Mehr als Gene I: Was ist Fetal Programmierung?

Wenn neue Ideen in den Wissenschaften entstehen, braucht es oft Zeit, bis sich die Ideen in der Öffentlichkeit gewandelt haben. Dies ist der Fall bei der Idee der "fetalen Programmierung" – einer Idee, die in den 1980er Jahren zum ersten Mal in der klinischen Medizin bekannt wurde. Im Moment ist es einer der wichtigsten Begriffe in einigen Bereichen der Psychologie und Pädiatrie.

In der modernen Pädiatrie und Entwicklungspsychobiologie ist die fetale Programmierung (auch pränatale Programmierung genannt) die allgemeine Idee, dass während der Entwicklung des Embryos und des Fötus wichtige physiologische Parameter durch Umweltereignisse zurückgesetzt werden können – und von größter Wichtigkeit – das Zurücksetzen bis ins Erwachsenenalter und sogar andauern kann beeinflussen die folgende Generation, um eine generationenübergreifende nicht-genetische Störung zu erzeugen.

Das Wesen der Idee ist, dass Auswirkungen auf lokale fötale zelluläre Umgebungen die Genexpression während der Entwicklung von Geweben und Organen verändern können, und diese Veränderungen können weitreichende Folgen für die Funktion dieser Gewebe und Organe während der Kindheit und im Erwachsenenalter haben.

Was ist mit Verhalten? Lassen Sie uns den Begriff "Fötus" in einem allgemeinen Sinn verwenden, um die gesamte Entwicklung von der Empfängnis bis zur Geburt abzudecken. Bei Menschen ist das eine neunmonatige Schwangerschaftsphase, eine neunmonatige Entwicklungsphase, in der Umwelteinflüsse nicht nur die spätere körperliche Gesundheit, sondern auch die spätere psychische Gesundheit beeinflussen können. Das sich entwickelnde Gehirn ist schließlich wie jeder andere Teil des Fötus ein mögliches Ziel für Umwelteinflüsse, und es ist eine sichere Annahme, dass alles, was das sich entwickelnde Gehirn beeinflusst, das Verhalten von Kindern nach der Geburt beeinflussen kann – und auch das Formungspotential Verhalten von Erwachsenen.

Der Beweis für die fetale Programmierung ist klar. Forscher haben bereits Herzerkrankungen und Diabetes mit fetalem Wachstum korreliert, mit Messungen des Kopfumfangs und der Körperlänge bei der Geburt. Wir können diese Effekte sehen, aber subtilere Auswirkungen auf verschiedene physiologische Systeme, insbesondere auf das sich entwickelnde Nervensystem, sind schwer zu erkennen, und Messungen späterer Verhaltensweisen sind oft noch schwieriger. Trotz der Forschungsprobleme bei der Definition von Beziehungen zwischen Umwelteinflüssen auf den sich entwickelnden Fötus und späterem Verhalten und Intelligenz, gibt es einen allgemeinen Konsens zwischen Neuropsychologen, Neurotoxikologen und Kinderärzten, dass solche Auswirkungen und Konsequenzen von enormer Wichtigkeit sein können. Sicher, es gibt bereits genügend Beweise in der Forschungsliteratur, um diese Idee zu unterstützen.

Das Konzept der fetalen Programmierung, der Entwicklungsherde von Gesundheit und Krankheit, kam aus dem holländischen "Hunger Winter" – eine verblüffende Episode in Wissenschaft und Geschichte.

Während des Zweiten Weltkriegs wurden die Niederlande von Deutschland besetzt, und im Herbst 1944 begannen die Nazis als Vergeltungsmaßnahme für einen Eisenbahnstreik zur Unterstützung der Alliierten eine brutale neunmonatige Repression, die die Nahrungsmittelversorgung der Bevölkerung des Landes einsperrte Westteil der Niederlande. Achtzehntausend Niederländer wurden langsam verhungert. Im Vergleich zu den Bevölkerungen würde dies dem Äquivalent von mehr als 600.000 Menschen entsprechen, die in Amerika am Verhungern sterben.

Von September 1944 bis Mai 1945 lebte ein großer Teil der niederländischen Bevölkerung von weniger als 1000 Kalorien pro Tag. Die Menschen litten unter chronischem Hunger und den Krankheiten, die durch Mangelernährung verursacht wurden. Die hungernde Bevölkerung aß alles, um zu überleben, einschließlich Tulpenzwiebeln.

Später, aus verschiedenen Gründen, hatte diese Tragödie eine einzigartige Bedeutung für die Wissenschaft: 1) Die Hungersnot war zeitlich und örtlich scharf umschrieben; 2) die betroffene Bevölkerung hatte große Probleme, anderswo Nahrung zu bekommen, so waren die Hungerbedingungen für die Betroffenen relativ konstant; 3) die Bevölkerung war ethnisch homogen und ohne ausgeprägte Unterschiede in den Ernährungsgewohnheiten; 4) die offiziellen Essensrationen waren für wöchentliche Perioden bekannt, so dass die Anzahl der verfügbaren Kalorien nach Ort und Zeit der Geburt geschätzt werden konnte; 5) die Beweise dafür waren, dass die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln weitgehend von der sozialen Klasse unbeeinflusst blieb; 6) Langfristige Follow-up war möglich, da Einzelpersonen in den Niederlanden durch nationale Bevölkerungsregister verfolgt werden konnten.

Der Niederländische Hunger Winter versorgte die Wissenschaft und die klinische Medizin mit einer Population von schwangeren Müttern und Föten, die an Unterernährung im ersten, zweiten oder dritten Trimester erkrankten, sowie an der Kinder- und Erwachsenengeschichte der überlebenden Föten und ähnlichen Geschichten der Kinder dieser Föten .

Keine Hungersnot hat jemals ihre transgenerationalen Folgen so sorgfältig tabelliert und untersucht. Die fetale Programmieridee, die daraus entstand, führte zu einer Kaskade von Forschung – eine Kaskade, die jetzt die Pädiatrie und die Entwicklungspsychobiologie umgestaltet.

In meinem nächsten Blog werden wir uns damit befassen, was wir über die Beziehung zwischen fetaler Programmierung, fetalen Auswirkungen, postnatalem Verhalten und psychischen Erkrankungen wissen.

[Teile des obigen Textes wurden von More than Genes übernommen: Was Wissenschaft uns über giftige Chemikalien, Entwicklung und das Risiko für unsere Kinder erzählen kann . Autor: Dan Agin. Oxford University Press, 2009.]