Meghatározza az élettartamot a méhen belüli ADC Magzatban; Újszülött kiadás

Jelentkezzen be felhasználónevével és jelszavával

Legfrissebb tartalom
Jelenlegi probléma
Archívum
Szerzői
Podcastok
Ról ről

Főmenü

Legfrissebb tartalom
Jelenlegi probléma
Archívum
Szerzői
Podcastok
Ról ről

Jelentkezzen be felhasználónevével és jelszavával

Ön itt van

itthon
Archívum
77. évfolyam, 3. szám
Az élettartam a méhben van meghatározva?

Cikk
Szöveg
Cikk
info
Idézet
Eszközök
Ossza meg
Válaszok
Cikk
metrikák
Figyelmeztetések

Aihie Sayer,
C Cooper,
D J P Barker

MRC Környezeti Epidemiológiai Egység, Southamptoni Egyetem, Southamptoni Általános Kórház, Southampton SO16 6YD

Dr. Aran Aihie Sayer. E-mail: aasmrc.soton.ac.uk

Statisztikák az Altmetric.com-tól

A korai életkorban tapasztalható alacsony növekedési ütem ma már összefüggésbe hozható az életkorral összefüggő betegségek növekedésével a későbbi életben.1 Úgy gondolják, hogy ez tükrözi a programozást, azt a folyamatot, amelynek során a korai élet kritikus fejlődési szakaszában fellépő inger vagy sértés, tartós vagy egész életen át tartó fontossággal rendelkezik.2 A programozásért felelős mechanizmusokat vizsgáló állatkísérletek során a figyelem a prenatális alultápláltságra és annak hatása a génexpresszióra, a sejtosztódásra és a differenciálódásra, valamint a szövetstruktúrára irányult.

Magzati növekedés és felnőttkori betegség

Szoptatás utáni és étrend-korlátozási vizsgálatok

A táplálkozásról ismert, hogy befolyásolja az öregedést. Az életkor meghosszabbodását a diéta utáni korlátozással először 1917-ben mutatták ki rágcsálóknál 18, és az eredményeket számos fajnál, legutóbb a főemlősöknél ismételték meg.19 Számos étrendi manipulációt eredményeztek a változó kalória- és fehérjebevitel csökkenésével. 20 Egy tanulmány figyelembe vették a faji különbségeket a vese és a máj öregedésében a japán és a kaukázusi emberek között. Fokozott változásokat tapasztaltak a japán szövettani mintákban. Felvetődött, hogy a japánok által fogyasztott, viszonylag alacsony fehérjetartalmú étrend felelős a fejlődés visszamaradásáért és a felgyorsult öregedésért. 20 Csak egy ellenőrzött étrend-korlátozási vizsgálat történt embereken. 21 Egészséges, 65 év feletti személyek, akik vallási intézményben éltek az idősek számára a szokásos étrendet kapták, amelyek páratlan napokon 2300 kalóriát, páros napokon pedig 1000 kalóriát tartalmaztak tejből és gyümölcsből. A kontroll alanyok minden nap a szokásos étrenddel folytatták. A kísérleti alanyok lényegesen kevesebb időt töltöttek egy gyengélkedőn, mint a kontrollok, és közülük hatan haltak meg, összehasonlítva a 13 kontrolléval hároméves megfigyelés alatt, bár ez a különbség nem volt szignifikáns.

Az átlagos és maximális élettartam meghosszabbítása mellett az állatok táplálkozási beavatkozásai késleltetik az öregedési folyamatokat és rendellenességeket, és fenntartják a funkciókat. A mechanizmusok továbbra sem ismeretesek. 22 23 Azokat a kezdeti javaslatokat, amelyek szerint az elválasztás utáni csökkent növekedés közvetítette a hatásokat, felülvizsgálták, amikor az étrend korlátozásának hasonló hatásai voltak még a felnőtt életben is. A javasolt mechanizmusok magukban foglalják az anyagcsere sebességének, a szabad gyökök termelésének és a fehérjeforgalom változását, de ezek bizonyítására kevés bizonyíték áll rendelkezésre.

Alultápláltság és öregedés megelőzése

A választás utáni étrend korlátozásának átfogó vizsgálatát nem kísérte ekvivalens munka, amely meghatározta ugyanannak a beavatkozásnak a hatását a magzati életben és a csecsemőkorban.24 Az állatok állatkísérleteinek ezen néhány vizsgálata ellentétes hatást mutat. Egy korai egereken végzett vizsgálat azt mutatta, hogy a táplálék röviddel a születés után bekövetkezett, a növekedés lassításához elegendő változása csökkent élettartamot eredményezett.25 Patkányokon végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy az anya étrendjének csökkenése a terhesség alatt utódokat eredményezett, és a hemoglobin korábbi életkorral összefüggő csökkenése26 és rövidebb élettartam.27 A csökkent táplálkozás a prenatális és a korai posztnatális életben megnövelte az életkorral összefüggő máj- és veseenzimek szérumkoncentrációit, 28 és az 1970-es években először azt javasolták, hogy a nagyon korai étrendkorlátozás összefüggésbe hozható a későbbi életkorban felgyorsult öregedéssel. 29 Ezt az elképzelést azonban az akkori gerontológiai kutatások nem fogadták el széles körben.

A legújabb tanulmányok az anyák alultápláltságának hatásait vizsgálták az utódok számos élettani változójára. Az alacsony fehérjetartalom a vemhes patkányok étrendjében tartósan megemelkedett vérnyomással rendelkező utódokat eredményez. 30 Emellett csökkenti a hasnyálmirigy β sejtek tömegét és mélyen csökkenti a szigetek vaszkularizációját.31 Az elválasztás után csak három hétig alkalmazott hasonló étrend tartósan rontja az inzulin reakciót a glükózra. 32 Az állatkísérletekből származó bizonyíték tehát az, hogy a táplálkozás mélyen befolyásolja az élettartamot és az életkorral kapcsolatos strukturális és funkcionális változásokat. Az étrend korlátozásának ellentétes hatásai vannak, ha a magzati és a korai posztnatális életben, vagy a későbbi életben működnek. Az elválasztás előtti alultápláltság gyorsabb öregedéssel és csökkent élettartammal jár, míg az étrend korlátozása a felnőtt életben előnyös.

A magzat növekedése és öregedése

Korábbi, Hertfordshire-ben végzett vizsgálatok megállapították, hogy a méhen belüli és csecsemőkori növekedés csökkenése összefügg az életkorral összefüggő betegségek növekedésével, 7 de a normális öregedési folyamatokkal való összefüggésekről keveset tudunk. Egy nemrégiben végzett észak-Hertfordshire-i tanulmány foglalkozott ezzel.33 Az öregedés markereit számos különféle testrendszerben, beleértve a szemet, a fület, az izmokat és a bőrt, 64–74 éves férfiak és nők mintájában mértük. Az 1 év alatti alacsonyabb súlyhoz a lencse megnövekedett átlátszatlansága, a rosszabb hallás, a csökkent tapadáserősség és a vékonyabb bőr társult. Ezek az összefüggések függetlenek voltak a társadalmi osztálytól. Ez a tanulmány előzetes bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy az alultápláltság és a méhen belüli és csecsemőkori növekedés csökkenése bizonyos rendszereknél gyorsabb öregedéshez vezet.

Az öregedés elméletei

Az öregedési elméletek két fő csoportra oszthatók aszerint, hogy az öregedést genetikailag előre meghatározottnak tekintik-e, vagy az események halmozott válaszának az idő múlásával. A gének öregedésben betöltött szerepére a fajspecifikus élettartam, az élettartam 34 korlátozott öröklődése és az emberi progeroid szindrómák bizonyítékai származnak, ahol egy egyszerű génhiba az életkorhoz hasonlóan az életkorban sokkal korábban előforduló fenotípusos változásokkal társul. megállapítható, hogy az öregedés önmagában előnyös folyamatként (adaptív elméletek) vagy más folyamatok melléktermékeként (nem adaptív elméletek) tekinthető-e. Az öregedés egyik legrégebbi adaptív elmélete azt sugallja, hogy az öregedő gének evolúciós nyomása az öregedésből származna, ha az öregedés hozzájárulna a faj alkalmasságához a reproduktív inaktív idős egyedek eltávolításával. Egy ilyen érv azonban körkörös. Ha az öregedés nem következne be, akkor nem lenne szükség a régi egyének eltávolítására.

A nem adaptív elméletek szerint az érintett gének természetes szelekciója más okokból következett be, mint az öregedés kiváltása. Az eldobható szóma elmélet37 azt sugallja, hogy az öregedés a makromolekulák hibáinak felhalmozódásának eredménye, és ezek a szomatikus karbantartás és javítás korlátozott kapacitása miatt következnek be. Matematikai modellezéssel meghatározható a táplálkozási erőforrások optimális elosztása a szaporodás és a helyreállítás között a faj túlélésének maximalizálása érdekében. Ezt befolyásolja a faj környezeti veszélyének mértéke. Például azokat a fajokat, amelyek magas szintű környezeti veszélyt tapasztalnak, például ragadozást, jobban szolgál a korai és gyors szaporodás. Az így meghatározott optimális allokáció kevesebb beruházást eredményez a javításba, mint amennyi a tökéletes karbantartáshoz szükséges, és az öregedés az eredmény. Ez az elmélet arra utal, hogy a javítás központi szerepet játszik az öregedésben.

Most kísérleti bizonyítékok támasztják alá a DNS-helyreállítás szerepét az öregedésben. Összefüggés van az általános genomi DNS-helyreállító rendszerek élettartama és hatékonysága között. 38 A DNS-javítás kevésbé hatékony az idősödő egyedekből vagy az öregedő kultúrákból származó sejtekben.39 Ez a kutatás vezetett a defektív gén közelmúltbeli azonosításához a Werner-szindrómában, ami korai öregedési állapot. A géntermék hasonlít a helikázra, amely a DNS helyreállításához szükséges

Fontos lehet más hosszú élettartamú molekulák javítása is. Felvetődött, hogy az öregedés minden hosszú életű makromolekula megszerzett károsodásának eredménye. Például a felhalmozódott keresztkötések strukturális stabilizálódást és megváltozott hatást okozhatnak a sejtek közötti strukturális fehérjékben és a kollagénben, valamint a DNS-ben.

Javítási folyamatok programozása

A szövetek javításának kudarca programozható. A Hertfordshire-ben talált lencse, cochlea, izom és bőr korai növekedési és öregedési markereinek kapcsolata azért fordulhatott elő, mert ezek a szervek nagy arányban tartalmaznak hosszú életű molekulákat vagy sejteket. A lencse olyan kristályokat tartalmaz, amelyek egyszer már képződnek, soha nem fordulnak meg. 44 Ezek a lencse külső kérgében szintetizálódnak, és fokozatosan elmozdulnak a középpontba, miközben az egész életen át új kristályok képződnek a lencse külső része körül. A felnőtt lencse közepe tehát méhben képződött molekulákat tartalmaz. A cochlea hosszú életű kollagénmolekulákat41 és szőrsejteket tartalmaz, amelyek nem cserélődnek.45 46 Az izmok és a bőr kollagént és elasztint tartalmaz, amelyek szintén nagyon lassúak. 41 A nagy mennyiségű hosszú életű molekulát vagy sejtet tartalmazó szövetek valószínűleg különösen jó javítási rendszerek, mivel a forgalom korlátozott vagy nincs. Feltételezzük, hogy a korai alultápláltság a molekuláris és sejtjavító mechanizmusok fejlődésének károsodását eredményezi, amelyek hatással lehetnek az összes szövetre, de amelyek a későbbi életben a legkritikusabbak azokban a szövetekben, amelyek nagy arányban tartalmaznak hosszú életű komponenseket.

Most jó bizonyíték van arra, hogy a magzat növekedése és az öregedés összefügg. Ennek oka lehet az öregedés táplálkozási programozása, és egy lehetséges mechanizmus a javító rendszerek károsodott fejlődése. Ezt a munkát most tovább kell folytatni. Tervezik a DNS-javítási kapacitás molekuláris vizsgálatát olyan markerek felhasználásával, mint a specifikus gének mutációs sebessége, a telomer hossza és a DNS-szál törései. Ez lehetővé teszi a korai növekedés és a DNS-helyreállítás közötti feltételezett összefüggés vizsgálatát. Az étrend elõtti korlátozásának a növekedésre, az öregedésre és az élettartamra gyakorolt hatása részletesebben feltárható további állatkísérletekben, ahol a korai étrend kísérleti manipulálása lehetséges. Végül az észak-hertfordshire-i kohorsz nyomon követése lehetővé teszi az öregedés mértékének és annak korai növekedéshez való viszonyának meghatározását.