(L) Tidigare studier kopplar mötes fetma till barnets risk för psykiska och fysiska problem (2016)

Mams vikt under graviditeten bildar barnens hälsa

Fetma vid befruktning eller under graviditet är ett stort problem som blir större: Nya bevis säger att ett barns mentala hälsa kan stå på spel.

Magazine problem: Vol. 189, No. 2, January 23, 2016, sid. 22

När Elinor Sullivan var postdoktor vid Oregon Health & Science University i Portland, bestämde hon sig för att undersöka påverkan av mat och träningsvanor på fetma. I ett experiment matade hon och hennes kollegor en grupp makakapor regelbundet. Andra makaker äta amerikansk stil, med en rejäl 32 procent kalorier från fett och lätt tillgång till jordnötssmör. Med tiden blev den andra gruppen apor märkbart fetare.

Då hade de alla barn.

Sullivan, nu vid University of Portland, märkte udda beteenden i den plumpa mammas avkomma. Vid lekstid slinkade de ofta av sig själva. När de hanterades av djurhållare tenderade spädbarnen att vocalize ängsligt och männen blev aggressiva. De var benägna att upprepade vanor, som pacing.

I deras omsorgsfullt kontrollerade värld var den enda skillnaden mellan dessa apor och andra på anläggningen deras mammors extra pounds och övergivna kost. Beteendet var så slående att Sullivan ändrade sin forskning.

"Det fick mig att börja tänka på mänskliga barn", säger hon och tvångsepidemierna av fetma och beteendemässiga problem som uppmärksamhetsunderskott / hyperaktivitetsstörning. Hennes forskning, publicerad i 2010 i Journal of Neuroscience, var en av de första studierna som noterade att avkomman hos kvinnliga apor som åt en hög fetthalt var mer benägna att uppleva förändrad hjärnans utveckling och lider av ångest. Inte långt efter började forskare världen över sammanställa bevis som kopplar tunga människors mödrar till mental hälsa hos sina barn. En rubrikstudie av mer än 1,000-födda, rapporterade i 2012, fann att autismspektrumstörningar visade sig oftare hos barn av överviktiga mödrar än hos normalviktiga kvinnor (SN: 5 / 19 / 12, sid. 16).

Under en generations generation, övervikt bland amerikanska kvinnor har stigit. Idag är 38 procent av kvinnorna i befolkningen överviktiga (definieras som ett kroppsmassindex för 30 eller högre). Bland kvinnor i fertil ålder är över hälften överviktiga eller överviktiga, med nästan 8-procent som extremt fetma (ett BMI av 40 eller högre). Lucilla Poston, som är chef för divisionen av kvinnors hälsa vid King's College London, kallar för mycket vikt under graviditeten "det största problemet inom obstetrik för tillfället".

Mer än

1/3

av amerikanska kvinnor är överviktiga

Mer än

1/2

av reproduktiva ålder kvinnor är överviktiga

Mer än

8

procent

av kvinnor med reproduktiv ålder är extremt överviktiga

Källa: ACOG

Inom kroppen är fetma inte ett passivt tillstånd. Överdropp kan öka immunförsvaret, störa balansen mellan hormoner och ändå ändra mikrobiell flora i tarmarna. Om de delas av fostret kan några av eller alla dessa förändringar påverka barnets utveckling på subtila men viktiga sätt. Vidare komplicerade är fostret sannolikt utsatt för effekterna av fettbildning, och kanske inflammatoriska, livsmedel.

Först nyligen har forskare börjat förstå vad denna fysiologiska storm skulle kunna betyda för barn. Till viss del ökar fetma under graviditeten oddsen att en bebis blir född för stor, vilket ställer skedet för framtida hälsoproblem (SN: 5 / 31 / 14, sid. 22). Men när en mamma är alltför överviktig, fortsätter risken även för nyfödda med normal storlek. En studie publicerad i 2013 i tidskriften BMJ analyserade journaler över fler än 37,000-personer födda i Skottland mellan 1950 och 1976. Efter att ha redogjort för socioekonomisk status, kön, vikt vid födseln och många andra variabler, fann forskarna att barn födda till fetma mödrar hade en 35 procent högre dödligheten från födsel till 2012. "Oberoende av födelsevikt kan ett barn växa upp med ökat blodtryck, fetma och risk för diabetes", säger Poston.

Listan stannar inte där. Kanske mest överraskande kan en mammas metaboliska tillstånd äventyra hennes barns mentala hälsa - just observationen som förändrade Elinor Sullivans karriär. En studie som publicerades 2015 väcker till och med möjligheten att ett barns normala kognitiva utveckling kan försämras något av mammas höga BMI.

Om det finns en ljuspunkt, är det så att det till skillnad från många hot under utvecklingen är detta möjligt att förebygga. När riskerna med övervikt under graviditeten framträder hoppas forskarna att fler unga kvinnor på gränsen till att börja familjer ser vikten av att upprätthålla ett hälsosamt liv och att kulturen kring dem kommer att stödja ansträngningarna för att göra det. "Graviditet är en bra tid att prata med människor om livsstil", säger Poston, "för att de bryr sig djupt om sina barn."

Livmoder med en ledtråd

Få forskningsfrågor är enkla, men epidemiologer som studerar mammas fetma står inför en särskilt skrämmande utmaning. De måste separera effekterna av en mammas vikt från en mängd andra influenser på barnens hälsa. I USA påverkar fetma oproportionerligt låginkomst och minoritetskvinnor. Barn som är födda i mindre välbärgade stadsdelar står inför hinder för deras välbefinnande: mer stress, ökad exponering för föroreningar och mindre tillgång till hälsosamma livsmedel. Dessutom kan samma matval och brist på aktivitet som driver kvinnans viktökning också bli den livsstil som antas av sina barn.

Data blir ännu svårare att retas ut när man undersöker effekter på sinnet. Med tanke på korrelationen mellan fetma och fattigdom kan barn av överviktiga föräldrar också ha pedagogiska nackdelar. Fall i sak: Studier har funnit att små barn i fattigdom sänker sig på skolberedskapsåtgärder, inklusive utveckling av motorisk färdighet, känslomässig hälsa och samhällskunskap.

Det sagt, de senaste studierna - många publicerade under de senaste månaderna - försök att övervinna dessa fördomar. Och de finner fortfarande anledning till oro. Lisa Bodnar, en näringsrik epidemiolog vid University of Pittsburgh, beskriver en "liten men växande litteratur" som tyder på att fetma hos en mamma är förknippad med lägre kognition och andra psykiska utmaningar hos barn. I 2015 i Journal of Nutrition, Bodnar och hennes kollegor publicerade en studie av kvinnor på liknande ekonomiska ställning som var patienter vid Pittsburghs Magee Women's Hospital. Majoriteten var arbetslösa, ensamstående mödrar. Forskarna fann ändå att barn till kvinnor som var överviktiga vid befruktningen eller fick övervikt under graviditeten gjorde något lägre på test av intelligens och verkställande funktion, ett mått på förmågan att planera, organisera och anpassa sig till nya situationer.

Ångestiga barn

Elinor Sullivan såg beteendemässiga skillnader mellan makakebbarn som föddes till mödrar som åt en hög fetthalt jämfört med dem på normal chow. De skarpa skillnaderna gjorde att hon skiftade hennes forskningsfokus och började titta på kost och mänsklig utveckling. 

Källa: EL Sullivan et al / J. Neurosci.

Förmodligen den mest övertygande datalänket maternell fetma med ADHD, säger Sullivan, som fortsätter sina primatstudier. Om maternell fetma (eller en fettdiet) faktiskt kan orsaka hyperaktivitet är oklart, men en studie av gnagare publicerade i Molecular Psychiatry i 2012 beskrivna resultat som "pekar på a direkt biologisk länk mellan utero exponering för fetma och fetma hos vuxna. "Forskare från England och Sverige gav en grupp kvinnliga möss en hög fetthalt som började sex månader före graviditeten och varade tills de avvänjdes, medan en annan grupp åt regelbundet. Avkomman hos de obese mammorna gjorde signifikant högre vid test av hyperaktivitet.

En annan djurstudie, publicerad i 2014 i Journal of Neuroinflammation, fann att kvinnliga avkommor från möss som matades med en fet fet diet hade ökat ångest medan hanarna var benägna att hyperaktivitet. Studien, från Mayo Clinic i Rochester, Minn., Och Oregon Health & Science University, också öppnade dörren för att förebygga. När mamma råttor fick en hälsosammare, mindre inflammatorisk diet under amning, förbättrades de kvinnliga kvinnornas mentala hälsa, även om männen fortfarande hade problem.

I november 2015 granskade Sullivan och kollegor bevisen i Hormoner och beteende, gör grym förutsägelse som, med tanke på långvariga fetma och pervasivitet av kalorimatar, "kommer förekomsten av neurodevelopmental och mentala sjukdomar att fortsätta öka i framtida generationer." I december meddelade forskare från George Washington University och Mathematica Policy Research att 12 procent av Amerikanska barn och ungdomar har diagnostiserats med ADHD, en ökning av 43 procent sedan 2003.

Fältet är fortfarande för nytt för att förklara biologiskt hur fetma skulle försämra fetal hjärnans utveckling, men Sullivan pekar på teoretiska konsekvenser av hög glukos eller hormonet leptin. Leptin hämmar aptiten, men är ofta förhöjd hos överviktiga individer och kan påverka hjärnans utveckling. Men oftast cirklar forskare tillbaka till effekterna av ett upprörd immunförsvar i hjärnan. "Vi tänker på fetma som tillståndet för kronisk inflammation," säger Sullivan. "Många av neurotransmittorerna i hjärnan är mycket känsliga [för inflammation] i tidig utveckling."

Barnvagn

Immunsystemet är inte den enda delen av kroppsmekanik som kombineras med fetma och diet. En övertygande undersökningslinje har kopplat mikrobiomen-specifikt mikroorganismerna inuti matsmältningssystemet - till kroppsvikt. Exempelvis skiljer sig mikrobiomet hos en överviktig person från mikrobiomen hos någon med normal vikt. I experiment som involverar magert möss utan intestinala mikrober är överföring av en obese personens mikrobiom till en tunn mus i sig tillräcklig för att göra magert muspaket på vikt.

Eftersom en nyfödd får sin mikrobiom från mamma, kan en bebis arva mikrober som vill hämma kalorier. I både mänskliga och djurstudier skiljer sig mikrobiomer från avkommor födda till överviktiga mamma än hos barn som är födda för att luta sig mamma, säger Deborah Sloboda, en fostrets fysiolog vid McMaster University i Hamilton, Ontario. "Vad vi inte vet är om det kommer från överföring under graviditet, överföring under födseln eller dålig utvecklingsmiljö som förändrar hur magen bildas."

Tarmarna är normalt en fästning som inte gillar att mikroorganismer flyr. Flera studier har emellertid föreslagit att när under siege från en snabbmats västerländsk diet kan tarmen bli porös (SN: 5 / 30 / 15, sid. 18). Kanske bakterier som glider in i blodomloppet under graviditeten kan påverka korrekt bildning av tarmarna. Andra scenarier är också möjliga: Mikrobiomen som överförts under födseln kunde, som den har i djurförsök, fördisponera ett barn till en mikrobiom som extraherar mer kalorier från en viss mängd mat.

In Pediatrisk forskning i 2015, Sloboda och kollegor granskade forskning om fetma och modermikrobiomen. En teori håller, noterade de att mikrobiomerna hos magert kvinnor är stabila under graviditeten. Mikrobiomerna hos obese kvinnor förefaller mer flyktiga, upplever en större blomning av arten associerad med fetma. Dessa kvinnors barn kan då börja livet med en mikrobiom som är benägen mot viktökning.

Microbial melee

Mager kvinnor bär vanligtvis en stabil population av mikrober i tarmarna. I överviktiga mödrar är mikroberna i balans, tyngre på Firmicutes, bakterier kopplade till att skörda mer energi från kosten. Dessa förändringar kan påverka utvecklingen av fostret och framtida sjukdomsrisk. 

Provande problem

Liksom forskare som studerar hjärnan, misstänker Sloboda och andra att inflammation - som också verkar vara en konsekvens av att mikrobiomen klarar av skräpmat - ligger i centrum för många risker som förmedlas till ett utvecklande foster. "När du överväger det spektrum av förhållanden som har kopplats till mammas fetma", säger immunologen Ilhem Messaoudi vid University of California, Riverside, "en av de saker som länkar alla dessa sjukdomar är inflammation."

Förutom den irritation som kan hända från hög fetthalt, högnatrium, högkalorärt biljett vid körningen, framkallar fettvävnad sig själv en mammas immunförsvar. I detta tillstånd av överaktivering kan de normala signalerna för hennes barns immunförstöring då gå vilse.

"Om du måste utveckla ett immunförsvar i närvaro av inflammation, kommer immunsystemets programmering att förändras, säger Messaoudi. I ett experiment publicerat i 2015 i Pediatrisk Allergi och Immunologi, hon och hennes kollegor studerade 39 gravida kvinnor som betecknades som mager, överviktig eller fetma, baserat på deras preconception body mass index, en mätning av kroppsfett. Forskarna extraherade blodprover från kvinnornas nyfödda navelsträngar och testade reaktionen mot antigener, molekyler som skulle utlösa en immunreaktion.

"Blodkroppens blodkroppar av barn födda till fetma mammor svarade inte på bakteriella antigener", säger hon. Det var som om immunsystemet satte sitt första riktiga test, stumpades. "Om dina immunceller inte vet hur man ska reagera, kommer du att bli sjukare oftare. Du får inte svara på vaccinationer så som ditt immunsystem ska svara. "

En viktig lista

Även om forskningen fortfarande är preliminär, tyder studier på att en fetthaltig diet och fetma vid uppfattning och under en kvinnas graviditet kan få varaktig inverkan på hennes barns mentala hälsa. 

Barnets eventuella psykiska hälsorisker från moderns fetma

Mamma

Barn

Hög prepregnancy BMIAttention-deficit / hyperactivity disorder
Autismspektrumstörning
Ångest / depression
Matberoende
Kognitiv försämring
Överdriven gestationsviktADHD
Autismspektrumstörning
Intag av sötsakerMatberoende

Källa: HM Rivera, KJ Christiansen och EL Sullivan /Främre. Neurosci. 2015

Dessa fynd kan delvis förklara studier som visar att barn av överviktiga mödrar är mer benägna att utveckla störningar som uppstår genom off-kilter immunitet. I 2014, forskare som granskat ett dussin studier avslutas i tidskriften Pediatrik att barn som föddes till mödrar med ett högt kroppsmassindex hade a 20 till 30 procent större risk av astma och väsande öst, men de noterade att mekanismerna fortfarande är okända.

Rewired aptit

Av alla möjliga följder av maternell fetma är uppgifterna mest övertygande för att antysta att överviktiga mödrar tenderar att höja barn som växer upp för att vara överviktiga själva. "Det är en mycket stark effekt och konsekvent i alla populationer", säger Bodnar, från Pittsburgh. Kinesiska forskare skriver i 2013 i PLoS ONE samlade analysen av 45-studier som undersökte huruvida barn mötte större risker för att vara tunga baserat på mammas storlek. Även om studierna har varierat och genetiken självklart spelar en roll, konstaterade forskarna att de har en fetma ungefär tredubblats risken för fetma.

Förutom att kvinnans vikt när hon blir gravid, är överdriven viktökning under graviditeten, särskilt under de första månaderna, också kopplad till hennes barns fetma risk. I en 2012-studie som jämförde fler än 6,600 finska mödrar hade de som satte på mer pounds under de första 20-veckorna i svangerskapet (jämfört med dem som fick minst) barn som var 46-procent mer sannolikt överviktiga vid åldern 16.

Teorier för att förklara föreningen undersöker hur ökad glukos och hormonbalans påverkar fostrets utveckling, särskilt i hjärnan. Leptinresistens, som leder till högre utsöndring av hormonet, kan vara en konsekvens av fetma. I tidningen Acta Physiologica I 2014 påpekade Poston och hennes kollegor från King's College att många studier har funnit att förekomsten av för mycket leptin kan orsaka säkerhetsskador på den utvecklande hypotalamus, ett viktigt gränssnitt mellan hjärnan och det hormonproducerande endokrina systemet.

Djurstudier tyder på att en förändrad hypotalamus kan innebära att ett barn är född med svårighetsreglerande blodtryck och kontrollerande aptit. "Den speciella delen av hjärnan kan bli omdirigerad, och ett barn kan växa upp att äta mer, säger Poston.

Med litet tecken på att fetmaepidemin minskar, kommer den teorin och andra troligen att påta sig ökande betydelse för medicinsk forskning. Denna generations största hälsorisk kan lämna ett oväntat arv. Forskare som arbetar inom detta område oroar sig ofta för att deras forskning kommer att ses som enbart att finna fel hos mödrarna. "Jag tycker att det är orättvist att skylla på kvinnor", säger Bodnar. Övervikt är ett globalt problem. En utgångspunkt, säger hon, är att fler läkare ska tala med sina patienter om vikten av vikt. Eftersom hälften av alla graviditeter är oförutsedda, bör dessa samtal hända innan en kvinna blir gravid. Men i en amerikansk studie som publicerades i 2014 fick överviktiga kvinnor i den födda ålderen diet och träningsråd under preventivmedicinsexamen endast 36 procent av tiden. Antalet var ännu lägre bland gravida kvinnor som var överviktiga. 

Samtidigt säger Bodnar, det här kommer inte att fixas i läkarkontor. Kvinnor varje dag erbjuds billig, kalori-tät mat, drivs av företag med feta marknadsbudgetar (McDonalds ensam spenderar cirka $ 900 miljoner per år på reklam). "Det är inte lätt, i den här miljön, att gå ner i vikt", säger Bodnar. "Vi måste vara överens som ett samhälle som det här betyder."

Den andra halvan

Låt oss inte glömma fadern, vars storlek kan förändra spermier, kanske på sätt som påverkar ett barns risk för fetma, enligt de senaste studierna.

I en studie publicerad online i december i Cell Metabolism, forskare jämfört spermieprover från 13 mager och 10 obese danska män. Forskare från Köpenhamns universitet letade efter epigenetiska skillnader - kemisk bindning av metylgrupper till DNA som påverkar vilka gener som är avstängda eller på. Forskarna hittade betydande skillnader beroende på mäns storlek. De obese männen hade mer metylering i gener som var involverade i metabolism och aptitkontroll.

Sex av de obese männen genomgick sedan gastrisk bypassoperation och förlorade vikt. Ett år senare hade deras spermier förlorat många av de epigenetiska förändringarna i samband med fetma och aptit. Forskarna varnar dock att graden av epigenetiska förändringar som påverkar ett barns aptit är okänt.

Andra studier tyder också på att överviktiga pappor kan skada barnets utveckling. I september rapporterade ett team australiensiska forskare om ett musprov som fann att avkomman hos två överviktiga föräldrar blev värre än om endera förälder ensam var överviktig. Forskarna hittade lägre vikter i moderkakan och fostret, liksom cellulära skillnader (såsom nedsatt mitokondriell funktion) hos avkommorna hos två överviktiga möss. Den studien syntes i American Journal of Physiology - Endokrinologi och Metabolism. - Laura Beil

Den här artikeln visas i januari 23, 2016, utgåva av Science News under rubriken "Maternal Input: En mammas vikt under graviditeten kan forma sitt barns mentala och fysiska hälsa."

Citations