Undernäring i fosterstadiet påskyndar biologiska åldrandeprocesser

En studie som genomfördes vid Columbia University School of Medicine och Robert N. Butler Center on Aging vid Columbia University fann att barn som föds efter att ha utsatts för svält i livmodern visar tecken på accelererat åldrande sex decennier senare. Effekterna av svält var genomgående större hos kvinnor och praktiskt taget obefintliga hos män. Resultaten publicerades i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.

Den holländska svälten, som inträffade mellan november 1944 och maj 1945, under den tyska kapitulationen i andra världskriget, utlöstes av ett livsmedelsembargo som infördes av de ockuperande tyska styrkorna i början av oktober 1944. Under denna period ransonerades mat i de drabbade regionerna i Nederländerna. Forskare använde ransoneringsregister för att fastställa den period av svält då den genomsnittliga dagliga matkonsumtionen sjönk till under 900 kcal.

Biologiskt åldrande tros uppstå genom ansamlingen av förändringar på cellnivå som gradvis undergräver cellernas, vävnadernas och organens motståndskraft, vilket direkt påverkar hur snabbt människor förlorar funktion och utvecklar sjukdomar när de åldras.

"Vi vet från tidigare studier av flera svältepidemier att personer som utsatts för svält i livmodern kan utveckla hälsoproblem senare i livet", säger Mengling Chen, huvudförfattare till studien och Marie Curie-stipendiat vid Lausanne universitet, som arbetade med projektet under en forskningsvistelse vid Columbias Center on Aging. "Vårt mål i denna studie var att testa hypotesen att denna ökade risk kan vara relaterad till accelererat biologiskt åldrande."

”Forskning om svält kan vara ett kraftfullt verktyg för att förstå hur trauman som inträffar mycket tidigt i livet påverkar vår hälsa och utveckling”, säger Daniel Belsky, docent i epidemiologi vid Center on Aging, Chengs forskningsperiod och studiens huvudförfattare. ”I den här studien använde vi svält som ett slags 'naturligt experiment' för att undersöka hur störningar i näring och stress under fosterutvecklingen kan påverka de biologiska processerna för åldrande många decennier senare.”

Det accelererade åldrandet som forskarna dokumenterat hos överlevande från svält har i andra studier kopplats till kortare livslängder och tidigare debut av hjärtsjukdomar, stroke, demens och fysiska funktionsnedsättningar. "Våra resultat tyder på att dessa överlevande kan vara på väg mot kortare hälsosamma livslängder", sa Belsky.

Forskarna analyserade data från Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), en naturalistisk födelsekohortstudie av 951 överlevande som utsatts för svält i livmodern. De tittade på förändringar i DNA-metylering – eller kemiska märken på DNA som reglerar genuttryck – som förändras med åldern. Dessa mönster kallas ofta den "epigenetiska klockan".

Baserat på blodprover som samlats in när de överlevande var 58 år gamla, bedömde forskarna biologiskt åldrande med hjälp av ett verktyg som heter DunedinPACE, utvecklat av Belsky och kollegor vid Duke och Otago universitet i Nya Zeeland. Klockan mäter hur snabbt en persons kropp försämras när den åldras, "som en hastighetsmätare för de biologiska åldrandeprocesserna", förklarade Belsky. Som jämförelse analyserade Belsky och kollegor även två andra epigenetiska klockor, GrimAge och PhenoAge.

Överlevande från svält hade snabbare DunedinPACE jämfört med kontrollgruppen. Denna effekt var mest uttalad hos kvinnor, medan den i stort sett inte hade någon effekt på åldrandetakten hos de studerade männen.

Data för de 951 kohortdeltagarna inkluderade 487 överlevande från svält med tillgänglig DNA-data, 159 tidsmatchade kontroller och 305 kontrollsyskon. Tidsmatchade kontroller föddes före eller efter svälten på samma sjukhus som de överlevande från svälten och hade även systrar eller bröder av samma kön.

Jämförelser gjordes med ofödda kontroller utifrån tre mått på DNA-biologiskt åldrande vid var och en av sex tidpunkter, från före befruktning till slutet av graviditeten. Dessutom intervjuades hela kohorturvalet, och nästan alla deltog i en klinisk undersökning vid tidpunkten för DNA-insamlingen.

"Även om det inte finns någon guldstandard för att mäta biologiskt åldrande, stärker den övergripande konsistensen av resultat över tre olika epigenetiska biologiska åldrandeklockor som utvecklats i olika kohorter med olika effektmått förtroendet för att våra resultat verkligen återspeglar åldrandeprocessen", sa Belsky.

"Vi tror faktiskt att våra uppskattningar av svält är konservativa", säger LH Lumay, professor i epidemiologi vid Columbia University School of Medicine och grundare av Dutch Hunger Winter Family Study, som genomförde studien. Lumay har genomfört ett antal studier av svältdrabbade kohorter i Nederländerna, Ukraina och Kina.

"I vilken utsträckning observerade skillnader i mått på biologiskt åldrande kommer att leda till ytterligare skillnader i förväntad livslängd och livskvalitet återstår att fastställa. Därför är fortsatt dödlighetsövervakning av denna kohort nödvändig när överlevande från svält i livmodern närmar sig sitt nionde levnadsdecennium."