Definition
Livscykelnäring, som ibland kallas maternell-fetal näring, hänvisar till flera sammanhängande begrepp. Den första är att dålig näring under fosterutveckling har negativa effekter som bär in i personens vuxna liv, inklusive sådana sjukdomar i mognad som hjärt-kärlsjukdomar, stroke, typ 2 (vuxendebut) diabetes och cancer. Den andra är att ett dysfunktionellt näringsmönster som kännetecknas av fosterundernäring följt av snabb viktökning efter två års ålder påverkar utvecklingen av vuxna sjukdomar negativt.
beskrivning
konceptet att dålig näring under fosterutveckling har negativa effekter som bär in i personens vuxna liv är förknippat med arbetet av Dr.David Barker vid University of Southampton i England. Detta koncept är känt som fostrets ursprung för vuxen sjukdom eller FOAD-hypotesen. I Dr. Barkers egna ord, ” gener ger ett allmänt recept för att göra en människa, men människan bestäms av ingredienserna från modern.”
fetal origins-hypotesen är relaterad till upptäckten av FN: s Underutskott för näring att undernäring är ett generationsproblem såväl som en samhällsfråga. Utskottet har beskrivit en cykel av undernäring i utvecklingsländer där undernärda kvinnor föder barn med låg födelsevikt vars tillväxt hämmas i sina tidiga år på grund av otillräcklig mat och hälsovård. Flickor har ett kort ”fönster av möjligheter” i tonåren för att komma ikapp med sin fysiska tillväxt, men effekterna av barndomsundernäring på deras intellektuella och psykologiska utveckling är svåra att övervinna, särskilt om de fortsätter att få mat av dålig kvalitet och läkarvård. Dessa stuntade ungdomar växer till kvinnor som inte får tillräckligt med vikt under graviditeten för att närma sina barn på ett adekvat sätt, och cykeln fortsätter till nästa generation.
Livscykelnäringsstudier har också visat en tydlig koppling mellan ett dysfunktionellt näringsmönster som kännetecknas av fosterundernäring följt av snabb viktökning efter två års ålder och sådana medicinska problem som fetma och typ 2 (vuxendebut) diabetes. Detta resultat tyder på att befolkningen i länder som genomgår snabb ekonomisk utveckling och ökat välstånd sannolikt kommer att se stigande hastigheter av metaboliska störningar också. En viktig implikation av ny forskning inom livscykelnäring är att folkhälsostrategier som syftar till att minska förekomsten av icke-överförbara livsstilssjukdomar genom att modifiera matintag, missbruk och andra beteenden hos vuxna visar sig vara otillräckliga. För många människor är sjukdomar som blir uppenbara i vuxenlivet slutprodukten av prenatala och tidiga barndomsfaktorer som varken de eller deras läkare kunde kontrollera. Vissa forskare har börjat använda akronymen DOHAD, som står för utvecklingsursprung för vuxenhälsa och sjukdom, istället för FOAD för att betona det faktum att förebyggande av överdriven viktökning efter tidig barndom är lika viktigt som att förhindra fosterundernäring.
historisk bakgrund
uppfattningen att dålig kost i barndomen kan vara en riskfaktor för hjärtsjukdomar och andra hälsoproblem i senare liv uttrycktes först 1964 av Rose, en brittisk läkare som rapporterade att personer som hade syskon som var dödfödda eller hade dött i tidig spädbarn hade dubbelt så stor risk för hjärtsjukdomar som personer vars syskon överlevde till vuxen ålder. Roses arbete följdes 1967 av en norsk läkare vid namn Forsdahl, som fann att risken för dödsfall från hjärtsjukdomar var högst bland personer från delar av Norge som hade registrerat en hög spädbarnsdödlighet i samma generation.
tanken att fostrets hälsa påverkade individens vuxna hälsa fick utbredd valuta på 1990-talet, som ett resultat av David Barkers arbete, en brittisk läkare som undersökte orsakerna till den stigande graden av kranskärlssjukdom bland män i utvecklade länder. Under analysen av de brittiska uppgifterna drabbades Barker av en uppenbar paradox: hjärtsjukdom är förknippad med förbättringar av näring och levnadsstandard, men de högsta hjärtsjukdomarna i Storbritannien registrerades för områden som hade varit ekonomiskt deprimerade i början av tjugonde århundradet. Han märkte att dessa områden också hade den högsta andelen spädbarnsdödlighet vid den tiden, tillsammans med de högsta andelen barn med låg födelsevikt. Han antog sedan att nedsatt fostertillväxt kan ha predisponerat barnen som överlevde spädbarn till en ökad risk för hjärtsjukdom som vuxna.
Barker och hans forskargrupp gjorde en detaljerad studie av dödlighet från hjärtsjukdom hos män födda i Hertfordshire, England, mellan 1911 och 1939. Han valde området eftersom goda register hade hållits av barns storlek vid födseln och tillväxt i barndomen. Barker fann att män som hade varit små vid födseln och vid ett års ålder hade de högsta dödstalen från hjärtsjukdomar. Andra studier visade att låg födelsevikt också var korrelerad med högre frekvenser av högt blodtryck och nedsatt glukostolerans—som ingår i symptomklustret som först identifierades av Dr.Gerald Reaven 1988 som Syndrom X, en föregångare till typ 2-diabetes. Syndrom X är nu allmänt känt som insulinresistenssyndrom, metaboliskt syndrom eller Reavens syndrom, efter upptäckaren.
det finns tre huvudtyper av bevis som stöder Barkers teori om att det finns en koppling mellan fosternäring och mottaglighet för sjukdom i vuxenlivet:
- näringsexperiment med djur. Experimentell minskning av mängden protein i kosten hos gravida däggdjur (möss, får, råttor och marsvin) har visat att avkomman minskar i storlek vid födseln och att de tenderar att utveckla högt blodtryck och nedsatt glukostolerans.
- experiment med korsavel och embryotransplantation hos djur. Dessa experiment har visat att tillförseln av näringsämnen till fostret är en viktigare determinant av storlek vid födseln än genetisk smink.
- analys av medicinska data från historiska episoder av halvsvält. Eftersom avsiktlig svält av mänskliga ämnen skulle bryta mot samtida etiska koder för forskare, vänder nutritionists ofta till fall av matbrist från det senaste förflutna för att få sina uppgifter. Det mest studerade exemplet på en sådan händelse är den så kallade holländska Hungervintern 1944-1945, då den genomsnittliga matrationen i västra delen av Nederländerna sjönk till 400-800 kalorier per dag. (För jämförelseändamål rekommenderas ett dagligt intag av 1 200-1 500 kalorier per dag för vuxna kvinnor i utvecklade länder som vill gå ner i vikt säkert.) Hungersnöden berodde på en kombination av flera faktorer: embargot som placerades på mattransporter av den ockuperande tyska hären; ruinen av jordbruksmark av de retirerande tyskarna; och en ovanligt kall och snöig vinter. Omkring 30 000 människor dog av svält under hungersnöd. Kvinnor som blev gravida under Hungervintern födde spädbarn med minskad födelsestorlek och ökad risk för glukosintolerans och fetma i vuxenlivet, med risken högst hos dem som föddes under graviditetens tredje trimester.
hypotesen” sparsam fenotyp ”
resultaten av en koppling mellan låg födelsevikt och glukosintolerans samt hjärtsjukdom ledde Barker att föreslå vad han har kallat hypotesen ”sparsam fenotyp”. Fenotyp avser summan av en organisms observerbara fysiska utseende och funktion som bestäms av interaktionen mellan miljö-och genetiska faktorer. Däremot hänvisar genotyp till den specifika genetiska sminken eller genomet hos en enskild organism. Barker antog att fostret i en undernärd mamma gör det bästa av en dålig situation, så att säga, genom att fördela sina begränsade näringsresurser för att skydda hjärnans utveckling och dess övergripande chanser att överleva. Det minskar också dess utsöndring av och känslighet för insulin och andra tillväxthormoner. I Barkers termer blir fostret näringsmässigt sparsamt. Denna del av teorin stöds av det faktum att män födda strax efter den holländska Hungervintern har ovanligt stora huvuden jämfört med deras totala kroppsvikt.
problemet med fostrets sparsamma ”lösning” på dess prenatala undernäring är dubbelt. Å ena sidan är fostret väl anpassat till en kalori och låg fetthalt. Men dess” förutsägelse ” kan mycket väl visa sig vara fel, och den kan befinna sig i en kaloririk, fettrik kostmiljö där dess sparsamma ämnesomsättning leder till felaktig aptitreglering, fetma och insulinresistens. Det andra problemet är de långsiktiga konsekvenserna av de utvecklingskompromisser som fostret måste göra. I synnerhet kan hjärnans utveckling skyddas på bekostnad av matsmältningskanalen, njurarna och andra inre organ. Ett team av forskare i Boston fann att foster vars tillväxt var begränsad föds med färre nefroner, strukturerna i njurarna som bildar urin. Eftersom varje nefron måste arbeta hårdare är det troligt att det slits ut och dör relativt tidigt i personens liv. Det slutliga resultatet är högt blodtryck.
den sparsamma fenotyphypotesen antyder att låg vikt vid födseln i kombination med ett ogynnsamt tillväxtmönster efter födseln leder till en ökad risk för vuxna hälsoproblem. Dr. Barkers senaste fynd, som publicerades i New England Journal of Medicine i oktober 2005, identifierar detta ogynnsamma mönster som låg födelsevikt i kombination med tunnhet vid två års ålder följt av en snabb viktökning upp till 11 års ålder. Man tror att en snabb viktökning mellan två och elva år leder till en hög andel kroppsfett i förhållande till muskler. Barker drar slutsatsen att förebyggande av kranskärlssjukdom i vuxenlivet beror på tre faktorer: moderns konsumtion av en balanserad och varierad kost före och under graviditeten; bibehålla en hälsosam tillväxt efter födseln; och undvika snabb viktökning hos barn som var små vid födseln eller tunna vid två års ålder.
Näringsövergång
statistik som samlats in av Underutskottet för näring av Världshälsoorganisationen (WHO) ger lite stöd till den sparsamma fenotyphypotesen. Å ena sidan har förekomsten och antalet underviktiga barn i de flesta länder minskat stadigt sedan 1980, även i södra Centralasien, som är den värst drabbade regionen. 1980 uppskattade WHO att 47% av barnen under fem år i utvecklingsländerna hade hämmat tillväxten på grund av undernäring. År 2000 hade den siffran minskat till 32%. Endast i Afrika ökar andelen underviktiga och stuntade barn i början av 2000-talet. cirka 70% av världens undernärda barn bor i Asien, medan cirka 24% bor i Afrika söder om Sahara. Däremot lider färre än 1% av barnen i USA av kronisk undernäring.
å andra sidan verkar den så kallade näringsövergången-förändringarna i matvanor och livsstilar i samband med urbanisering och större välstånd i många utvecklingsländer—påskynda den ökade förekomsten av hjärtsjukdomar, fetma och typ 2—diabetes i länder som Indien. Society for the Natal Effects of Health in Adults (SNEHA) i Indien rapporterade 2003 att 20% av indiska kvinnor och 16% av indiska män kommer att uppfylla nuvarande definitioner av fetma år 2020. Dessutom samlas bevis för att personer av båda könen från södra Asien har en högre risk för fetma-relaterade störningar än kaukasier med samma vikt och kroppsmassindex. Ett annat exempel på hälsoproblem hos vuxna som tillskrivs näringsövergång är Falashas, en grupp afrikanska judar som migrerade från Etiopien, ett land som drabbats av återkommande hungersnöd, till Israel, en västerländsk nation, på 1980-talet. Inom fem år efter migrationen hade andelen typ 2-diabetes bland Falashas stigit till 18% -30 gånger andelen bland etiopier som hade stannat kvar i Etiopien och dubbelt så hög som andelen bland den allmänna israeliska befolkningen.
funktion
översikt över maternell och fetal näring
en sammanfattande översikt över maternell och fetal näring kan vara till hjälp som bakgrund för FOAD-hypotesen. I en normal mänsklig graviditet får fostret näring av en struktur som kallas moderkakan, som utvecklas från det yttre lagret av celler i blastocysten (ett tidigt stadium i embryonets utveckling). Blastocysten implanterar sig i livmoderns foder mellan 5 och 8 dagar efter befruktning. När moderkakan utvecklas producerar den hormoner som behövs för att upprätthålla graviditeten, transporterar syre och näringsämnen från moderns cirkulation till fostret och transporterar avfallsmaterial från fostret till modern. När moderkakan växer utvecklar den små utsprång som kallas villi som sträcker sig in i livmoderns vägg. Villi tjänar till att öka kontaktområdet mellan moderkakan och livmoderväggen, vilket i sin tur ökar effektiviteten i utbytet av näringsämnen och avfallsprodukter. Vid tidpunkten för leveransen väger den genomsnittliga mänskliga placentan ca 1 lb (.5 kg).
det är viktigt att förstå skillnaden mellan maternell och fetal näring. Hos människor utvecklas fostret i slutet av en matningsledning som börjar med moderns kostintag, hennes metaboliska och endokrina status, tillräckligheten för blodflödet i livmodern och tillräckligheten för överföringsmekanismerna i moderkakan. Det är möjligt för ett foster att få otillräcklig näring, inte för att moderns kost är otillräcklig, men på grund av andra faktorer, inklusive:
- högt blodtryck som stör blodflödet i livmodern
- diabetes hos modern förändrar mängden glukos som är tillgänglig för fostret
- skada på moderkakan vilket resulterar i sänkt överföringskapacitet
- liknande faktorer som hindrar blodflödet från moder till foster
ur det perspektivet har fosternäring en större inverkan på födseln vikt och tillväxt efter födseln än moderns diet som tas av sig själv.
Fetal programmering
begreppet programmering som används av nutritionists definierades först av en forskare vid namn Alan Lucas 1991. Han beskrev det som ” en organisms permanenta svar på en stimulans eller förolämpning under en kritisk utvecklingsperiod.”Programmering är ett fenomen som har hittats i många djurs livscykel. Till exempel bestäms krokodilernas kön genom programmering relaterad till temperaturen vid vilken äggen utvecklas snarare än av könskromosomer. Experiment med råttor har visat att nyfödda kvinnliga råttor som ges testosteron under den första veckan i livet inte kommer att kunna ägglossa och reproducera. Testosteron som ges efter denna tid har emellertid ingen effekt. Således talar forskare som studerar programmering om en” sårbar ”eller” känslig ” period.
hos däggdjur är den känsliga eller kritiska perioden vanligtvis en fas av snabb celldelning. Till skillnad från vissa andra däggdjur genomgår människor de flesta av sina faser av snabb celldelning före födseln; det finns 42 rundor av celldelning i det mänskliga spädbarnet, de flesta av dem förekommer före leverans. Detta innebär att tidpunkten för fostrets exponering för hungersnöd eller andra negativa tillstånd bestämmer vilka organ som kommer att påverkas. Undernäring i tidig graviditet verkar öka risken för hjärt-kärlsjukdom och långsam kognitiv utveckling, medan undernäring sent i graviditeten ökar risken för njurskador. Man tror att programmering påverkar den allmänna funktionen hos fostervävnader, liksom det totala antalet celler i den utvecklande kroppen. Det är emellertid ännu inte känt exakt hur fostrets genetiska smink interagerar med sin prenatala miljö.
andra medel som har varit inblandade i fosterprogrammering inkluderar fungicider och andra kemikalier som motsätter sig effekterna av androgener (manliga hormoner), p-piller och andra syntetiska östrogener (kvinnliga hormoner); och rökning, vilket sänker mängden syre tillgängligt för fostret.
roll i människors hälsa
intrauterin tillväxt retardation (IUGR)
intrauterin tillväxt retardation (IUGR) avser fostertillväxt som har fördröjts av otillräcklig prenatal näring. Det definieras vanligtvis som tillväxt som faller under den 10: e percentilen för en referenspopulation, med hänsyn till graviditetsåldern. WHO uppskattade 2004 att så många som 24%, eller 30 miljoner spädbarn, i utvecklingsländerna påverkas av IUGR.
den främsta orsaken till IUGR i utvecklingsländer är näringsmässig: dålig maternell näringsstatus före graviditeten; moderns korta statur på grund av sjukdom och undernäring i barndomen; och låg viktökning under graviditeten till följd av otillräckligt matintag. Dessutom bidrar tarmparasiter, diarrhealsjukdomar, malaria och luftvägsinfektioner ofta till IUGR i dessa länder. Däremot är den viktigaste enskilda orsaken till IUGR i de utvecklade länderna tobaksrökning, följt av tvångsmässig dieting och ätstörningar, alkohol och drogmissbruk.
förutom att öka individens risk för hjärtsjukdomar och insulinresistenssyndrom i vuxenlivet är IUGR förknippat med en högre risk för neurologiska störningar, långsammare kognitiv utveckling och nedsatt immunförsvar.
barnsjukdomar och störningar
undernäring hos barn i förskoleåldern är förknippad med undervikt (låg kroppsmassa i förhållande till ålder); stunting (korthet i höjd i förhållande till ålder); och slöseri (allvarlig viktminskning som slutresultatet av hungersnöd, kronisk dietinsufficiens eller sjukdom). Antalet underviktiga barn i världen har minskat stadigt sedan 1990. Slöseri är mindre vanligt än antingen stunting eller undervikt, och tros påverka cirka 9% av världens barn från och med 2004. Förekomsten av slöseri kan dock förändras snabbt, särskilt under sjukdomsepidemier och i flyktingsituationer.
andra vuxna sjukdomar och störningar
möjligheten att livscykelnäringsproblem kan associeras med andra sjukdomar och störningar har stimulerat forskning runt om i världen. Störningar relaterade till högt blodtryck under graviditeten verkar till exempel vara relaterade till att den gravida kvinnan har varit ett spädbarn med låg födelsevikt. Internationella kongresser om fostrets ursprung för vuxna sjukdomar hölls i Mumbai, Indien, 2001 och i Brighton, England, 2003. National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) har finansierat forskning om frågan sedan 2000. I januari 2005 rapporterade NICHD: s endokrinologi, näring och tillväxtgren om de sex studierna av fosterprogrammering av vuxen sjukdom och två studier av maternell-fetal näring som finansierades 2004. En studie visade att barn födda till kvinnor som hade blivit ombedda att äta ett pund kött per dag och undvika livsmedel med mycket kolhydrater under de senaste tre månaderna av graviditeten hade mycket höga nivåer av kortisol, en glukokortikoid som reglerar metabolismen av glukos, protein och fetter. Höga nivåer av kortisol bidrar till insulinresistens, vilket ökar en persons risk att utveckla typ 2-diabetes.
nyckeltermer
insulinresistenssyndrom-en grupp symtom och metaboliska störningar i samband med ökad risk för typ 2-diabetes. Symtomen inkluderar nedsatt glukostolerans, fetma, högt blodtryck och höga triglyceridnivåer.
förolämpning-i medicin, en skada eller skada, vanligtvis fysisk eller utvecklande.
undernäring-en allmän term för någon näringsstörning.
Nutrition transition-en term som används för att beskriva de förändringar i ätmönster som sker i länder som genomgår snabb ekonomisk utveckling och förbättrad levnadsstandard.
fenotyp-hela den observerbara fysiska och biokemiska sammansättningen av en organism som bestäms av dess miljö såväl som dess genetiska smink.
Placenta-organet hos gravida däggdjur som bildas genom att slemhinnan förenas i livmoderns foder med membranen som omger fostret. Placentan tjänar till att förmedla näring till fostret och bära bort sina avfallsprodukter.
programmering-tanken att den intrauterina miljön kan påverka fostrets metabolism vid en kritisk punkt under graviditeten på ett sådant sätt att barnet predisponeras för sjukdom i vuxenlivet.
retrospektiv studie-en forskningsstudie som analyserar medicinska journaler eller andra data som registrerats tidigare. Hertfordshire Cohort Study är en retrospektiv studie.
Syndrom X-ett tidigt namn för insulinresistenssyndrom.
undernäring-undernäring orsakad av otillräcklig matförsörjning eller av kroppens oförmåga att använda eller absorbera nödvändiga näringsämnen från maten som konsumeras.
resurser
böcker
Langley-Evans, Simon C. ”Fetal Programmering av vuxen sjukdom: en översikt.”I S. C. Langley-Evans, Red., Fosternäring och vuxen sjukdom: Programmering av kronisk sjukdom genom fostrets exponering för under näring. Cambridge, MA: CABI Publishing, 2004.
FN: s Näringsutskott (SCN). Fjärde rapporten om världens Näringssituation. New York: FN: S Utvecklingsprogram, 2004.
tidskrifter
Barker, DJ och sp Bagby. ”Utvecklingsantecedenter av hjärt-kärlsjukdom: ett historiskt perspektiv.”Journal of the American Society of Nephrology 16 (September 2005): 2537-2544.
Barker, D. J., C. Osmond, T. J. Forsen, et al. ”Tillväxtbanor bland barn som har Kranskärlshändelser som vuxna.”New England Journal of Medicine 353 (27 oktober 2005): 1802-1809.
Bhagarva, S. K., H. S. Sachdev, C. H. Fall, et al. ”Förhållande mellan seriella förändringar i kroppsmassindex i barndomen till nedsatt glukostolerans i ung vuxen ålder.”New England Journal of Medicine 350 (26 februari 2004): 865-875.
redaktionell. ”Barnet är far till patienten: fostrets ursprung av vuxen sjukdom.”Ekonom, 12 Juni 2003.
Fall, Caroline H. D. ”Det tidiga livets ursprung för vuxna sjukdomar.”Indian Pediatrics 40 (2003): 480-502.
Harding, je ” recension: näringsbasen för fostrets ursprung av vuxen sjukdom.”International Journal of Epidemiology 30 (2001): 15-23.
Kim, Sue Y. S., MD. ”Fostrets ursprung av vuxen sjukdom: Barkerhypotesen Revisited-2004.”Nuvarande åsikt i endokrinologi och Diabetes 11 (2004): 192-196.
Ravelli, A. C., J. H. van der Meulen, R. P. Michels, et al. ”Glukostolerans hos vuxna efter Prenatal exponering för hungersnöd.”Lancet 351 (17 Januari 1998): 173-177.
Syddall, H. E., A. A. Sayer, S. J. Simmonds, et al. ”Födelsevikt, viktökning för spädbarn och orsaksspecifik dödlighet: Hertfordshire-kohortstudien.”American Journal of Epidemiology 161 (1 juni 2005): 1074-1080.
organisationer
International Food Policy Research Institute (IFPRI). 2033 K Street, NW, Washington, DC 20006-1002. (202) 862-5600. Fax: (202) 467-4439. http://www.ifpri.org.
Nationella Institutet för barns hälsa och mänsklig utveckling (NICHD). Box 3006, Rockville, MD 20847. (800) 370-2943. Fax: (301) 984-1473.
samhället för Natal effekter på hälsan hos vuxna (SNEHA) – Indien. c / O-Centrum för studier av Social förändring, tomt nr 6, Block F, motsatt Regeringskolonibyggnad nr 326, Bandra East, Mumbai, Indien 400-051. (91-022) 2657-0924. Fax: (91-022) 2657-0980. http://www.sneha-india.org.
FN: s utvecklingsprogram, ett FN-torg, New York, NY 10017. (212) 906-5764. Fax: (212) 906-6661. http://www.unsystem.org.
Övrigt
Dr. David Barkers webbplats: http://www.barkertheory.com.
Grigsby, Donna G., MD. ”Undernäring.”emedicin, 18 December 2003. http://www.emedicine.com/ped/topic1360.htm.
National Institute of Child Health and Human Development (NICHD), endokrinologi, näring och Tillväxtgren. Rapport till NACHHD-rådet: januari 2005. Rockville, MD: NICHD, 2005.