Niedożywienie w macicy przyspiesza procesy starzenia biologicznego

Badanie przeprowadzone na Columbia University School of Medicine i Robert N. Butler Center on Aging na Columbia University wykazało, że dzieci urodzone po narażeniu na głód w łonie matki wykazują oznaki przyspieszonego starzenia się sześć dekad później. Skutki głodu były stale większe u kobiet i praktycznie nieobecne u mężczyzn. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

Głód w Holandii, który miał miejsce między listopadem 1944 a majem 1945 roku, podczas kapitulacji Niemiec w II wojnie światowej, został wywołany embargiem żywnościowym nałożonym przez niemieckie siły okupacyjne na początku października 1944 roku. W tym okresie żywność była reglamentowana w dotkniętych regionach Holandii. Naukowcy wykorzystali zapisy racji żywnościowych, aby określić okres głodu, w którym średnie dzienne spożycie żywności spadło poniżej 900 kcal.

Uważa się, że starzenie się biologiczne jest wynikiem kumulacji zmian na poziomie komórkowym, które stopniowo osłabiają odporność komórek, tkanek i narządów, co ma bezpośredni wpływ na szybkość, z jaką ludzie tracą funkcje i rozwijają choroby w miarę starzenia się.

„Wiemy z poprzednich badań nad wieloma klęskami głodu, że osoby narażone na głód w łonie matki mogą mieć problemy zdrowotne w późniejszym życiu” — powiedział Mengling Chen, główny autor badania i stypendysta Marie Curie na Uniwersytecie w Lozannie, który pracował nad projektem podczas pobytu badawczego w Centrum Starzenia Uniwersytetu Columbia. „Naszym celem w tym badaniu było sprawdzenie hipotezy, że to zwiększone ryzyko może być związane z przyspieszonym starzeniem biologicznym”.

„Badania nad głodem mogą być potężnym narzędziem do zrozumienia, jak traumy, które pojawiają się bardzo wcześnie w życiu, wpływają na nasze zdrowie i rozwój” — powiedział Daniel Belsky, adiunkt epidemiologii w Center on Aging, staż badawczy Chenga i starszy autor badania. „W tym badaniu wykorzystaliśmy głód jako rodzaj „naturalnego eksperymentu”, aby zbadać, w jaki sposób zakłócenia odżywiania i stres podczas rozwoju płodu mogą wpływać na biologiczne procesy starzenia się wiele dekad później”.

Przyspieszone starzenie się, które badacze udokumentowali u osób, które przeżyły głód, zostało powiązane w innych badaniach z krótszym okresem życia i wcześniejszym wystąpieniem chorób serca, udaru, demencji i niepełnosprawności fizycznej. „Nasze odkrycia sugerują, że ci ocaleni mogą być na drodze do krótszego zdrowego życia” – powiedział Belsky.

Naukowcy przeanalizowali dane z Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), naturalistycznego badania kohortowego 951 osób, które przeżyły głód w łonie matki. Przyjrzeli się zmianom metylacji DNA — czyli chemicznym znakom na DNA, które regulują ekspresję genów — które zmieniają się wraz z wiekiem. Te wzorce są często nazywane „zegarem epigenetycznym”.

Na podstawie próbek krwi pobranych, gdy ocaleni mieli 58 lat, naukowcy ocenili biologiczne starzenie się za pomocą narzędzia o nazwie DunedinPACE, opracowanego przez Belsky'ego i współpracowników z uniwersytetów Duke i Otago w Nowej Zelandii. Zegar mierzy, jak szybko ciało człowieka pogarsza się wraz z wiekiem, „jak prędkościomierz biologicznych procesów starzenia” — wyjaśnił Belsky. Dla porównania Belsky i współpracownicy przeanalizowali również dwa inne zegary epigenetyczne, GrimAge i PhenoAge.

Osoby, które przeżyły głód, miały szybszy DunedinPACE w porównaniu z grupą kontrolną. Ten efekt był najbardziej widoczny u kobiet, podczas gdy u badanych mężczyzn nie miał praktycznie żadnego wpływu na tempo starzenia się.

Dane dla 951 uczestników kohorty obejmowały 487 ocalałych z głodu z dostępnymi danymi DNA, 159 dopasowanych czasowo kontroli i 305 kontrolnych rodzeństwa. Dopasowane czasowo kontrole urodziły się przed lub po głodzie w tych samych szpitalach co ocaleni z głodu i miały również siostry lub braci tej samej płci.

Porównano z niekarmionymi kontrolami w zakresie trzech miar biologicznego starzenia się DNA w każdym z sześciu punktów czasowych, od okresu przed poczęciem do końca ciąży. Ponadto przeprowadzono wywiady z całą próbą kohortową, a niemal wszyscy uczestniczyli w badaniu klinicznym w momencie pobierania DNA.

„Chociaż nie ma złotego standardu pomiaru starzenia biologicznego, ogólna spójność wyników uzyskanych w trzech różnych epigenetycznych zegarach starzenia biologicznego opracowanych w różnych kohortach przy użyciu różnych punktów końcowych wzmacnia pewność, że nasze wyniki rzeczywiście odzwierciedlają proces starzenia” — powiedział Belsky.

„Właściwie uważamy, że nasze szacunki dotyczące głodu są ostrożne” – powiedział LH Lumay, profesor epidemiologii w Columbia University School of Medicine i założyciel Dutch Hunger Winter Family Study, który przeprowadził badanie. Lumay przeprowadził szereg badań kohort dotkniętych głodem w Holandii, na Ukrainie i w Chinach.

„Skala, w jakiej obserwowane różnice w miarach biologicznego starzenia się przełożą się na dalsze różnice w oczekiwanej długości życia i jakości życia, pozostaje do ustalenia. Dlatego też konieczne jest ciągłe monitorowanie śmiertelności tej kohorty, ponieważ osoby, które przeżyły głód in utero, zbliżają się do dziewiątej dekady życia”.