleştiğine dair önde gelen bir aday, epigenetik mekanizmalardır.
Tanım
Fetal programlama (DOHaD), prenatal ve erken postnatal gelişimin hassas dönemlerinde deneyimlenen çevresel koşulların, yapıda, fizyolojide ve gen regülasyonunda kalıcı değişikliklere yol açarak ileriki yaşamda hastalığa yatkınlığı etkilemesi sürecidir; epigenetik modifikasyonun ise anahtar bir aracı mekanizma olduğu öne sürülmektedir.
Kapsam
Bu madde, DOHaD kavramının epidemiyolojik kökenlerini, tutumlu fenotip hipotezini, kritik gelişimsel dönemlerin rolünü ve prenatal maruziyetleri daha sonraki metilasyon farklılıklarına bağlayan epigenetik kanıtları kapsamaktadır. Fetal programlamayı mekanistik ve epidemiyolojik bir konu olarak ele almaktadır; prenatal veya klinik bir tavsiye niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Prenatal koşullar yetişkinlikteki hastalık riskini nasıl şekillendirmektedir?
- Programlamanın gerçekleştiği kritik dönemler nelerdir?
- Epigenetik işaretler, erken çevre ile daha sonraki hastalık arasındaki bağlantıya aracılık etmekte midir?
- Programlama etkileri genetik ve postnatal etkilerden nasıl ayrılmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Sağlık ve Hastalığın Gelişimsel Kökenleri (DOHaD)
- Tutumlu fenotip hipotezi
- Kritik ve hassas dönemler
- Öngörücü adaptif yanıt
- Prenatal yetersiz ve aşırı beslenme
- Kalıcı diferansiyel metilasyon
Mekanizmalar
DOHaD çerçevesi, gelişmekte olan bir organizmanın fizyolojisini intrauterin çevreden gelen ipuçlarına göre ayarladığını ve erken yaşamdaki öngörü ile sonraki çevre arasındaki uyumsuzluğun hastalık riskini artırdığını öne sürmektedir (Gluckman ve ark., 2008). Tutumlu fenotip hipotezi, fetal yetersiz beslenmeyi, tip 2 diyabet ve metabolik hastalığa yatkınlık oluşturan metabolik dokulardaki kalıcı değişikliklerle özel olarak ilişkilendirmektedir (Hales & Barker, 2001). Epigenetik işaretler, aday bir moleküler bellek sunmaktadır: Hollanda Açlık Kışı'ndan sağ kurtulanlarda, prenatal kıtlık maruziyeti, on yıllar sonra baskılanmış IGF2 lokusunda kalıcı diferansiyel DNA metilasyonu ile ilişkilendirilmiştir; etkiler gebelikteki maruziyetin zamanlamasına bağlı olarak değişmektedir (Heijmans ve ark., 2008; Feil & Fraga, 2012).
Klinik önem
DOHaD, erken yaşam koşullarının popülasyon sağlığının uzun vadeli belirleyicileri olarak nasıl anlaşıldığına dair bilgi vermekte ve önleyici halk sağlığı düşüncesi için kavramsal bir temel sağlamaktadır. Bu madde mekanizmaları ve kanıtları tanımlamakta olup, bireyler için prenatal, beslenme veya klinik tavsiyeler sunmamaktadır.
Epidemiyoloji
Temel kanıtlar epidemiyolojiktir; düşük doğum ağırlığını ve prenatal yetersiz beslenmeyi kohortlar arasında daha sonraki kardiyovasküler ve metabolik hastalıklarla ilişkilendirmektedir; Hollanda Açlık Kışı gibi doğal deneyler, belirli bir kıtlığa maruziyeti sağlamaktadır (Hales & Barker, 2001; Heijmans ve ark., 2008). Moleküler çalışmalar, prenatal maruziyetler ile DNA metilasyon farklılıkları arasındaki ilişkileri eklemektedir, ancak daha sonraki hastalığı spesifik olarak epigenetik aracılığa atfetmek metodolojik olarak zorlayıcı olmaya devam etmektedir (Gluckman ve ark., 2008; Feil & Fraga, 2012).
Tarihçe
Bu alan, David Barker'ın düşük doğum ağırlığını daha sonraki kardiyovasküler hastalıkla ilişkilendiren epidemiyolojik gözlemlerinden doğmuştur ve Hales ile birlikte tutumlu fenotip hipotezinde resmileştirilmiştir (Hales & Barker, 2001). Gluckman ve arkadaşları bunu DOHaD çerçevesine genişletmiş (2008) ve Hollanda Açlık Kışı kohortu, belirli bir prenatal kıtlığı kalıcı metilasyon farklılıklarına bağlayarak moleküler destek sağlamıştır (Heijmans ve ark., 2008).
Tartışmalar
- Epigenetik işaretler programlamaya gerçekten aracılık etmekte midir, yoksa sadece korelasyon göstermekte midir?
- Prenatal maruziyetler daha sonraki metilasyon farklılıklarıyla ilişkili olsa da, bu işaretlerin hastalığa sadece eşlik etmek yerine nedensel olarak aracılık ettiğini kanıtlamak, hala birikmekte olan boylamsal ve mekanistik kanıtlar gerektirmektedir.
Öne çıkan isimler
- David Barker
- C. Nicholas Hales
- Peter Gluckman
- Mark Hanson
- Bastiaan Heijmans
- L. H. Lumey
İlgili konular
Temel eserler
- hales-barker-2001
- gluckman-2008
- heijmans-2008
Sıkça sorulan sorular
- Barker hipotezi nedir?
- David Barker'ın epidemiyolojik çalışmalarından ortaya çıkan, rahimdeki zayıf fetal büyüme ve yetersiz beslenmenin, yetişkinlikte kardiyovasküler ve metabolik hastalık riskini artıran kalıcı değişiklikleri programladığı önerisidir; tutumlu fenotip hipotezi ise bunun metabolik formülasyonudur.
- Hollanda Açlık Kışı çalışmaları neyi göstermiştir?
- 1944-1945 Hollanda kıtlığı sırasında gebe kalan yetişkinler, on yıllar sonra baskılanmış IGF2 geninde DNA metilasyonunda kalıcı farklılıklar göstermiştir; bu da belirli bir prenatal maruziyetin kalıcı bir epigenetik iz bırakabileceğine dair insan kanıtı sunmaktadır.
Bu kavram için yöntemler
- Epigenome-wide association study in educational research
- Time-series Epigenome-wide Association Study
- Bayesian epigenome-wide association study in educational research
- Epigenome-wide association study
- Differential Epigenome-Wide Association Study
- MDQI
- Multi-omics epigenome-wide association study
- Prospective Dose-Response Analysis