Czas poczęcia może kształtować zdolność organizmu do spalania kalorii

Czas poczęcia może kształtować zdolność organizmu do spalania kalorii

Czy zimowa koncepcja może ukształtować Twój metabolizm na całe życie? Japońskie badanie pokazuje, że narażenie na zimno przed poczęciem może „wstępnie zaprogramować” organizm na spalanie większej liczby kalorii kilkadziesiąt lat później.

W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmieNaturalny metabolizmNaukowcy z Japonii sprawdzili, czy narażenie na niższe temperatury przed poczęciem zwiększa aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej i wydatek energetyczny w ciągu całego życia u ludzi.

tło

Dlaczego niektórym osobom wydaje się, że pozostają szczupli, mimo że jedzą więcej? Zaskakującym czynnikiem może być pogoda, zanim jeszcze zostały poczęte. Brązowa tkanka tłuszczowa (BAT), czyli brązowy tłuszcz, pomaga naszemu organizmowi spalać kalorie poprzez wytwarzanie ciepła, szczególnie w niskich temperaturach. Jest bardziej aktywny u niemowląt i zmniejsza się wraz z wiekiem, ale nie u każdego. U myszy zimne środowisko przed ciążą może zmienić charakterystykę spalania tłuszczu u potomstwa przed programem. Czy to samo mogłoby dotyczyć ludzi? W świecie stojącym w obliczu rosnącej otyłości i zmian klimatycznych zrozumienie, w jaki sposób wczesne sygnały środowiskowe mogą kształtować metabolizm, zapewni nowe narzędzia zapobiegania. Aby zbadać to powiązanie, potrzebne są dalsze badania.

O badaniu

Dobowe wahania temperatury (różnice dzień-noc) przed poczęciem miały większe znaczenie niż średnie temperatury – różnica 10°C podwoiła aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej u potomstwa.

W niniejszym badaniu przeanalizowano 748 zdrowych dorosłych (z początkowej puli ponad 900 przebadanych) w pięciu japońskich kohortach. Naukowcy oszacowali sezon zapłodnienia uczestniczek na podstawie dat urodzenia i standardowej długości ciąży, a następnie sklasyfikowali je jako „zimne” (17 października–15 kwietnia) lub „ciepłe” (16 kwietnia–16 października) w oparciu o sezonowe wzorce temperatur w Japonii. Wykorzystali tomografię emisyjną/tomografię komputerową fluorodeoksyglukozy i pozytronu (FDG-PET/CT) do wizualizacji aktywności brunatnego tłuszczu, spektroskopię czasowo-rozdzielczą (NIR-TR) do oceny gęstości brunatnego tłuszczu oraz podwójnie znakowaną wodę (DLW) w warunkach dziennego zużycia energii (TEE).

Uczestnicy zostali również poddani termogenezie indukowanej zimnem (CIT) i termogenezie indukowanej dietą (DIT) przy użyciu kalorymetrii pośredniej. Testy te wykazały, ile dodatkowej energii spalili pod wpływem łagodnego zimna lub po jedzeniu. Dane dotyczące energii skorygowano pod kątem masy beztłuszczowej i poziomu aktywności fizycznej. Dane meteorologiczne, w tym temperatury zewnętrzne i różnice między dniem a wieczorem, dostosowano do regionu urodzenia każdej uczestniczki i harmonogramu poczęcia. Do zrozumienia powiązań między sezonem zapłodnienia, aktywnością BAT i wskaźnikiem masy ciała (BMI) wykorzystano model równań strukturalnych. Naukowcy kontrolowali wiek, płeć, wzrost i inne czynniki związane ze stylem życia. Wszyscy uczestnicy nie przyjmowali leków i nie mieli znanych zaburzeń metabolicznych.

Wyniki badań

Kohorta 2 obejmowała osoby dorosłe w wieku od 20 do 78 lat, co wykazało, że ochronne działanie brunatnej tkanki tłuszczowej przeciwko otyłości staje się silniejsze wraz z wiekiem i jest największe w średniej dorosłości.

U osób żyjących w chłodniejszych miesiącach w wieku dorosłym stale występowała większa aktywność brązowego tłuszczu. Korzystając z FDG-PET/CT w kohorcie 1, naukowcy odkryli, że 78% osób z grupy spożywającej zimny tłuszcz miało wykrywalną aktywność brunatnego tłuszczu, w porównaniu z zaledwie 66% osób z grupy ciepłej. Nie miało to nic wspólnego z sezonem porodowym; Ważny był tylko czas poczęcia.

Kohorta 2 potwierdziła ten trend w przypadku NIR-TR. Uczestniczki poczęte w zimnych miesiącach miały znacznie większą gęstość brunatnej tkanki tłuszczowej, szczególnie w okolicy szyi i ramion, gdzie występuje ona najczęściej. Ten wzór zaobserwowano zarówno u mężczyzn, jak i kobiet w Japonii, co wzmocniło jego możliwość uogólnienia.

W kohorcie 3 badacze sprawdzili, jak dobrze uczestnicy spalali kalorie w odpowiedzi na zimne powietrze (CIT). Te zaprojektowane w okresie zimowym spalały znacznie więcej energii po ekspozycji na łagodny mróz – 1,5 razy więcej niż te przeznaczone na sezon ciepły, przy czym najsilniejsze efekty zaobserwowano zimą. W temperaturze pokojowej wydatek energetyczny był taki sam w obu grupach, co pokazuje, że efekt jest powiązany z termogenezą wywołaną zimnem, a nie podstawowym metabolizmem.

W kohorcie 4 badano wydatek energetyczny po posiłku (DIT). Tutaj również osoby z grupy tuczącej na zimno spalały więcej kalorii po koszeniu. W kohorcie 5 metoda DLW wykazała, że ​​osoby te nosiły wyższy rozmiar koszulki w życiu codziennym, nawet po uwzględnieniu aktywności fizycznej i składu ciała.

Kohorta 5 obserwowała małe dzieci w wieku od 3 do 6 lat i wykazała wyższą aktywność brązowych kwasów tłuszczowych u dzieci, którym poddano kontrolę zimna jeszcze przed okresem dojrzewania.

Ale co to oznacza dla długoterminowego zdrowia? Kohorta 2, obejmująca dorosłych w każdym wieku, wykazała, że ​​osoby kontrolowane zimnem miały niższy wskaźnik masy ciała, mniej trzewnej tkanki tłuszczowej i węższą talię. Korzyści te wiązały się ze zwiększoną aktywnością brunatnego tłuszczu, co potwierdziło modelowanie równań strukturalnych. Co ciekawe, wśród młodszych uczestników (kohorta 1: mężczyźni w wieku od 18 do 25 lat) różnice w BMI były minimalne, prawdopodobnie dlatego, że nie odnotowano jeszcze przyrostu tkanki tłuszczowej związanego z wiekiem.

Co spowodowało taki efekt? Głęboka analiza danych pogodowych wykazała, że ​​niższe temperatury zewnętrzne i większe wahania temperatur w ciągu dnia i nocy w miesiącach poprzedzających poczęcie były najsilniejszymi predyktorami aktywności brunatnej tkanki tłuszczowej u dorosłych. Wzorców tych nie zaobserwowano podczas ciąży, co sugeruje, że krytyczne okno dla tego programowania ma miejsce przed zapłodnieniem, prawdopodobnie w wyniku hipotetycznych zmian epigenetycznych w plemnikach spowodowanych ekspozycją ojca na zimno – mechanizmem obserwowanym u myszy, ale niepotwierdzonym jeszcze u ludzi.

Innymi słowy, jeśli twoi rodzice poczęli cię podczas zimnego uderzenia, twoje ciało może lepiej spalać kalorie i przeciwstawiać się przyrostowi masy ciała. Odkrycie to może mieć szerokie implikacje dla poprawy wiedzy na temat otyłości i metabolizmu energetycznego na poziomie populacji, wymaga jednak walidacji w różnych populacjach globalnych.

Wnioski

Badanie to sugeruje, że poczęcie w chłodniejszych miesiącach zwiększa aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej i długoterminowy wydatek energetyczny oraz zmniejsza ryzyko otyłości w wieku dorosłym. Zidentyfikowanie uprzedzeń jako kluczowego okna uwydatnia nową koncepcję: wstępne doprecyzowanie pochodzenia zdrowia i choroby (PFOHAD). Odkrycia te pogłębiają naszą wiedzę na temat tego, jak klimat i środowisko kształtują zdrowie na przestrzeni pokoleń. W miarę wzrostu globalnych temperatur i wzrostu wskaźników otyłości badanie to rodzi pilne pytania dotyczące tego, w jaki sposób wczesne narażenie na czynniki środowiskowe może wpłynąć na nasz los metaboliczny i podkreśla potrzebę przeprowadzenia badań poza Japonią. Zrozumienie tego powiązania może utorować drogę nowym strategiom zapobiegania chorobom metabolicznym.

Źródła: