Рост и здоровье: общие закономерности

Рост и здоровье: общие закономерности
Alan Lucas
Рост является ключевым биологическим признаком, позволяющим провести
границу между педиатрической и взрослой популяции. Традиционно рост служит
показателем пищевого статуса, и большое количество научной литературы
посвящено показателям и аномалиям роста при развитии заболевания. Однако
новым направлением исследований является изучение связи между ростом и
сохранением здоровьем в течение жизни, а у животных - между ростом и
старением. Это новая область, позволяющая по-новому взглянуть на биологию
развития, на формирование основы для последующего здоровья на ранних стадиях
развития организма, а также на первичную профилактику заболеваний.
Программирование
Центральной идеей для этой области является ‘программирование’ – более
широкая концепция, утверждающая, что стимул или повреждение в критический
период раннего развития может вызвать длительные или пожизненные эффекты. В
1961 г. МакКанс (McCance) впервые показал, что размер крысят в помете может
изменяться в зависимости от определенных факторов, воздействующих в период
раннего роста и программирующих размер тела. В настоящее время
многочисленные исследования на животных показывают, что посредством
изменения питания на ранней стадии развития или путем воздействия на
программы роста можно влиять на состояние организма в более позднем возрасте,
при этом имеются в виду такие последствия как ожирение, а также такие
показатели как уровень артериального давления, метаболизм холестерина,
устойчивость к инсулину, развитие атеросклероза, здоровье костной ткани,
иммунной системы, способность к обучению, поведенческие особенности, а также
продолжительность жизни в целом. Исследования, основанные на наблюдениях, а
также, что более важно, рандомизированные исследования (обозначаемые также
RCT - это исследования, позволяющие установить наличие причинно-следственной
связи) показывают, что аналогичные эффекты отмечаются у людей, а это имеет
большое значение для здоровья общества в целом.
Рост определяется питанием, что затрудняет разделение этих двух факторов,
действующих на ранних стадиях развития, по степени воздействия на состояние
здоровья в последующие годы жизни; однако считается, что сам по себе процесс
роста может оказывать центральное программирующее воздействие, как это
происходит у многих видов, включая бабочек, рыб, грызунов и приматов.
Постепенно происходит понимание сложных механизмов спаривания и
эпигенетических воздействий, связывающих рост с состоянием организма на более
поздних стадиях жизни. Раннее программирование гормональных систем
спаривания, включая инсулиноподобные факторы роста и лептин, теоретически,
позволяет говорить о перспективах изменения каскада программирующих реакций
фармакологическими способами в будущем.
1
Программирование ожирения и сердечнососудистых заболеваний
Многочисленные исследования, проведенные на животных и людях, включая
RCT, показывают, что вмешательство на ранних этапах развития позволяет
увеличить скорость роста в этот период времени, программирует последующее
ожирение, повышение артериального давления, устойчивость к инсулину и
холестерину ЛНП, что является классическим набором факторов риска для
развития сердечнососудистого заболевания (CVD). Так, в 2004 г. Сингхал и Лукас
(Singhal и Lucas) предложили гипотезу об ускорении постнатального роста.
Согласно их представлениям, быстрый рост на ранних стадиях развития
(пересечение верхнего процентиля) программирует ожирение и CVD. Это
объясняет преимущества, отмеченные у детей, находящихся на грудном
вскармливании, с точки зрения снижения в дальнейшем риска ожирения и CVD, так
как эти дети растут в раннем периоде жизни медленнее. Полученные сведения
также согласуются с другими фактами, полученными у различных видов, которые
свидетельствуют о том, что быстрый рост организма на ранних стадиях развития
может приводить впоследствии к неблагоприятным эффектам.
Концепция постнатального развития подтверждается 50 годами тщательных
исследований; однако не так давно появилась гипотеза о том, что заболевания
взрослого организма начинаются еще на стадии плода. Она была предложена для
того, чтобы объяснить ретроспективную связь между низким весом при рождении
(который является маркером сниженного роста плода) и последующим развитием
CVD. Однако в настоящее время существуют данные, еще в большей степени
подтверждающие, что риск для детей с низким весом не так велик до того
момента, когда начинается неблагоприятное программирование плода. Важное
значение имеет тенденция к последующему скачку роста, что подтверждает тот
факт, что основным этапом, когда происходит программирование развития
сердечнососудистого заболевания, является постнатальный период.
Программирование мозга
С другой стороны, период до завершения беременности особенно важен с
точки зрения воздействия питания и/или роста на развитие мозга в течение
длительных последующих периодов времени. Недоношенные дети, получавшие
достаточно питания для того, чтобы прирост веса держался на уровне 18 г/кг в день
(по сравнению с 13–15), имели в последующем значительные преимущества по
вербальному IQ, у них реже отмечались двигательные или психические
расстройства, были лучше навыки обучения, а также развитие соответствующих
структур мозга. У монозиготных близнецов, имевших при рождении различный вес,
основной дефицит вербального IQ позднее появлялся у того близнеца, который рос
медленнее (неопубликованные данные). Напротив, питание и рост в постнатальном
периоде, по всей видимости, оказывают менее значимый эффект.
Будущие перспективы
Новое понимание влияния роста на здоровье заставляет искать ответ на
ключевые научные вопросы относительно основных программирующих стимулов,
тех периодов времени, когда они начинают действовать, а также соответствующих
механизмов. Проводимая в настоящее время оценка роста организма самого по
себе, с помощью сравнительных таблиц, с концептуальной точки зрения, является
бессмысленной процедурой, так как по таким таблицам нельзя определить
‘желаемый’ показатель, с учетом последствий для здоровья. Такие таблицы не
содержат ранжирования траекторий индивидуального роста в зависимости от риска
CVD, или замедления
2
роста головы в зависимости от последующего когнитивного потенциала. Нам
также мало что известно о том, какие именно аспекты роста и связанного с
ним состава тела наилучшим образом позволяют предсказать уровень здоровья
в дальнейшем. Все эти проблемы имеют большое значение для здоровья всего
общества.
3