Det har lenge vært kjent at det er en sammenheng mellom mors kosthold under graviditeten og overvekt hos barna. Nå viser en ny studie på rotter at far ikke nødvendigvis er helt uskyldig han heller.
Av Tage Thorstensen. Artikkelen ble også publisert i GENialt 4/2010
Den store fedmeepidemien de siste årtiene har blitt et stadig økende problem for barn i vestlige land og bidrar til at flere utvikler type 2-diabetes, som er en sykdom som vanligvis opptrer hyppigst hos overvektige over 40 år. Selv om det er en klar sammenheng mellom fedme og lav fysisk aktivitet og økt kaloriinntak, har det i de senere årene også blitt fokusert mer på langtidseffektene av mors kosthold under svangerskapet.
Sult kan gi fedme i senere generasjoner
En av de første indikasjonene på en slik sammenheng kommer fra studier fra Nederland. Gravide kvinner som sultet under krigsårene i Nederland, fikk guttebarn som hadde større sannsynlighet for å utvikle type 2-diabetes og som hadde større sannsynlighet for å utvikle fedme. Mange studier har senere bekreftet denne sammenhengen mellom lavt kaloriinntak hos mor under graviditeten og redusert fødselsvekt, diabetes og fedme hos både første og andre generasjons avkom. Denne effekten av kosthold som overføres gjennom generasjonene, har vist seg å skyldes epigenetiske mekanismer (se fakta nederst i artikkelen og artikkel i GENialt 2/2010).
Høyt kaloriinntak under svangerskapet gir også fedme
Det er ikke bare lavt kaloriinntak under graviditet som gir langtidsvirkninger hos avkommet. Etter hvert som andelen mennesker med fedme har gått opp, har det blitt fokus på hvordan et høyt fettinnhold i dietten til gravide mødre påvirker helsen til avkommet. Disse studiene viser en klar sammenheng mellom høyt kaloriinntak hos mor og avkommets fedme, metabolske sykdommer, leversykdommer og hjertesykdom. En studie på mus tyder på at en diett med høyt fettinnhold fører til høyere andel fete hannavkom med type 2-diabetes. Disse hannene fikk selv avkom med diabetes. Avkommene var lengre enn vanlig, men var ikke fete. Effekten av den fettholdige dietten varte over to generasjoner og gikk gjennom både hann og hunnavkom, noe som tyder på at effekten var epigenetisk og ikke en effekt av miljøet i livmoren.
Insulinresistente på grunn av fars diett
I en studie publisert i Nature nylig viste australske forskere at fars diett kunne påvirke døtrenes helse. De fant denne sammenhengen da de fôret hannrotter med en diett som inneholdt 40 prosent mer fett enn normalt. Fôringen startet fra rottene var fire uker gamle, før puberteten, og fortsatte i tolv uker, til de ble fete og utviklet diabetes. Disse rottene ble paret med normale hunnrotter, og deretter ble avkommet studert. Av ukjente grunner var døtrene sterkest påvirket av dietten til fedrene, og forskerne fokuserte derfor på disse. Døtrene hadde glukoseintoleranse etter seks uker, og etter tolv uker hadde de redusert insulinutskillelse. Dette hadde sammenheng med at det var færre betaceller i bukspyttkjertelen. Betaceller er en type celler som produserer og utskiller hormonet insulin. Insulin styrer så sukkernivået i blodet ved å stimulere celler i leveren, muskler og fettvev til å ta opp sukkermolekylet glukose.
For å identifisere genene som var ansvarlig for den reduserte mengden med betaceller, studerte forskerne hvilke gener som var av og hvilke som var på i avkommet og sammenlignet med normale hunner. Dette viste at døtrene til fedre som ble fôret på en fettholdig diett, hadde fått forandret aktiviteten til en mengde gener som regulerte omsetningen av insulin og glukose, noe som kunne forklare den observerte forskjellen i mengden betaceller og utskillelse av insulin. Ett av genene som viste størst økning i uttrykk i disse døtrene, er et gen (Il13ra2) som koder for et protein som er vist å være involvert i reguleringen av cellevekst i bukspyttkjertelen. Dette genet hadde også mindre DNA-metylering (se faktaboks) i starten av genet. DNA-metylering er en epigenetisk modifikasjon som vanligvis er forbundet med hemming av genaktivitet, og redusert DNA-metylering kan derfor forklare hvorfor genet hadde økt aktivitet. Forskerne mener dette viser at kost med høyt fettinnhold hos hannrotter kan føre til diabetes i døtrene, og at dette delvis skyldes epigenetiske mekanismer. Dette er den første studien som viser en sammenheng mellom fars kosthold og overføring av diabetes til avkommet, men det er ukjent hvordan etterfølgende generasjoner påvirkes.
FAKTA – Epigenetiske mekanismer
Epigenetikk er arvbare forandringer i en celles (organismes) genuttrykk eller egenskaper som ikke skyldes forandringer i selve gensekvensen. Denne forandringen i genuttrykk, det vil si om genet er av eller på, skyldes epigenetiske mekanismer som for eksempel kjemiske modifikasjoner av DNA, eller forandringer eller modifisering av histonene. Histoner er positivt ladde proteiner som DNA-et pakkes rundt. Den mest studerte formen for epigenetisk modifikasjon er det som kalles DNA-metylering, som vil si at en kjemisk gruppe, en metylgruppe (CH3), binder seg til DNA-et. Dette fører vanligvis til at genet slås av. Det finnes også andre epigenetiske mekanismer som
- modifikasjon av histonhaler. Det vil si at det blir koblet på kjemiske grupper til proteinhalene på histonene. Denne modifiseringen påvirker hvor tettpakket DNA-et er og dermed hvor tilgjengelige gener er for aktivering.
- såkalte siRNA (små interfererende RNA), som er RNA-molekyler som kan påvirke uttrykket av gener
- forskjellige histonvarianter. Det vil si forskjeller i histonene som kan påvirke hvor tettpakket DNA-et er. Forskjellige varianter har ulik effekt på genuttrykk.
Kilder:
- Ng S. F. et al. (2010) Chronic high-fat diet in fathers programs beta-cell dysfunction in female rat offspring, Nature 467(7318), 963–966.
- Dunn G. A. og Bale T. L. (2009) Maternal high-fat diet promotes body length increases and insulin insensitivity in second-generation mice, Endocrinology 150(11), 4999–5009.
Kontaktpersoner:
Seniorrådgiver, ph.d. Tage Thorstensen, tage.thorsensen[at]bion.no, tlf. 24 15 60 23
Direktør, professor Sissel Rogne sissel.rogne[at]bion.no, tlf. 24 15 60 21/907 32 123
Last ned pdf av artikkelen slik den stod på trykk i GENialt 4/2010.
