Az elhízás anyagcseréje; Személyre szabott táplálkozás
A környezetéhez jobban alkalmazkodó egyéneknek nagyobb lehetőségük van a gének újratermelésére és továbbadására. A túlélést befolyásoló kritikus tényező az élelmiszer-források típusa és elérhetősége. A túlélést akkor optimalizáljuk, ha az energiamérleg-szabályozást a rendelkezésre álló metabolikus üzemanyagok legnagyobb hatékonysággal történő felhasználására programozzuk. A metabolikus lenyomat az a folyamat, amelynek során a kritikus fejlődési időszakban bekövetkező inger vagy sértés hosszú távon hatással van az utódok fiziológiai és metabolikus reakcióira.
A fejlődés során az emlősök két környezetnek vannak kitéve, a környezetnek a méhben és a posztnatális környezet. Az anya étrendje, testösszetétele és az anya energiatartaléka mindkét környezetben nagy hatással van. A perinatális táplálkozás hosszú távú hatással van az energiamérleg-szabályozásra, magában foglalja az anyagcserezavarok kialakulására való hajlamot, és szerepet játszik a testsúly programozásában. Az anya egészségi és energiaállapotai, amelyek utóda elhízásra való hajlamában szerepet játszanak, többek között az anyák alultápláltsága, cukorbetegség és alultápláltság.
Anyai alultápláltság
Epidemiológiai vizsgálatok bizonyítékai
Az anyai alultápláltság következményeit az utódok energiamérlegének szabályozására olyan embereknél vizsgálták, akik terhesség alatt tapasztalták a nagy holland éhínséget (hollandul Hongerwinter, amely Hollandiában 1944 telén következett be a náci megszállás alatt). Ennek a populációnak a vizsgálata során kiderült, hogy a különböző vemhességi időszakok éhínsége különböző anyagcserezavarok különböző kockázatához vezetett.
Azt az elképzelést, hogy a terhesség alatti alultápláltság befolyásolja az elhízás és az anyagcserezavarok későbbi kockázatát, alátámasztják az alacsony születési súly, a magzati környezet közvetett mérése és a szív- és érrendszeri betegségek, a szívroham, a magas vérnyomás és a diabetes mellitus. Ezek a megállapítások a magzati eredet hipotézisének kidolgozásához vezettek, amely feltételezi, hogy a test szerkezete, fiziológiája és anyagcseréje az embrionális és a magzati élet során programozva van, valamint a takarékos fenotípus hipotézis, amely arra utal, hogy a Fejlesztés alatti alultápláltság adaptív választ eredményez, amely programozza az utódokat, hogy prioritásként kezeljék a szervek növekedését és növeljék az anyagcsere hatékonyságát, felkészülve az erőforrásokkal szegény környezetre. Az ütemezés akkor válik hátrányossá, ha a szülés utáni táplálkozás bőségesebb, mint a prenatális táplálás, mivel az utódok gyors növekedést és elhízást mutatnak.
Az anyai alultápláltság állatmodelljei
A születés előtti alultápláltságot széles körben modellezték rágcsálókon, korlátozva az anya által a terhesség különböző szakaszaiban kapott kalóriák mennyiségét. Az eredmények az élelmiszer-korlátozás pillanatától, időtartamától és nagyságától függően változnak. A terhesség első 2 trimeszterében az élelem 50% -os korlátozásával megállapították, hogy a hím utódoknak (de nem nőstényeknek) hiperfágia és későn megjelenő elhízás alakul ki, ha kontroll étrenden vagy magas zsírtartalmú étrenden (HFD, rövidítése) angolul). Az utódok étrendi korlátozása súlyos (a fogyasztás 30% -a) ad libitum) a terhesség ideje alatt felnőttkori elhízást, hiperinsulinémiát és hiperfágiával és hipoaktivitással járó hiperleptinémiát mutat. A terhesség alatti enyhe, 30% -os étrendi korlátozás azonban csökkenti a születési súlyt, a növekedés helyreállítását és a HFD által kiváltott elhízás iránti túlérzékenységet.
Míg a hosszú távú újraprogramozáshoz vezető mechanizmusok nem teljesen ismertek, a leptint kulcsfontosságú tényezőként azonosították. Az alultáplált utódok idő előtt megkezdik az újszülöttek leptinszintjének növekedését, és amikor ezt a növekedést mesterségesen kiváltják a kontroll utódokban, a HFD által kiváltott elhízás iránti túlérzékenységet mutat. Ezért a leptin hullámának nagysága és időzítése egyaránt fontosnak tűnik a metabolikus rendszerek kialakulásában.
Anyai túl táplálkozás
Epidemiológiai vizsgálatok bizonyítékai
Mivel a modern ember olyan környezetben él, ahol az élelmiszerhiány ritka, és energiasűrűségű ételek könnyen elérhetőek, a fejlett országokban az anyák táplálkozási állapotának leggyakoribb zavara az anyák elhízása és a túlzott táplálkozás. Jelenleg a terhes amerikai nők több mint harmada elhízott, és a legtöbb túlzott mennyiségű ételt fogyaszt, különösen a magas zsírtartalmú ételeket.
Epidemiológiai vizsgálatok azt mutatják, hogy az anyák elhízása növeli az elhízás és a metabolikus szindróma előfordulását gyermekeknél. Az anyai elhízás utódaik elhízásra való hajlamára gyakorolt hatása független a terhességi cukorbetegségtől, mivel a normális vércukorszinttel rendelkező elhízott nőknél nehezebb csecsemők és fokozott zsírbetegség születhet. Nyilvánvaló, hogy a korai posztnatális élet során a magasabb születési súly és a súlygyarapodás nagyban növeli az elhízott felnőtté válás kockázatát.
Különböző állatmodelleket alkalmaznak a terhesség alatti táplálkozás és a korai posztnatális időszak következményeinek tanulmányozására az utódok fejlődésében.
Az anyai túl táplálkozás állatmodelljei
Az elhízás elősegítése az állatok HFD-vel történő táplálásával az anyák túlzott táplálkozásának általános modellje. Ezen vizsgálatok értelmezése bonyolult, mivel az expozíció időtartama (akut) ellen krónikus), és a diéták összetétele tanulmányonként változó. Az elválasztáskor a HFD-vel táplált patkánykölykök terhesség és szoptatás alatt nehezebbek, több testzsírral rendelkeznek, hiperglikémiásak és magasabb a máj lipidtartalmuk, mint a kontroll anyák kölykei között. Az anya krónikus túlzott táplálkozásának egérmodelljében az utódok hiperfágikusak, csökkent a mozgás és fokozott az adipozitás. Egy másik csoport kimutatta, hogy a vemhesség, a laktáció és/vagy az elválasztás utáni időszakban nagyon ízletes feldolgozott egészségtelen táplálékkal táplált patkányok súlyosabbá váltak, és fokozottan preferálták a zsíros, cukros és sós ételeket.
Bár a legtöbb tanulmány megállapítja, hogy a HFD-vel táplált anyák utódai túlsúlyosak, számos tanulmány szerint az anyai HFD-fogyasztás könnyebb utódokat eredményez, ami valószínűleg az elhízott anyák károsodott laktációjának köszönhető. Úgy gondolják, hogy a HFD fogyasztásának időtartama (krónikusan vagy csak terhesség és szoptatás alatt) és az étrend zsírsavösszetétele közötti különbségek magyarázhatják az utódok fenotípusának különbségeit.