Der Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) Hypothese wird unterstützt durch mehrere menschliche epidemiologische Studien und Tierstudien. Es besagt, dass die Ernährung Umwelt im frühen Leben macht die Menschen anfällig für lifestyle-Erkrankungen, wie übergewicht, diabetes und Herzinfarkt, wie die Erwachsenen. Viele dieser Krankheiten aufweisen reduzierten mitochondrialen Stoffwechsel in den Geweben des Körpers. Jetzt haben Forscher aus Kumamoto-Universität in Japan zeigen, dass zwei Stoffwechselwege beteiligt bei der Umwandlung von Energie eine Rolle spielen kann in der DOHaD-Hypothese.
Alle Zellen regulieren die gen-expression bezogen auf die Stoffwechselwege und die Anpassung an Veränderungen der Umwelt, wie Veränderungen in der Ernährung, Versorgung mit Sauerstoff, Bewegung und Temperatur. Zellen im menschlichen Körper verwenden zwei Arten von zellulären Stoffwechsel, der mitochondrialen Atmung und der Glykolyse. Mitochondriale Atmung produziert Energie für die Zelle, wenn Sauerstoff zur Verfügung (aerob), und die Glykolyse wird verwendet, wenn Sauerstoff knapp ist (anaerob). Die Aktivität von Stoffwechsel-Genen signifikant ändert, wie der Methode der Energiegewinnung zu Verschiebungen zwischen diesen beiden Mechanismen. Einige der wichtigsten änderungen sind aufgrund von Histon-Acetylierung und-Methylierung (die Hinzufügung/Entfernung von acetyl-und methyl-Gruppen) des Lysin-Aminosäuren. Die Enzyme, die deacetylase SIRT1 und demethylase LSD 1 sind besonders wichtig bei der regulation von metabolischen Genen, weil Sie das entfernen der acetyl-und methyl-Gruppen, beziehungsweise der target-Proteine.
Zwei Stoffwechselwege, NAD -SIRT1 und FAD-LSD 1, regulieren die Funktion von spezifischen gen-sets, und übertragen Nährstoff-Signale. Vor kurzem, Kumamoto University-Forscher gezeigt, dass diese beiden Signalwege gesteuert durch diätetische Ernährungs-Vitamine und Hormone, fördern die metabolische Aktivität und die Entwicklung von Gewebe-spezifischen Eigenschaften in Fett-und skelettmuskelzellen. Sie fanden heraus, dass FAD-LSD 1-Signalweg unterdrückt die mitochondriale Metabolismus und induziert eine Fettansammlung unter adipösen Zustand.
DOHaD theoretisiert, dass Menschen, die von Unterernährung in der frühen Entwicklung kann einen niedrigen Geburtsgewicht und einem erhöhten Risiko für lifestyle-Krankheiten wie Erwachsene. Obwohl die zugrunde liegenden Mechanismen noch nicht geklärt, die Forscher denken, dass es mindestens zwei Antworten, die zu unterschiedlichen Zeiten arbeiten. Die unmittelbare Reaktion verbraucht gespeicherte Energie und die Priorität auf die Erhaltung des Lebens, und die adaptive Antwort „Programme“ des Körpers, um Energie zu speichern, die in Erwartung künftiger Anfälle von Hunger. Dies wird als eine Natürliche überlebensstrategie für werdende Unterernährung. Eine adaptive Reaktion können leicht anpassen, um die Unterernährung, aber es macht eine person anfälliger für lifestyle-Erkrankungen, wie Adipositas und diabetes, unter einem überschuss an Nahrung.
Die NAD -SIRT1 Weg verbrennt die Energie-und die FAD-LSD 1 Weg speichert Energie, und zusammen können Sie renovieren metabolischen Geweben. In die Entwicklung der Muskeln, die die SIRT und LSD 1 Signalwege selektiv fördern slow-und fast-twitch-Faser-formation jeweils, das erhöht die Anfälligkeit für lifestyle-Erkrankungen. So haben die Forscher glauben, dass diese Enzyme werden in DOHaD-Mechanismen. Speziell, dass SIRT1 eine Rolle spielen kann in der unmittelbaren Reaktion und dass LSD 1 einbezogen werden können, die in der adaptiven Antwort.