Von der Wiege bis zur Bahre: Postnatale überernährung verbunden mit Alterung

Forscher am Baylor College of Medicine haben eine neue Antwort auf eine alte Frage: wie kann der überernährung während der kindheit führen zu lang anhaltenden gesundheitlichen Problemen wie diabetes? Der Bericht, heute veröffentlicht in der Zeitschrift Umwelt-die Epigenetik, konzentriert sich auf das Pankreas, Langerhans-Inseln, die insulin und andere Hormone.

Inseln von Mäusen, die waren overnourished während der ersten 21 Tage nach der Geburt (in Ihren ‚Kinderschuhen‘) tendenziell zur Verstärkung von DNA-methylierungs-tags, Chemische Modifikationen verändern die Genexpression, während Mäuse, die das nicht overnourished zeigten ähnliche Veränderungen, aber viel später im Leben.

„Es ist bekannt, für mehrere Jahrzehnte, dass die Mäuse, die overnourished während der Säugezeit bleiben übergewicht und werden anfällig für Krankheiten für Ihr ganzes Leben. Besonders, Sie haben Probleme mit der Regulierung Ihrer Blutzuckerspiegel,“ sagte entsprechenden Autor Dr. Robert A. Waterland, professor der Kinderheilkunde — Ernährung bei der USDA/ARS-Kinder-Nutrition Research Center am Baylor College of Medicine und Texas-Kinderklinik und der molekular-und Humangenetik am Baylor.

Frühere Studien haben auch gezeigt, dass Patienten mit Typ-2-diabetes haben, verändert die DNA-Methylierung, die Zugabe von methyl-Chemische Gruppen, die in Ihren insulin-produzierenden Pankreas-Inseln. Diese änderungen wurden mit der Inselzellen-Fehlfunktion und der Entstehung von diabetes, sondern wie Sie auftreten, bleibt ein Geheimnis.

Auf der Suche um Licht in dieses wichtige Thema, Waterland und seine Kollegen untersuchten, ob früh-postnatalen überernährung verändern könnten epigenetische Entwicklung in Pankreas-Inseln.

Epigenetik bezieht sich auf molekulare Mechanismen, die bestimmen, welche Gene an-oder ausgeschaltet werden in den verschiedenen Zelltypen. Denken Sie an eine DNA als die computer-hardware und-Epigenetik-wie die software, die bestimmt, was der computer tun kann. Die Epigenetik funktioniert durch hinzufügen oder entfernen der chemischen tags auf die Gene zu Kennzeichnen diejenigen, die verwendet werden soll. DNA-Methylierung ist einer der besseren studierte tags und spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung.

Die Forscher arbeiteten mit zwei Gruppen von Mäusen, war overnourished während der kindheit und der andere war nicht vertreten und der Kontrollgruppe.“Anpassen der Wurfgröße während der Säugezeit stellt ein Natürliche Mittel zur overnourish Maus pups“, sagte Waterland, einem Mitglied der Dan-L Duncan Comprehensive Cancer Center am Baylor. „Normale Größe Würfen über 10 Mäuse, und diente als unsere Kontrollgruppe. Die overnourished Gruppe kam aus der Mütter, deren Würfe wurden reduziert auf nur vier Welpen jeder. Diese Welpen bekommen ein „all you can eat-buffet“ und übergewichtig durch die Zeit der Entwöhnung.“

Aber Gewicht war nicht der einzige Unterschied zwischen den beiden Gruppen von Welpen. Die Forscher angewendet genome-scale DNA-methylierungs-Profilierung Inseln overnourished und Kontrolle der Maus auf jeweils 21 Tage (Entwöhnung) und 180 Tage nach der Geburt (als middle-age für Mäuse).

Die Ergebnisse zeigten, dass die Inselzellen aus Kontroll-Mäusen tendenziell Verstärkung der DNA-Methylierung, wie Sie im Alter. Im Vergleich zu den Kontrollen, jedoch Inseln overnourished Mäuse zeigten Zunahmen der DNA-Methylierung direkt bei der Entwöhnung. Unerwartet gab es eine erhebliche überschneidungen zwischen den DNA-methylierungs-Profil im mittleren Alter, der steuert, und dass der viel jünger 21-Tage-alten overnourished Mäuse.

„Durch das Alter der Entwöhnung, Inseln overnourished Mäuse zeigen eine epigenetische Profil erinnert, dass der viel ältere Mäuse,“ Waterland sagte. „Unsere interpretation ist, dass postnatale überernährung verursacht beschleunigt epigenetische Altern und die Inseln. Da die Fähigkeit zur Regulierung von Blut Zucker mit dem Alter abnimmt, ist diese vorzeitige epigenetische aging kann helfen, erklären, wie überernährung während der kindheit erhöht das Risiko von diabetes später im Leben.“

Diabetes ist eine ernste, pervasive health concern worldwide. Nach einer 2017 Bericht von den Centers for Disease Control and Prevention, 9,3 Prozent der US-Bevölkerung-etwa 30 Millionen Menschen-betroffen sind, mit der Bedingung, die erhöht das Risiko von schweren gesundheitlichen Komplikationen, einschließlich VORZEITIGEM Tod, Verlust der Sehkraft, Herzkrankheiten, Schlaganfall, Nierenversagen und amputation der Zehen, Füße oder Beine.

„In diesen Tagen der Eskalation der pädiatrischen überernährung und übergewicht, die wir dringend brauchen, zu verstehen, die negativen Folgen der überernährung in der menschlichen kindheit. Ich glaube, dass eine Optimierung der Ernährung während dieser kritischen Perioden der Entwicklung wird erweisen sich als eine effektive Vorgehensweise, um zu verhindern, dass Krankheiten bei Erwachsenen,“ Waterland sagte.