Гипотеза фетального программирования, которая была сформулирована Баркером в 1984 г., получила дальнейшее развитие не только во многочисленных исследованиях по изучению роли эпигенетических модификаций в формировании заболеваний, но и послужила основой для концепции первопричин здоровья и болезней на ранних периодах развития (DOHaD). Данная концепция изучает роль факторов окружающей среды в репрограммировании здоровья, что имеет важное значение не только для понимания причин формирования различных патологий, но и роли сложных механизмов эпигенетического наследования для будущих поколений. Последние работы все больше внимания уделяют влиянию роли особенностей внутриутробного развития плода на формирование метаболических и кардиоваскулярных расстройств.
Кроме того, H. Jebeile et al. отмечают, что ожирение в детстве, как правило, не только сохраняется во взрослой жизни, но и становится фактором риска кардиометаболических заболеваний и преждевременной смерти. Эпигеном является важным недостающим звеном в понимании раннего жизненного программирования ожирения. Избыточная масса тела и ожирение матери, гестационный сахарный диабет и гипергликемия в целом оказывают влияние не только на рост плода, но и на развитие метаболических расстройств у потомства в более позднем возрасте. Вне зависимости от массы тела матери во многих исследованиях показана связь между материнской гипергликемией и инсулинорезистентностью и высокой частотой детского ожирения. В исследовании P.M. Catalano et al. было показано, что вклад материнского ожирения и гестационного сахарного диабета на массо-ростовые показатели новорожденного является независимым и аддитивным. Тем не менее механизмы, с помощью которых материнское ожирение и диабет опосредованно влияют на здоровье потомства, остаются неясными. Изучение этиологии ожирения требует не только понимания значения многофакторного взаимодействия между экологическими и генетическими факторами риска, но и оценки опосредованной роли данных факторов на каждом этапе развития человека. D. Harary et al. подчеркивают, что большое значение имеет изучение внутриутробных механизмов формирования ожирения на молекулярном и клеточном уровне в ответ на субоптимальные условия, которые приводят к структурным и функциональным изменениям систем органов и тканей и изменяют восприимчивость организма ко многим заболеваниям.
Важное значение процесса фетального программирования ожирения имеет формирование головного мозга. В частности, роль гипоталамо-лимбико-ретикуло-кортикального комплекса в регуляции энергетического гомеостаза хорошо известна. Гомеостатический контроль энергетического баланса относится к явлению, которое управляет гомеостатической регуляцией или синхронизацией между потреблением энергии и ее расходом. Большой интерес представляет работа J.M. Rasmussen et al., где авторами была разработана модель, согласно которой ключевые аспекты энергетического гомеостаза мозга уже функционируют к моменту рождения с существенными межиндивидуальными вариациями. Авторы предположили, что фенотипическая изменчивость гипоталамо-лимбико-ретикуло-кортикального комплекса является важной детерминантой последующей восприимчивости к энергетическому дисбалансу и развитию ожирения. При этом пластичность развития данной системы зависит от таких внутриутробных условий, как эндокринные, иммунные, воспалительные и метаболические процессы в системе «мать–плацента–плод». Изучение внутриутробных нейрометаболических процессов может способствовать объективной оценке энергетического гомеостаза головного мозга, в особенности межиндивидуальных биологических вариаций в энергетическом гомеостазе.
Изменение фетального программирования, направленности иммунометаболических процессов и регуляции энергетического гомеостаза является причиной нарушения формирования здоровья в постнатальном периоде жизни. Выявление клеточных и молекулярных механизмов, вызывающих внутриутробные нарушения генетического и эпигенетического программирования, является серьезной проблемой, которая требует дальнейшего углубленного изучения.
В настоящее время наиболее актуальной проблемой большинства исследований является изолированное изучение эпигенетических меток. Будущие работы должны быть направлены на исследование особенностей взаимодействия эпигенома и окружающей среды, а также оценку обратимости эпигенетических модификаций. Анализ полученных данных позволит в будущем интегрировать их в клиническую практику и разработать эффективные профилактические меры.
____________________
1 Catalano P.M., McIntyre H.D., Cruickshank J.K. et al. HAPO Study Cooperative Research Group. The hyperglycemia and adverse pregnancy outcome study: associations of GDM and obesity with pregnancy outcomes. Diabetes Care. 2012 Apr;35(4):780–86.
2 Harary D., Akinyemi A., Charron M.J., Fuloria M. Fetal Growth and Intrauterine Epigenetic Programming of Obesity and Cardiometabolic Disease. Neoreviews. 2022 Jun 1;23(6):e363–e372.
3 Jebeile H., Kelly A.S., O’Malley G., Baur L.A. Obesity in children and adolescents: epidemiology, causes, assessment, and management. Lancet Diabetes Endocrinol. 2022 May;10(5):351–65.
4 Rasmussen J.M., Thompson P.M., Entringer S. et al. Fetal programming of human energy homeostasis brain networks: Issues and considerations. Obes Rev. 2022 Mar;23(3):e13392.
