W jaki sposób niedożywienie kobiety w ciąży wpływa na rozwijający się płód?

Data publikacji: 24 Kwiecień 2019

Wpływ niedożywienia kobiety w ciąży na rozwijający się płód

Niedobór składników odżywczych podczas ciąży prowadzi do wewnątrzmacicznego zahamowania wzrastania płodu. Niewystarczająca podaż składników niezbędnych do rozwoju może być wynikiem niewydolności łożyska w przebiegu nadciśnienia tętniczego, stanu przedrzucawkowego, czy nieodpowiedniej diety podczas ciąży. Niedożywienie wewnątrzmaciczne aktywuje procesy adaptacyjne, umożliwiające lepsze zarządzanie składnikami odżywczymi z selektywnym wyborem zaopatrywania najistotniejszych dla organizmu narządów, takich jak mózg czy serce. W konsekwencji, te umożliwiające przetrwanie zmiany powodują jednocześnie zahamowanie wzrastania i niekorzystne konsekwencje dla rozwoju i wydajności innych narządów [1]. Hipoteza „oszczędnego fenotypu” (thrifty phenotype hypothesis) zakłada hamowanie podziałów komórkowych i zmniejszenie rozmiarów większości komórek. Zmniejszone rozmiary komórek β trzustki, sarkomerów i hepatocytów powodują rozwój insulinooporności i cukrzycy. Ograniczony dostęp do składników odżywczych programuje płód do stałego magazynowania materiałów energetycznych, w tym substancji tłuszczowych. Mechanizmy regulacyjne prowadzące do nieustannego gromadzenia energii, po urodzeniu — pomimo odpowiedniej lub nadmiernej dostępności składników odżywczych — prowadzą do różnych zaburzeń metabolicznych, w tym otyłości i cukrzycy [2].

Ponadto, niedożywienie w czasie ciąży zakłóca wytwarzanie tlenku azotu i prowadzi do wykształcenia nieprawidłowej struktury śródbłonka naczyń krwionośnych, co zwiększa ryzyko wystąpienia nadciśnienia u dziecka [3]. Doświadczenia przeprowadzone na zwierzętach udowodniły zwiększoną grubość ściany lewej komory u potomstwa niedożywionych matek w porównaniu z dziećmi matek o optymalnym odżywianiu w ciąży [4].

Dostępność aminokwasów podczas ciąży determinuje wydzielanie insuliny przez płodowe komórki β trzustki. Dieta niskobiałkowa ogranicza podaż składników kluczowych dla prawidłowej proliferacji komórek trzustki, co objawia się zmniejszeniem wielkości komórek, ograniczoną aktywnością enzymatyczną, zaburzoną zdolnością wytwarzania insuliny i niewystarczającym unaczynieniem wysp trzustkowych. Zmiany wywołane programowaniem wewnątrzmacicznym wpływają również na układy receptorowe tkanek zależnych od insuliny, co również prowadzi do insulinooporności [5, 6]. Dieta niskobiałkowa może zakłócać równowagę lipidową i sprzyjać chorobom układu sercowo-naczyniowego, w tym nadciśnieniu w dorosłym życiu [7]. Przypuszcza się, że związek ten wynika z epigenetycznych modyfikacji genu angiotensyny II z powodu nieoptymalnego środowiska podczas ciąży [8, 9].

Szczególną uwagę przywiązuje się do tendencji „nadrobienia przyrostu” (tzw. catch-up growth), polegającym na dynamicznym wzroście masy ciała niemowląt, których wzrastanie wewnątrzmaciczne było ograniczone [10]. Rozwój tkanki tłuszczowej i insulinooporności jest najbardziej dynamiczny w pierwszym roku życia pozamacicznego. Ekspozycja płodu na dietę niskobiałkową w czasie ciąży powoduje epigenetyczne zmiany w cząsteczce DNA w obrębie genu leptyny [11], co prowadzi do zwiększonego spożycia pokarmu w przyszłości. Wewnątrzmaciczne niedożywienie zmniejsza stężenie insuliny i insulinopodobnego czynnika wzrostu 1 (IGF-1, insulin-like growth factor 1). Nagły wzrost insuliny i IGF-1 związany z odpowiednim odżywianiem po urodzeniu skutkuje wzrostem ryzyka zaburzeń węglowodanowych i insulinooporności [12].

Artykuł pochodzi z Żaneta Kimber-Trojnar i wsp., Programowanie płodowe, Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2018, tom 3, nr 2

Piśmiennictwo

1. Salam RA, Das JK, Bhutta ZA. Impact of intrauterine growth restriction on long-term health. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2014; 17(3): 249–254, doi: 10.1097/MCO.0000000000000051, indexed in Pubmed: 24613859.

2. Hales C, Barker D. The thrifty phenotype hypothesis. Br. Med. Bull. 2001; 60(1): 5–20, doi: 10.1093/bmb/60.1.5.

3. Ponzio BF, Carvalho MH, Fortes ZB, et al. Implications of maternal nutrient restriction in transgenerational programming of hypertension and endothelial dysfunction across F1-F3 offspring. Life Sci. 2012; 90(15-16): 571–577, doi: 10.1016/j.lfs.2012.01.017, indexed in Pubmed: 22365957.

4. Bertram C, Khan O, Ohri S, et al. Transgenerational effects of prenatal nutrient restriction on cardiovascular and hypothalamic-pituitary-adrenal function. J Physiol. 2008; 586(8): 2217–2229, doi: 10.1113/jphysiol.2007.147967, indexed in Pubmed: 18292131.

5. Raychaudhuri N, Raychaudhuri S, Thamotharan M, et al. Histone code modifications repress glucose transporter 4 expression in the intrauterine growth-restricted offspring. J Biol Chem. 2008; 283(20): 13611–13626, doi: 10.1074/jbc.M800128200, indexed in Pubmed: 18326493.

6. Snoeck A, Remacle C, Reusens B, et al. Effect of a low protein diet during pregnancy on the fetal rat endocrine pancreas. Biol Neonate. 1990; 57(2): 107–118, doi: 10.1159/000243170, indexed in Pubmed: 2178691.

7. Sedaghat K , Zahediasl S , Ghasemi A Intrauterine programming Iran J Basic Med Sci. 2015; 18: 212–220.

8. Sathishkumar K, Balakrishnan M, Chinnathambi V, et al. Temporal alterations in vascular angiotensin receptors and vasomotor responses in offspring of protein-restricted rat dams. Am J Obstet Gynecol. 2012; 206(6): 507.e1–507.10, doi: 10.1016/j. ajog.2012.04.010, indexed in Pubmed: 22537420.

9. Tsukuda K, Mogi M, Iwanami J, et al. Influence of angiotensin II type 1 receptor-associated protein on prenatal development and adult hypertension after maternal dietary protein restriction during pregnancy. J Am Soc Hypertens. 2012; 6(5): 324–330, doi: 10.1016/j.jash.2012.07.001, indexed in Pubmed: 22951100.

10. Khandelwal P, Jain V, Gupta AK, et al. Association of early postnatal growth trajectory with body composition in term low birth weight infants. J Dev Orig Health Dis. 2014; 5(3): 189–196, doi: 10.1017/ S2040174414000178, indexed in Pubmed: 24901658.

11. Jousse C, Parry L, Lambert-Langlais S, et al. Perinatal undernutrition affects the methylation and expression of the leptin gene in adults: implication for the understanding of metabolic syndrome. FASEB J. 2011; 25(9): 3271–3278, doi: 10.1096/fj.11-181792, indexed in Pubmed: 21670064.

12. Cianfarani S, Germani D, Branca F. Low birthweight and adult insulin resistance: the. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 1999; 81(1): F71–F73, indexed in Pubmed: 10375369.