Din befruktningstid kan forma din kropps kaloriförbränningsförmåga

Din befruktningstid kan forma din kropps kaloriförbränningsförmåga

Kan en vinterbefruktning forma din ämnesomsättning för livet? En japansk studie visar att exponering för kyla innan befruktningen kan "förprogrammera" din kropp för att bränna fler kalorier decennier senare.

I en studie som nyligen publicerats i tidskriftenNaturlig ämnesomsättningForskare i Japan undersökte om exponering för kallare temperaturer före befruktningen ökar brunt fettaktivitet och livstidsenergiförbrukning hos människor.

bakgrund

Varför verkar vissa människor hålla sig smala trots att de äter mer? En överraskande faktor kan vara vädret innan de ens var tänkta. Brun fettvävnad (BAT), eller brunt fett, hjälper våra kroppar att bränna kalorier genom att generera värme, särskilt under kalla förhållanden. Det är mer aktivt hos spädbarn och minskar med åldern, men inte för alla. Hos möss kan kalla miljöer före graviditeten förändra fettförbränningsegenskaperna hos förprogrammerade avkommor. Kan detsamma gälla för människor? I en värld som står inför stigande fetma och klimatförändringar ger förståelsen för hur tidiga miljösignaler kan forma ämnesomsättningen nya verktyg för förebyggande. Ytterligare forskning behövs för att undersöka denna länk.

Om studien

De dagliga temperaturfluktuationerna (dag-nattskillnader) före befruktningen hade större betydelse än medeltemperaturen - ett gap på 10 °C fördubblade brunfettaktiviteten hos avkomman.

Den aktuella studien analyserade 748 friska vuxna (från en initial pool på över 900 screenade) i fem japanska kohorter. Forskare uppskattade deltagarnas befruktningssäsong med hjälp av födelsedatum och standard gestationslängd och kategoriserade dem som "kalla" (17 oktober till 15 april) eller "varma" (16 april till 16 oktober) baserat på Japans säsongsbetonade temperaturmönster. De använde fluorodeoxiglukos-positronemissionstomografi/datortomografi (FDG-PET/CT) för att visualisera brunt fettaktivitet, tidsupplöst spektroskopi (NIR-TRs) för att bedöma brunt fettdensitet och dubbelmärkt vatten (DLW) under dagliga energiförhållanden (TEE).

Deltagarna genomgick också kallinducerad termogenes (CIT) och dietinducerad termogenes (DIT) med indirekt kalorimetri. Dessa tester visade hur mycket extra energi de förbrände när de utsätts för mild kyla eller efter att ha ätit. Energidata justerades för fettfri massa och fysiska aktivitetsnivåer. Meteorologiska data, inklusive utomhustemperaturer och dag-kvällsvariationer, anpassades till varje deltagares födelseregion och tidslinje för befruktning. En strukturell ekvationsmodell användes för att förstå hur befruktningssäsong, BAT-aktivitet och kroppsmassaindex (BMI) hängde ihop. Forskare kontrollerade för ålder, kön, längd och andra livsstilsfaktorer. Alla deltagare var medicinfria och hade inga kända metabola störningar.

Studieresultat

Kohort 2 inkluderade vuxna i åldern 20 till 78 år, vilket visar att den skyddande effekten av brunt fett mot fetma blir starkare med åldern och är högst i medelvuxen ålder.

Människor under kallare månader hade konsekvent mer aktivt brunt fett i vuxen ålder. Med hjälp av FDG-PET/CT i kohort 1 fann forskarna att 78 % av personerna från den kalla fettgruppen hade påvisbar aktivitet av brunt fett, jämfört med bara 66 % från den varma gruppen. Detta hade ingenting att göra med födelsesäsongen; Endast tiden för befruktningen var viktig.

Kohort 2 bekräftade trenden med NIR-TR. Deltagare som föddes under kalla månader hade signifikant högre brunt fetttäthet, särskilt i nacke- och axelområdet, där brunt fett är vanligast. Detta mönster observerades hos både män och kvinnor i Japan, vilket stärkte dess generaliserbarhet.

I kohort 3 testade forskare hur väl deltagarna brände kalorier som svar på kall luft (CIT). De som designats under den kalla årstiden brände betydligt mer energi efter mild kylexponering - 1,5 gånger mer än de från den varma årstiden, med de starkaste effekterna observerade på vintern. Vid rumstemperatur var energiförbrukningen densamma i båda grupperna, vilket visar att effekten är kopplad till kylinducerad termogenes, inte baslinjemetabolism.

Kohort 4 undersökte energiutgifter efter måltid (DIT). Även här brände de i kallgödningsgruppen fler kalorier efter klippningen. I kohort 5 visade DLW-metoden att dessa individer hade högre T-shirt i det dagliga livet, även efter justering för fysisk aktivitet och kroppssammansättning.

Kohort 5 följde småbarn i åldern 3 till 6 år och visade högre brun fettsyraaktivitet hos köldkontrollerade barn redan före puberteten.

Men vad betyder detta för den långsiktiga hälsan? Kohort 2, som inkluderade vuxna i alla åldrar, visade att köldkontrollerade individer hade lägre kroppsmassaindex, mindre visceralt fett och mindre midjor. Dessa fördelar var associerade med ökad brunt fettaktivitet, vilket bekräftades av strukturell ekvationsmodellering. Intressant nog, bland yngre deltagare (Kohort 1: män i åldrarna 18 till 25), var BMI-skillnaderna minimala, troligen för att de ännu inte hade registrerats med åldersrelaterad fettökning.

Vad orsakade denna effekt? En djupdykning i väderdata visade att lägre utomhustemperaturer och bredare dag- och natttemperatursvängningar under månaderna före befruktningen var de starkaste prediktorerna för aktivitet av brunt fett hos vuxna. Dessa mönster observerades inte under graviditeten, vilket tyder på att det kritiska fönstret för denna programmering inträffar före befruktning, möjligen genom hypotetiska epigenetiska förändringar av spermier som drivs av faderlig förkylningsexponering, en mekanism som observerats hos möss men ännu inte bekräftats hos människor.

Med andra ord, om dina föräldrar blev gravida med dig under en förkylning, kan din kropp vara bättre på att bränna kalorier och motstå viktökning. Detta fynd kan ha breda konsekvenser för att förbättra befolkningsnivåns förståelse för fetma och energimetabolism, men kräver validering i olika globala populationer.

Slutsatser

Denna studie tyder på att tänkt tid under kallare månader ökar brunt fettaktivitet och långsiktig energiförbrukning och minskar risken för fetma i vuxen ålder. Att identifiera förförståelse som ett nyckelfönster lyfter fram ett nytt koncept: förfining av ursprunget till hälsa och sjukdom (PFOHAD). Dessa fynd fördjupar vår förståelse för hur klimat och miljö formar hälsa över generationer. När den globala temperaturen stiger och fetma stiger, väcker denna forskning brådskande frågor om hur tidig miljöexponering kan påverka vårt metabola öde och understryker behovet av studier utanför Japan. Att förstå detta samband kan bana väg för nya förebyggande strategier mot metabola sjukdomar.

Källor: