Детские истоки хронических заболеваний взрослых: в фокусе - ожирение и метаболический синдром

В настоящее время проблема ожирения и метаболического синдрома, входящих в группу хронических неинфекционных заболеваний, приобрела серьезное медико-социальное значение и глобальный масштаб в связи с неуклонным повсеместным ростом распространенности, что заставляет ученых искать причины таких негативных эпидемиологических трендов. В последние годы в круг наиболее интересных вопросов, обсуждаемых медицинским сообществом, попала концепция раннего программирования, основой которой является постулат о том, что истоки большинства хронических заболеваний взрослых формируются в детском возрасте. В настоящем обзоре представлены современные научные данные, подтверждающие концепцию ранних истоков хронических заболеваний с фокусом на ожирение и метаболических синдром. Авторы рассматривают ключевые факторы, определяющие особенности метаболических процессов, лежащих в основе формирования здоровья человека или предрасполагающих к развитию метаболических заболеваний, особенно в ранние периоды развития, акцентируя внимание на факторах риска ожирения и возможных направлениях профилактических вмешательств.

ожирение, метаболический синдром, хронические неинфекционные заболевания, дети, ранние истоки

1. GBD 2015 Obesity Collaborators; Afshin A., Forouzanfar M.H., Reitsma M.B. et al. Health Effects of Overweight and Obesity in 195 Countries over 25 Years. N Engl J Med. 2017 Jul 6;377(1):13-27. doi: 10.1056/NEJMoa1614362.

2. Gritsinskaya V.L., Novikova V.P., Khavkin A.I. Epidemiology of obesity in children and adolescents (systematic review and meta-analysis of publications over a 15-year period). Questions of practical pediatrics. 2022;17(2):126-135. (In Russ.) doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-126-135.@@ Грицинская В.Л., Новикова В.П., Хавкин А.И. К вопросу об эпидемиологии ожирения у детей и подростков (систематический обзор и метаанализ научных публикаций за 15-летний период). Вопросы практической педиатрии. 2022;17(2):126-135. doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-126-135.

3. Drapkina O.M., Eliashevich S.O., Shepel R.N. Obesity as a risk factor for chronic non-communicable diseases.Russian Journal of Cardiology. 2016;6(134):73-79. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2016-6-73-79.@@ Драпкина О.М., Елиашевич С.О., Шепель Р.Н. Ожирение как фактор риска хронических неинфекционных заболеваний. Российский кардиологический журнал. 2016;6(134):73-79. doi: 10.15829/1560-4071-2016-6-73-79.

4. Alfaraidi H., Samaan M.C. Metformin therapy in pediatric type 2 diabetes mellitus and its comorbidities: A review. Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Feb 6;13:1072879. doi: 10.3389/fendo.2022.1072879.

5. Skvortsova O.V., Migachyova N.B., Mikhaylova E.G. Clinical and Metabolic Characteristics of Children with Various Obesity Phenotypes. Effective pharmacotherapy. 2024;20(13):16-22. (In Russ.) doi: 10.33978/2307-3586-2024-20-13-16-22.@@ Скворцова О.В., Мигачева Н.Б., Михайлова Е.Г. Клинико-метаболическая характеристика детей с разными фенотипами ожирения. Эффективная фармакотерапия. 2024;20(13):16-22. doi: 10.33978/2307-3586-2024-20-13-16-22.

6. Skvortsova O.V., Migacheva N.B., Mikhailova E.G. Immunometabolic aspects of chronic nonspecific inflammation in obesity. Meditsinskiy Sovet. 2023;17(12):75-82. (In Russ.) doi: 10.21518/ms2023-187.@@ Скворцова О.В., Мигачева Н.Б., Михайлова Е.Г. Иммунометаболические аспекты хронического неспецифического воспаления на фоне ожирения. Медицинский совет. 2023;17(12):75-82. doi: 10.21518/ms2023-187.

7. Sun M., Fritz J., Häggström C. et al. Metabolically (un) healthy obesity and risk of obesity-related cancers: a pooled study. J Natl Cancer Inst. 2023 Apr 11;115(4):456-467. doi: 10.1093/jnci/djad008.

8. Mahmoud R., Kimonis V., Butler M.G. Genetics of Obesity in Humans: A Clinical Review.Int J Mol Sci. 2022 Sep 20;23(19):11005. doi: 10.3390/ijms231911005.

9. Rajamoorthi A., LeDuc C.A., Thaker V.V. The metabolic conditioning of obesity: A review of the pathogenesis of obesity and the epigenetic pathways that “program” obesity from conception. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Oct 18;13:1032491. doi: 10.3389/fendo.2022.1032491.

10. Kim O.T., Drapkina O.M. Obesity epidemic through the prism of evolutionary processes. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2022;21(1):3109. (In Russ.) doi: 10.15829/1728-8800-2022-3109.@@ Ким О.Т., Драпкина О.М. Эпидемия ожирения через призму эволюционных процессов. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022; 21(1):3109. doi: 10.15829/1728-8800-2022-3109.

11. Safaei M., Sundararajan E.A., Driss M., Boulila W., Shapi’i A. A systematic literature review on obesity: Understanding the causes & consequences of obesity and reviewing various machine learning approaches used to predict obesity.Comput Biol Med. 2021 Sep;136:104754. doi: 10.1016/j.compbiomed.2021.104754.

12. Wadhwa P.D., Buss C., Entringer S., Swanson J.M. Developmental origins of health and disease: brief history of the approach and current focus on epigenetic mechanisms. Semin Reprod Med. 2009 Sep;27(5):358-68. doi: 10.1055/s-0029-1237424.

13. Barker D.J. The origins of the developmental origins theory. J Intern Med. 2007 May;261(5):412-7. doi: 10.1111/j. 1365-2796.2007.01809.x.

14. Zhou Y., Xu Y. Nutrition and Metabolism in the First 1000 Days of Life. Nutrients. 2023 May 30;15(11):2554. doi: 10.3390/nu15112554.

15. Arima Y., Fukuoka H. Developmental origins of health and disease theory in cardiology. J Cardiol. 2020 Jul;76(1):14-17. doi: 10.1016/j.jjcc.2020.02.003.

16. Chandra M. Developmental Origins of Non-Communicable Chronic Diseases: Role of Fetal Undernutrition and Gut Dysbiosis in Infancy. Children (Basel). 2024 Nov 15;11(11):1387. doi: 10.3390/children11111387.

17. Alves J.G.B., Alves L.V. Early-life nutrition and adult-life outcomes. J Pediatr (Rio J). 2024 Mar-Apr;100 Suppl 1 (Suppl 1): S4-S9. doi: 10.1016/j.jped.2023.08.007.

18. McCormack S., Xia Q., Grant S.F. Developmental origins of genotype-phenotype correlations in chronic diseases of old age. Aging Dis. 2012 Oct;3(5):385-403. Epub 2012 Sep 10. PMID: 23185719; PMCID: PMC3501394.

19. Belmer SV. The concept of food programming: general provisions and specific examples. Attending physician. 2015;2:78-85. (in Russ.) EDN: THUNRN.@@ Бельмер С.В. Концепция пищевого программирования: общие положения и частные примеры. Лечащий врач. 2015;2:78-85. - EDN THUNRN.

20. Netrbenko OK. Infantile origins of obesity. Treatment and prevention. 2011;(1):42-49. (in Russ.) EDN: PNPMJP.@@ Нетребенко О.К. Младенческие истоки ожирения. Лечение и профилактика. 2011;(1):42-49. - EDN PNPMJP.

21. Fall C.H.D., Kumaran K. Metabolic programming in early life in humans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2019 Apr 15;374(1770):20180123. doi: 10.1098/rstb.2018.0123.

22. Netrbenko O.K., Shcheplyagina L.A., Gribakin S.G. Infantile origins of obesity. Treatment and prevention. 2020;10(1):29-35. (in Russ.) EDN: JMAUKQ.@@ Нетребенко О.К., Щеплягина Л.А., Грибакин С.Г. метаболическое программирование и эпигенетика в педиатрии. Лечение и профилактика. 2020;10(1):29-35. - EDN: JMAUKQ.

23. Cooney C.A., Dave A.A., Wolff G.L. Maternal methyl supplements in mice affect epigenetic variation and DNA methylation of offspring. J Nutr. 2002 Aug;132(8 Suppl):2393S-2400S. doi: 10.1093/jn/132.8.2393S.

24. Jiao F., Yan X., Yu Y., Zhu X., Ma Y., Yue Z., Ou H., Yan Z. Protective effects of maternal methyl donor supplementation on adult offspring of high fat diet-fed dams. J Nutr Biochem. 2016 Aug;34:42-51. doi: 10.1016/j.jnutbio.2016.04.005.

25. Drake A.J., McPherson R.C., Godfrey K.M. et al. An unbalanced maternal diet in pregnancy associates with offspring epigenetic changes in gene controlling glucocorticoid action and fetal growth. Clin.Endocrinol. 2012;77(6):808-815. doi:10.1111/j.1365-2265.2012.04453.x.

26. El Hajj N., Pliushch G., Schneider E. et al. Metabolic programming of MEST DNA methylation by intrauterine exposure to gestational diabetes mellitus. Diabetes. 2013 Apr;62(4):1320-8. doi: 10.2337/db12-0289.

27. Gonzalez-Nahm S., Mendez M.A., Benjamin-Neelon S.E., Murphy S.K., Hogan V.K., Rowley D.L., Hoyo C. DNA methylation of imprinted genes at birth is associated with child weight status at birth, 1 year, and 3 years. Clin Epigenetics. 2018 Jun 28;10:90. doi: 10.1186/s13148-018-0521-0.

28. Cerf M.E. Maternal and Child Health, Non-Communicable Diseases and Metabolites. Metabolites. 2023 Jun 15;13(6):756. doi: 10.3390/metabo13060756.

29. Hsu C.N., Hou C.Y., Hsu W.H., Tain Y.L. Early-Life Origins of Metabolic Syndrome: Mechanisms and Preventive Aspects.Int J Mol Sci. 2021 Nov 2;22(21):11872. doi: 10.3390/ijms222111872.

30. Yu Z., Han S., Zhu J., Sun X., Ji C., Guo X. Pre-pregnancy body mass index in relation to infant birth weight and offspring Overweight/Obesity: A systematic review and meta-analysis. PloS One. 2013; 8(4): e61627. doi: 10.1371/journal.pone.0061627.

31. Voerman E., Santos S., Patro Golab B.et al. Maternal body mass index, gestational weight gain, and the risk of overweight and obesity across childhood: An individual participant data meta-analysis. PLoS Med. 2019 Feb 11;16(2): e1002744. doi: 10.1371/journal.pmed.1002744.

32. Hoffman D.J., Powell T.L., Barrett E.S., Hardy D.B. Developmental origins of metabolic diseases. Physiol Rev. 2021 Jul 1;101(3):739-795. doi: 10.1152/physrev. 00002.2020.

33. Oestreich A.K., Moley K.H. Developmental and Transmittable Origins of Obesity-Associated Health Disorders. Trends Genet. 2017 Jun;33(6):399-407. doi: 10.1016/j.tig.2017.03.008.

34. Bernardi J.R., Pinheiro T.V., Mueller N.T. et al. Cesarean delivery and metabolic risk factors in young adults: a Brazilian birth cohort study. Am J Clin Nutr. 2015 Aug;102(2):295-301. doi: 10.3945/ajcn.114.105205. Epub 2015 Jun 17. Erratum in: Am J Clin Nutr. 2021 Jul 1;114(1):397-398. doi: 10.1093/ajcn/nqab128.

35. Quecke B., Graf Y., Epure A.M., Santschi V., Chiolero A., Carmeli C., Cullati S. Caesarean section and obesity in young adult offspring: Update of a systematic review with meta-analysis. Obes Rev. 2022 Feb;23(2): e13368. doi: 10.1111/obr.13368.

36. Kelishadi R., Haghdoost A.A., Jamshidi F., Aliramezany M., Moosazadeh M. Low birthweight or rapid catch-up growth: which is more associated with cardiovascular disease and its risk factors in later life? A systematic review and cryptanalysis. Paediatr Int Child Health. 2015 May;35(2):110-23. doi: 10.1179/2046905514Y.0000000136.

37. Doñate Carramiñana L., Guillén Sebastián C., Iglesia Altaba I. et al. Rapid Growth between 0 and 2 Years Old in Healthy Infants Born at Term and Its Relationship with Later Obesity: A Systematic Review and Meta-Analysis of Evidence. Nutrients. 2024 Sep 2;16(17):2939. doi: 10.3390/nu16172939.

38. Victora C.G., Bahl R., Barros A.J., França G.V., Horton S., Krasevec J., Murch S., Sankar M.J., Walker N., Rollins N.C; Lancet Breastfeeding Series Group. Breastfeeding in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. Lancet. 2016 Jan 30;387(10017):475-90. doi: 10.1016/S0140-6736(15) 01024-7.

39. Horta B.L., Loret de Mola C., Victora C.G. Long-term consequences of breastfeeding on cholesterol, obesity, systolic blood pressure and type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Acta Paediatr. 2015 Dec;104(467):30-7. doi: 10.1111/apa.13133.

40. Inadera H. Developmental origins of obesity and type 2 diabetes: molecular aspects and role of chemicals. Environ Health Prev Med. 2013 May;18(3):185-97. doi: 10.1007/s12199-013-0328-8.

41. Zhang D., Jian Y.P., Zhang Y.N. et al. Short-chain fatty acids in diseases. Cell Commun Signal. 2023 Aug 18;21(1):212. doi: 10.1186/s12964-023-01219-9.

42. Pietrobelli A., Agosti M; MeNu Group. Nutrition in the First 1000 Days: Ten Practices to Minimize Obesity Emerging from Published Science.Int J Environ Res Public Health. 2017 Dec 1;14(12):1491. doi: 10.3390/ijerph14121491.

43. Gorski J.N., Dunn-Meynell A.A., Hartman T.G., Levin B.E. Postnatal environment overrides genetic and prenatal factors influencing offspring obesity and insulin resistance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2006 Sep;291(3): R768-78. doi: 10.1152/ajpregu.00138.2006.

44. Nyakudya T.T., Mukwevho E., Erlwanger K.H. The protective effect of neonatal oral administration of oleanolic acid against the subsequent development of fructose-induced metabolic dysfunction in male and female rats. Nutr Metab (Lond). 2018 Nov 20;15:82. doi: 10.1186/s12986-018-0314-7.

45. Tain Y.L., Hsu C.N. Metabolic Syndrome Programming and Reprogramming: Mechanistic Aspects of Oxidative Stress. Antioxidants (Basel). 2022 Oct 26;11(11):2108. doi: 10.3390/antiox11112108.

46. Wu Z., Zhao J., Xu H., Lyv Y., Feng X., Fang Y., Xu Y. Maternal quercetin administration during gestation and lactation decrease endoplasmic reticulum stress and related inflammation in the adult offspring of obese female rats. Eur J Nutr. 2014 Dec;53(8):1669-83. doi: 10.1007/s00394-014-0673-4.

47. Tenorio-Jiménez C., Martínez-Ramírez M.J., Gil Á., Gómez-Llorente C. Effects of Probiotics on Metabolic Syndrome: A Systematic Review of Randomized Clinical Trials. Nutrients. 2020 Jan 1;12(1):124. doi: 10.3390/nu12010124.

48. Hsu C.N., Hou C.Y., Chan J.Y.H., Lee C.T., Tain Y.L. Hypertension Programmed by Perinatal High-Fat Diet: Effect of Maternal Gut Microbiota-Targeted Therapy. Nutrients. 2019 Dec 2;11(12):2908. doi: 10.3390/nu11122908.

49. Hsu C.N., Lin Y.J., Hou C.Y., Tain Y.L. Maternal Administration of Probiotic or Prebiotic Prevents Male Adult Rat Offspring against Developmental Programming of Hypertension Induced by High Fructose Consumption in Pregnancy and Lactation. Nutrients. 2018 Sep 4;10(9):1229. doi: 10.3390/nu10091229.

50. Huang Y.H., Tain Y.L., Hsu C.N. Maternal Supplementation of Probiotics, Prebiotics or Postbiotics to Prevent Offspring Metabolic Syndrome: The Gap between Preclinical Results and Clinical Translation.Int J Mol Sci. 2022 Sep 5;23(17):10173. doi: 10.3390/ijms231710173.