Biologisk programmering - viktig mekanism bakom senare sjukdomar

Bara i USA dör årligen en miljon människor av hjärtinfarkt, varav 15-20 procent före 65 års ålder. Dödligheten i hjärt kärlsjukdom överstiger därmed den sammanlagda mortaliteten i cancer, aids och olycksfall. En liknande utveckling kan ses även i övriga delar av världen; förekomsten av typ 2 diabetes, övervikt och hypertoni är starkt bidragande orsaker.

I exempelvis Indien har förekomsten av typ 2-diabetes ökat från en till närmare 20 procent de senaste 50 åren. I Europa har nästan varannan medelålders man och kvinna idag hypertoni, förhöjt blodtryck. På 1980-talet kom hypoteser om att näringstillförseln och näringssammansättningen under fosterlivet kan spela en avgörande roll för hälsan på sikt. Den brittiske epidemiologen David Barker hade gjort iakttagelsen att barn som var underviktiga vid födelsen i betydligt högre utsträckning dog i hjärt-kärlsjukdom 60-70 år senare. Hans observationer skulle sedan följas av ett flertal epidemiologiska studier som pekade åt samma håll. Den biologiska programmeringen under foster- och nyföddhetsperioden är en betydelsefull mekanism som påverkar struktur och funktion, det vill säga "designen", av den framtida människan. Råder brist på näring under fosterlivet, är det en signal som präglar barnets fortsatta utveckling, säger Mikael Norman, professor i pediatrik, särskilt neonatologi. Han gör en jämförelse med en väderleksutsikt. Säger denna att det blir regn och ruskväder under morgondagen, så nog klär vi oss därefter följande morgon.

- Tillväxthämmade barn är på grund av den begränsade näringstillförseln under fosterlivet anpassade för svält. I stället föds de till dagens överflödssamhälle med all dess mischmasch av onyttigheter.

De löper därmed en ökad risk för bland annat framtida högt blodtryck, övervikt, typ 2-diabetes och hjärtinfarkt. Omvänt har ett mycket välnärt barn som föds till en svältmiljö svårare än normalviktiga barn att klara sig fram till reproduktiv ålder. Markant undervikt hos nyfödda kan ha olika orsaker. Mikael Normans forskargrupp har dels studerat barn som föds för tidigt, dels fullgångna barn med en födelsevikt som ligger under två och ett halvt kilo på grund av tillväxthämning i fosterlivet. Hos de för tidigt födda barnen har forskargruppen sett tidig hypertoni och att blodkärlen förblir smalare och dåligt utvecklade upp i vuxen ålder. Fynd som kan förklara att de löper en ökad risk att senare i livet också drabbas av stroke. Den första generationen av de alltför tidigt födda barnen har nu börjat komma upp i vuxen ålder. Det handlar bara i Sverige om ett tusental barn årligen som föds mer än åtta veckor för tidigt. Det är först under senare år som det funnits kunskap och resurser att rädda så här pass små barn, säger Mikael Norman.

- Vår målsättning är att de ska bli helt friska, men indikationen pekar på att de här mycket för tidigt födda barnen löper en ökad risk att få framtida glukosintolerans respektive högt blodtryck. En tänkbar förklaring är att de anlägger mindre njurar med färre nefron.

Låg födelsevikt kan ge kärlskada

De fullgångna barnen med låg födelsevikt till följd av en hämmad fostertillväxt, har i regel redan vid födelsen en försämrad endotelfunktion, vilket har samband med svårighetsgrad och prognos vid senare hjärt-kärlsjukdom. Endotelet, som är det cellager som täcker kärlens insida, fungerar som ett signalorgan som ska se till att kärlen hålls öppna. Det har också en viktig funktion för blodkärlens genomsläpplighet av näring och syre, liksom att det initierar inflammation och trombos, det vill säga blodproppsuppbyggnad.

- Endotelskada förekommer redan vid födelsen hos fullgångna barn med låg födelsevikt, särskilt om de föds magra men har normal kroppslängd.

Funktionsnedsättningen finns kvar upp i vuxen ålder och kan jämställas med de kärleffekter som orsakas av rökning. En studie bland friska skolbarn har visat på stelare halspulsådror redan i skolåldern hos dem som föddes fullgångna men med låg födelsevikt, vilket kan öka deras framtida risk för stroke. Studier av enäggstvillingar pekar på att den bristande endotelfunktionen inte är genetisk och att den uppkommer under den senare delen av graviditeten. Mikael Normans forskargrupp har som första grupp också kunnat visa att graden av endoteldysfunktion kan kopplas till den gravida kvinnans intag av folsyra.

- Brist på folsyra hos kvinnan har hittills bara kopplats samman med en tidig utveckling av ryggmärgsbråck hos fostret, men våra studier har visat att folsyrebrist i slutet av graviditeten även kan öka risken för kärlskada hos barnet.

Ett experimentellt fynd av kanadensiska forskare är att råttungar som får sämre omvårdnad av modern de första dagarna efter födelsen får ökad stresskänslighet resten av livet. Omvänt blir de ungar som blir slickade och kelade med av sin mamma stresståliga.

- Det avgörande verkar vara att mammans beteende under de första dagarna kan modulera de delar av ungens arvsmassa som kodar för stressreceptorer i hjärnan. Vi undersöker nu om tidig stress i nyföddhetsperioden kan påverka programmering av DNA-strängarna också hos nyfödda barn.

Text: Eva Cederquist, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2009

Om forskningsämnet

Låg födelsevikt är en riskfaktor för folksjukdomar som hypertoni, typ 2-diabetes och hjärtinfarkt. Ett flertal studier har pekat på att en obalanserad näringstillförsel och tillväxt under foster- och nyföddhetsperioden kan öka risken för det metabola syndromet. Förhoppningen är att hjärtkärlsjukdomar, övervikt och diabetes, men även andra kroniska sjukdomar i vuxenlivet, ska kunna reduceras genom att man redan i fosterlivet och under småbarnsåren identifierar orsaker som kan förebyggas, modifieras och behandlas.

Länkar

NeonatologiProfessor