Underernæring i fosterlivet fremskynder biologiske aldringsprosesser

En studie utført ved Columbia University School of Medicine og Robert N. Butler Center on Aging ved Columbia University fant at barn født etter eksponering for hungersnød i livmoren viser tegn på akselerert aldring seks tiår senere. Effektene av hungersnød var gjennomgående større hos kvinner og praktisk talt ikke-eksisterende hos menn. Resultatene ble publisert i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

Den nederlandske hungersnøden, som inntraff mellom november 1944 og mai 1945, under den tyske overgivelsen i andre verdenskrig, ble utløst av en matembargo innført av de okkuperende tyske styrkene tidlig i oktober 1944. I denne perioden ble mat rasjonert i de berørte regionene i Nederland. Forskere brukte rasjoneringslogger for å bestemme hungersnødsperioden da det gjennomsnittlige daglige matforbruket falt til under 900 kcal.

Biologisk aldring antas å oppstå fra akkumulering av endringer på cellenivå som gradvis undergraver motstandskraften til celler, vev og organer, og som direkte påvirker hvor raskt folk mister funksjon og utvikler sykdom når de eldes.

«Vi vet fra tidligere studier av flere hungersnødstilfeller at personer som har blitt utsatt for hungersnød i livmoren kan utvikle helseproblemer senere i livet», sa Mengling Chen, hovedforfatter av studien og Marie Curie-stipendiat ved Universitetet i Lausanne, som jobbet med prosjektet under et forskningsopphold ved Columbias Center on Aging. «Målet vårt i denne studien var å teste hypotesen om at denne økte risikoen kan være relatert til akselerert biologisk aldring.»

«Forskning på hungersnød kan være et kraftig verktøy for å forstå hvordan traumer som oppstår veldig tidlig i livet påvirker helsen og utviklingen vår», sa Daniel Belsky, førsteamanuensis i epidemiologi ved Center on Aging, Chengs forskningsperiode og studiens seniorforfatter. «I denne studien brukte vi hungersnød som et slags 'naturlig eksperiment' for å utforske hvordan forstyrrelser i ernæring og stress under fosterutviklingen kan påvirke de biologiske aldringsprosessene mange tiår senere.»

Den akselererte aldringen som forskerne dokumenterte hos overlevende etter hungersnød har i andre studier blitt assosiert med kortere levetid og tidligere debut av hjertesykdom, hjerneslag, demens og fysisk funksjonshemming. «Våre funn tyder på at disse overlevende kan være på vei mot kortere, sunnere levetid», sa Belsky.

Forskerne analyserte data fra Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), en naturalistisk fødselskohortstudie av 951 overlevende som hadde blitt utsatt for hungersnød i livmoren. De så på endringer i DNA-metylering – eller kjemiske merker på DNA som regulerer genuttrykk – som endrer seg med alderen. Disse mønstrene kalles ofte den «epigenetiske klokken».

Basert på blodprøver samlet inn da de overlevende var 58 år gamle, vurderte forskerne biologisk aldring ved hjelp av et verktøy kalt DunedinPACE, utviklet av Belsky og kolleger ved Duke og Otago universiteter i New Zealand. Klokken måler hvor raskt en persons kropp forringes når den eldes, «som et speedometer for de biologiske aldringsprosessene», forklarte Belsky. Til sammenligning analyserte Belsky og kolleger også to andre epigenetiske klokker, GrimAge og PhenoAge.

Hungersnødsoverlevende hadde raskere DunedinPACE sammenlignet med kontrollgruppen. Denne effekten var mest uttalt hos kvinner, mens den så å si ikke hadde noen effekt på aldringsraten hos mennene som ble studert.

Data for de 951 kohortdeltakerne inkluderte 487 hungersnødsoverlevende med tilgjengelige DNA-data, 159 tidsmatchede kontrollpersoner og 305 kontrollsøsken. Tidsmachede kontrollpersoner ble født før eller etter hungersnøden på de samme sykehusene som hungersnødsoverlevende og hadde også søstre eller brødre av samme kjønn.

Det ble gjort sammenligninger med uernæringsstyrte kontrollpersoner på tre målinger av DNA-biologisk aldring på hvert av seks tidspunkter, fra før unnfangelse til slutten av svangerskapet. I tillegg ble hele kohortutvalget intervjuet, og nesten alle deltok i en klinisk undersøkelse på tidspunktet for DNA-innsamlingen.

«Selv om det ikke finnes noen gullstandard for å måle biologisk aldring, styrker den overordnede konsistensen av resultater på tvers av tre forskjellige epigenetiske biologiske aldringsklokker utviklet i forskjellige kohorter ved bruk av forskjellige endepunkter tilliten til at resultatene våre virkelig gjenspeiler aldringsprosessen», sa Belsky.

«Vi tror faktisk at våre anslag over hungersnød er konservative», sa LH Lumay, professor i epidemiologi ved Columbia University School of Medicine og grunnlegger av Dutch Hunger Winter Family Study, som gjennomførte studien. Lumay har gjennomført en rekke studier av kohorter rammet av hungersnød i Nederland, Ukraina og Kina.

"I hvilken grad observerte forskjeller i målinger av biologisk aldring vil føre til ytterligere forskjeller i forventet levealder og livskvalitet gjenstår å avgjøre. Derfor er fortsatt dødelighetsovervåking av denne kohorten nødvendig ettersom overlevende etter hungersnød i livmoren nærmer seg sitt niende levetiår."