Programowanie metaboliczne płodu - czy dieta i styl życia matki mają wpływ na geny dziecka?

Epigenetyka to dziedziczenie pozagenowe pod wpływem czynników środowiskowych, oddziałujące na stabilność genomu i różnicowanie komórkowe w czasie embriogenezy i rozwoju płodowego. Modulacja epigenetyczna stanowi jeden z elementów programowania metabolicznego płodu (wewnątrzmacicznego). Dieta w czasie ciąży, podczas karmienia piersią i w ciągu pierwszych lat życia dziecka to tzw. programowanie żywieniowe mające długofalowe skutki zdrowotne.

Programowaniem płodowym nazywamy długoterminowe zmiany adaptacyjne zachodzące w rozwijającym się płodzie pod wpływem niekorzystnych czynników środowiskowych. Programowanie procesów metabolicznych, aktywności enzymatycznej i hormonalnej, a także funkcjonowania układu immunologicznego ma miejsce podczas rozwoju zarodkowego i płodowego, w czasie tworzenia tkanek i narządów. W związku z tym, że w pierwszych miesiącach ciąży dochodzi do wielokrotnego podziału komórek, powoduje to zwiększoną wrażliwość płodu na czynniki zewnętrzne.

      ●  sposób odżywiania,

      ●  aktywność fizyczną i tryb życia,

      ●  używki (palenie tytoniu, picie alkoholu),

      ●  stres,

      ●  ekspozycja na kortykosteroidy i inne leki,

      ●  zaburzenia hormonalne,

      ●  choroby przewlekłe,

      ●  depresja,

      ●  nadwaga i otyłość.  

Programowanie płodowe może prowadzić do modyfikacji funkcji i metabolizmu tkanek, zmian strukturalnych narządów, zaburzania wydzielania hormonów oraz metabolizmu węglowodanów i lipidów. Niekorzystne czynniki środowiskowe i nieprawidłowe odżywianie w połączeniu z predyspozycjami genetycznymi mogą predysponować do rozwoju chorób cywilizacyjnych, wpływać na funkcjonowanie układu nerwowego oraz zwiększać ryzyko chorób układu krążenia, nowotworów i otyłości.

Sposób odżywiania kobiety ciężarnej wpływa na rozwijający się płód. Ciąża jest stanem, w którym ma miejsce intensywny wzrost i rozwój płodu, co wpływa na zwiększone zapotrzebowanie organizmu kobiety na energię, witaminy i składniki mineralne.

●     Nadmiar niektórych składników odżywczych lub ich niedobór w początkowym okresie życia może zwiększać ryzyko wielu chorób w wieku dorosłym m.in. chorób układu krążenia, cukrzycy typu 2, otyłości, zespołu metabolicznego i nowotworów.

●     Niskokaloryczna dieta ciężarnej predysponuje do większego ryzyka rozwoju nadciśnienia tętniczego, choroby niedokrwiennej serca, cukrzycy typu 2 i otyłości u dziecka.

●     Niedożywienie matki może skutkować redukcją liczby nefronów (jednostek funkcjonalno-strukturalnych nerek), nadciśnieniem tętniczym i zaburzeniami metabolizmu glukozy.

●     Dieta wysokotłuszczowa w czasie ciąży predysponuje do większej masy ciała u dzieci.

●     Zarówno niedobór jak i nadmiar witamin i składników mineralnych prowadzi do programowania wewnątrzmacicznego:

○     niedobór witaminy B12 i cynku oraz nadmiar kwasu foliowego predysponują do insulinooporności w wieku dorosłym;

○     niedostateczna ilość folianów, witaminy B12 oraz podwyższony poziom homocysteiny wiążą się z procesami epigenetycznymi predysponującymi do rozwoju niektórych typów nowotworów, otyłości, nietolerancji glukozy i cukrzycy;

○     niedobór folianów - choroby sercowo-naczyniowe i neurodegeneracyjne.

●     Niski poziom żelaza u ciężarnej może mieć wpływ na małą masę urodzeniową dziecka. Przeprowadzone badania wykazały, że niska urodzeniowa masa ciała (<3000g) koreluje z otyłością, cukrzycą i chorobami sercowo-naczyniowymi.

●     Kwas dokozaheksaenowy (DHA), kwas foliowy, witamina D, jod i żelazo to składniki żywności o udowodnionym korzystnym działaniu na rozwijający się płód.

Niedobór lub nadmiar składników odżywczych w ciągu kilku pierwszych lat życia również może wpływać na metabolizm i przebieg procesów fizjologicznych w przyszłości. Programowanie metaboliczne jest więc złożonym procesem mającym konsekwencje w wieku dorosłym, dlatego ważne jest aby kobiety planujące i będące w ciąży zadbały o prawidłowo zbilansowaną dietę.

Kształtowanie składu mikroflory jelitowej rozpoczyna się już w życiu płodowym. Ważny dla rozwoju mikrobiomu jest rodzaj porodu i sposób karmienia. Podczas porodu naturalnego matka przekazuje dziecku korzystne bakterie, natomiast podczas cesarskiego cięcia jest ono bardziej narażone na zróżnicowaną florę bakteryjną środowiska zewnętrznego. U dzieci urodzonych przez cesarskie cięcie obserwuje się inny skład mikroflory niż u dzieci urodzonych naturalnie. Mikrobiota jelitowa wpływa na funkcjonowanie organizmu już od pierwszych dni życia i m.in. oddziałuje na metabolizm, pracę jelit oraz układu odpornościowego i nerwowego. 

1. Kimber-Trojnar Ż. I wsp., Programowanie płodowe. Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2018;3(2):58–63.
2. Lifschitz C., Wiadomości dotyczące znaczenia składników odżywczych, które mają długotrwały wpływ na zdrowie kobiet w ciąży i niemowląt. Standardy Medyczne/Pediatria 2013;10:507-519.
3. Seremak -Mrozikiewicz A., Mechanizmy modulacji epigenetycznej w procesie programowania wewnątrzmacicznego. Ginekologia i Perinatologia Praktyczna 2016;1(2):66–72.