Malnutrisi dalam rahim mempercepatkan proses penuaan biologi

Kajian yang dijalankan di Sekolah Perubatan Universiti Columbia dan Pusat Penuaan Robert N. Butler di Universiti Columbia mendapati bahawa kanak-kanak yang dilahirkan selepas terdedah kepada kebuluran dalam kandungan menunjukkan tanda-tanda penuaan dipercepatkan enam dekad kemudian. Kesan kebuluran secara konsisten lebih besar pada wanita dan hampir tidak wujud pada lelaki. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Kebuluran Belanda, yang berlaku antara November 1944 dan Mei 1945, semasa penyerahan Jerman dalam Perang Dunia II, telah dicetuskan oleh sekatan makanan yang dikenakan oleh tentera Jerman yang menduduki pada awal Oktober 1944. Dalam tempoh ini, makanan telah dicatuan di kawasan yang terjejas di Belanda. Penyelidik menggunakan rekod catuan untuk menentukan tempoh kebuluran apabila purata penggunaan makanan harian jatuh di bawah 900 kcal.

Penuaan biologi dianggap timbul daripada pengumpulan perubahan pada peringkat sel yang secara beransur-ansur melemahkan daya tahan sel, tisu dan organ, secara langsung mempengaruhi berapa cepat orang kehilangan fungsi dan mengembangkan penyakit apabila mereka semakin tua.

"Kami tahu daripada kajian terdahulu tentang pelbagai kebuluran bahawa orang yang terdedah kepada kebuluran di dalam rahim mungkin mengalami masalah kesihatan di kemudian hari, " kata Mengling Chen, pengarang utama kajian itu dan Fellow Marie Curie di Universiti Lausanne yang bekerja pada projek itu semasa tinggal penyelidikan di Pusat Penuaan Columbia. "Matlamat kami dalam kajian ini adalah untuk menguji hipotesis bahawa peningkatan risiko ini mungkin berkaitan dengan penuaan biologi yang dipercepatkan."

"Penyelidikan kebuluran boleh menjadi alat yang berkuasa untuk memahami bagaimana trauma yang berlaku pada awal kehidupan mempengaruhi kesihatan dan perkembangan kita, " kata Daniel Belsky, profesor epidemiologi bersekutu di Pusat Penuaan, tempoh penyelidikan Cheng, dan pengarang kanan kajian itu. "Dalam kajian ini, kami menggunakan kelaparan sebagai sejenis 'eksperimen semula jadi' untuk meneroka bagaimana gangguan kepada pemakanan dan tekanan semasa perkembangan janin boleh menjejaskan proses biologi penuaan beberapa dekad kemudian."

Penuaan yang dipercepatkan yang didokumentasikan oleh penyelidik dalam mangsa kebuluran telah dikaitkan dalam kajian lain dengan jangka hayat yang lebih pendek dan permulaan penyakit jantung, strok, demensia dan kecacatan fizikal yang lebih awal. "Penemuan kami mencadangkan bahawa mangsa yang terselamat ini mungkin berada di landasan untuk jangka hayat sihat yang lebih pendek, " kata Belsky.

Para penyelidik menganalisis data dari Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), kajian kohort kelahiran naturalistik terhadap 951 orang yang terselamat daripada pendedahan kebuluran dalam rahim. Mereka melihat perubahan dalam metilasi DNA - atau tanda kimia pada DNA yang mengawal ekspresi gen - yang berubah mengikut usia. Corak ini sering dipanggil "jam epigenetik."

Berdasarkan sampel darah yang dikumpul ketika mangsa yang terselamat berumur 58 tahun, para penyelidik menilai penuaan biologi menggunakan alat yang dipanggil DunedinPACE, yang dibangunkan oleh Belsky dan rakan sekerja di universiti Duke dan Otago di New Zealand. Jam mengukur seberapa cepat badan seseorang merosot apabila ia semakin tua, "seperti meter kelajuan untuk proses penuaan biologi," jelas Belsky. Sebagai perbandingan, Belsky dan rakan sekerja juga menganalisis dua jam epigenetik lain, GrimAge dan PhenoAge.

Orang yang terselamat daripada kebuluran mempunyai DunedinPACE yang lebih pantas berbanding dengan kawalan. Kesan ini paling ketara pada wanita, manakala ia hampir tidak mempunyai kesan ke atas kadar penuaan pada lelaki yang dikaji.

Data untuk 951 peserta kohort termasuk 487 mangsa kelaparan yang terselamat dengan data DNA yang tersedia, 159 kawalan padanan masa dan 305 adik-beradik kawalan. Kawalan padanan masa dilahirkan sebelum atau selepas kebuluran di hospital yang sama dengan mangsa kebuluran dan juga mempunyai saudara perempuan atau saudara lelaki yang sama jantina.

Perbandingan dibuat dengan kawalan yang tidak diberi makan pada tiga ukuran penuaan DNA-biologi pada setiap enam titik masa, dari prasangka hingga akhir kehamilan. Di samping itu, sampel kohort penuh telah ditemu bual, dan hampir semua mengambil bahagian dalam pemeriksaan klinikal pada masa pengumpulan DNA.

"Walaupun tiada piawaian emas untuk mengukur penuaan biologi, ketekalan keseluruhan keputusan merentas tiga jam penuaan biologi epigenetik berbeza yang dibangunkan dalam kohort berbeza menggunakan titik akhir berbeza menguatkan keyakinan bahawa keputusan kami benar-benar mencerminkan proses penuaan," kata Belsky.

"Kami sebenarnya berpendapat anggaran kelaparan kami adalah konservatif, " kata LH Lumay, seorang profesor epidemiologi di Sekolah Perubatan Universiti Columbia dan pengasas Kajian Keluarga Musim Sejuk Kelaparan Belanda, yang menjalankan kajian itu. Lumay telah menjalankan beberapa kajian kohort yang terjejas oleh kebuluran di Belanda, Ukraine dan China.

"Sejauh mana perbezaan yang diperhatikan dalam ukuran penuaan biologi akan diterjemahkan kepada perbezaan lanjut dalam jangka hayat dan kualiti hidup masih perlu ditentukan. Oleh itu, pemantauan kematian berterusan kohort ini adalah perlu apabila mangsa kebuluran dalam kandungan menghampiri dekad kesembilan hayat mereka."