prof. dr hab. n. med. Wojciech Hanke

dr hab. n. o zdr. i dr n. med. Katarzyna Szamotulska

U coraz większej liczby dzieci już we wczesnym wieku obserwuje się cechy nadwagi i otyłości. Zwykle wiąże się to z małą aktywnością fizyczną i niewłaściwą dietą. Jednakże na podstawie ostatnich danych wykazano, że problem ten może być również uwarunkowany urodzeniową masą ciała noworodka oraz masą ciała matki w czasie ciąży.

Prekursorem prac nad tzw. programowaniem płodowym był David Barker, który wraz ze swoim zespołem zwrócił uwagę na zależność niektórych chorób przewlekłych u osób dorosłych z opóźnieniem wzrastania w okresie płodowym. Badacz ten w szczególności zainteresował się związkiem między małą masą urodzeniową dziecka a ryzykiem występowania u niego w życiu dorosłym nadciśnienia tętniczego. Zgodnie z teorią Barkera choroby sercowo-naczyniowe i powstawanie zespołu metabolicznego są częściowo programowane w okresie płodowym. Barker wspólnie z Clive’em Osmondem wysunęli tę hipotezę na podstawie obserwacji dużej umieralności mieszkańców Anglii i Walii z powodu chorób układu krążenia w populacji urodzonej w okresie zwiększonej umieralności wśród niemowląt, o czym świadczyły wysokie odsetki noworodków z małą masą urodzeniową¹.

Uzyskane wyniki tłumaczono tym, że organizm dziecka, który w czasie ciąży nie otrzymywał odpowiedniej ilości składników odżywczych, jest zaprogramowany do odkładania tkanki tłuszczowej, co z kolei predysponuje do rozwoju chorób układu krążenia oraz nadwagi i otyłości.

Wyniki kolejnego dużego badania umieralności obejmującego 15 000 mężczyzn i kobiet urodzonych w latach 1911-1930 w 6 gminach hrabstwa Hertfordshire potwierdziły, że mała masa urodzeniowa oraz w pierwszym roku życia wiązały się ze zwiększonym ryzykiem zgonu z powodu chorób układu krążenia w wieku 75 lat².

Na podstawie badania z udziałem mieszkańców Hertfordshire urodzonych w latach 1920-1930 i nadal żyjących na początku lat 90. wykazano również związek małej masy urodzeniowej ze zwiększonym ryzykiem rozwoju chorób metabolicznych, w tym zwłaszcza cukrzycy typu 2^3-5, a także osteoporozy⁶.

Po trwającej ponad 50 lat obserwacji prowadzonej przez zespół Barkera w hrabstwach Preston i Sheffield, w której uwzględniono wskaźniki łożyskowe (masę łożyska) oraz biometryczne płodu (obwód główki, obwód brzuszka, wskaźnik wagowo-wzrostowy), badacze potwierdzili wyniki uzyskane w badaniu przeprowadzonym wśród mieszkańców Hertfordshire. Unikatowa była natomiast obserwacja wskazująca na zwiększone ryzyko nadciśnienia u „małych dzieci z dużym łożyskiem”⁷.

Mała masa urodzeniowa dziecka a ryzyko otyłości

Nie ma już dzisiaj wątpliwości, że mała masa urodzeniowa, zwłaszcza z tendencją do szybkiego wyrównania po porodzie, jest związana ze zwiększonym ryzykiem rozwoju otyłości w wieku dojrzałym.

W badaniach na modelach zwierzęcych potwierdzono wyniki badań epidemiologicznych i zidentyfikowano potencjalne mechanizmy programowania, takie jak zaburzenia sygnalizacji komórkowej czy modyfikacje epigenetyczne. Wykazano w nich, że nawet krótki okres upośledzonego odżywiania w okresie płodowym może ograniczyć liczbę komórek w poszczególnych organach⁸.

Według Szamotulskiej i Szostak-Węgierek główny mechanizm związany jest z obserwacją, że niedożywienie na początkowym etapie ciąży spowalnia (różnie w zależności od okresu niedożywienia) rozwój płodu. Niedożywienie w początkowym okresie ciąży prowadzi do proporcjonalnego zmniejszenia rozmiarów noworodka, natomiast w późniejszym – do zaburzenia proporcji ciała: niedoboru masy ciała w stosunku do jego długości lub niedoboru długości ciała w stosunku do obwodu głowy. Według autorek szczególne znaczenie ma powstawanie oporności na insulinę w wyniku niedoboru białka w diecie kobiety. Postuluje się również istnienie związku między małą masą urodzeniową a podwyższonym stężeniem kortyzolu w surowicy na czczo w wieku dorosłym, co sprzyja brzusznej dystrybucji tkanki tłuszczowej⁹.

Oczywistym wyzwaniem jest wskazanie skutecznych interwencji zapobiegających niedożywieniu u matki, które pozwolą uniknąć u jej potomstwa rozwoju otyłości w wieku rozwojowym i dorosłym.

Nadwaga i otyłość matki

Nie tylko niedobór, lecz także nadmiar substancji odżywczych przyjmowanych przez matkę prowadzi do patologicznych reakcji ze strony płodu. Stwierdzono bowiem, że duże i bardzo duże przyrosty masy ciała w czasie ciąży oraz wysoki przedciążowy wskaźnik masy ciała (BMI – body mass index) zwiększają ryzyko zatrzymania masy po porodzie (PPWR – postpartum weight retention) i nadmiernej masy płodu w odniesieniu do danego tygodnia ciąży (LGA – large for gestational age).

U otyłych kobiet w ciąży obserwuje się zwiększone stężenie cytokin prozapalnych, większą oporność na insulinę oraz wyższe stężenia glukozy i lipidów. Stwarza to sytuację, w której zwiększone zaopatrzenie płodu w energię prowadzi do trwałych zmian metabolicznych, zachowania i regulacji apetytu, a te z kolei mogą skutkować otyłością i zaburzeniami metabolicznymi u potomstwa oraz wpływać na jego zachowania w wieku dorosłym¹⁰.

BMI matki największym predykatorem otyłości u potomstwa

Na podstawie danych Kaiser Permanente Northern California prześledzono losy dzieci ponad 46 000 kobiet i ustalono ryzyko rozwoju otyłości u ich potomstwa w wieku 5-7 lat w zależności od BMI matki w czasie ciąży oraz występowania u niej cukrzycy ciążowej (GDM – gestational diabetes mellitus). Prawdopodobieństwo rozwoju otyłości u dzieci kobiet z nadwagą wynosiło 2,27 (95% przedział ufności [CI– confidence interval] 2,10, 2,45) i było wyższe niż u dzieci matek o prawidłowej masie ciała bez GDM. Ryzyko to wzrastało i wynosiło 2,62 (95% CI 2,19, 3,12), gdy ciężarna chorowała również na GDM. W przypadku otyłych kobiet wartości ryzyka względnego wynosiły odpowiednio 4,17 (95% CI 3,86, 4,49) i 4,98 (95% CI 4,41, 5,62) dla matek bez GDM i z GDM. Ryzyko otyłości u dzieci kobiet z prawidłową masą ciała z GDM nie było istotne statystycznie – wynosiło 1,15 (95% CI 0,88, 1,52). GDM była diagnozowana zgodnie z kryteriami International Association of the Diabetes and Pregnancy Study Groups (IADPSG), a otyłość u dzieci na podstawie kryteriów International Obesity Task Force¹¹.