Улучшение питания и санитарии связано с полезными изменениями в детском стрессе и эпигенетическом программировании

Мы все больше осознаем, как факторы окружающей среды влияют на раннее развитие ребенка и траекторию его здоровья. В основном мы узнали об этом благодаря исследованиям, включающим прямые наблюдения за тем, как условия окружающей среды, такие как загрязнение воздуха или недостаток питательной пищи, влияют на функционирование наших генов и с течением времени на то, какие заболевания у нас могут развиться.

Тем не менее, новое исследование, проведенное исследователем глобального здравоохранения из Калифорнийского университета в Санта-Крус, предоставляет некоторые из самых четких и полных на сегодняшний день доказательств того, что известно о физиологии стресса и «эпигенетическом программировании».

В крупномасштабном рандомизированном контролируемом исследовании, проведенном в сельской местности Бангладеш, исследовательская группа обнаружила, что комплексное вмешательство, включающее питьевую воду, санитарные условия, мытье рук и питание, влияет на заданную точку, реактивность и регуляцию системы физиологического стресса в раннем детстве.

Результаты, опубликованные в Природные коммуникацииподробно рассказали, как медицинские вмешательства оказали измеримое воздействие на детей, участвовавших в исследовании, на генетическом уровне, включая улучшение функционирования их системы реакции на стресс, снижение окислительного стресса в организме и снижение уровня метилирования их ДНК.

Окислительный стресс может повредить клетки, белки и ДНК, что может способствовать старению и привести к таким заболеваниям, как диабет, рак и болезнь Альцгеймера. Метилирование — это химическая модификация ДНК или других молекул, часто вызываемая условиями окружающей среды, которая может сохраняться по мере деления клеток.

Строгий дизайн исследования

Это исследование является последним в серии результатов, основанных на масштабном знаковом исследовании в Бангладеш, в котором приняли участие более 5500 беременных женщин и детей, которых они родили. Женщины были помещены в 720 исследовательских кластеров и отнесены к одной из семи групп.

Участники четырех групп получали либо чистую питьевую воду, санитарные условия, станции для мытья рук, либо консультации по питанию, а также питательные добавки. Оставшиеся три группы либо получали комбинированные вмешательства по воде/санитарии/мытью рук или воде/санитарии/мытию рук/питанию, либо вообще не получали никаких вмешательств (контрольная группа).

Исследователи говорят, что дизайн и масштаб этого исследования, известного как исследование «WASH Преимущества Бангладеш», привели к более строгим с научной точки зрения выводам, чем большинство проведенных до сих пор исследований в области физиологии стресса и эпигенетики, основанных на одномерных исследованиях, в которых отсутствовали экспериментальные данные. вмешательства и контрольные группы для сравнения.

«Здесь мы видим различия в результатах между группой вмешательства и контрольной группой, причем обе имеют значительный размер», — сказала Одри Лин, которая присоединилась к факультету Калифорнийского университета в Санта-Крус в июле 2023 года в качестве доцента кафедры микробиологии и экологической токсикологии.

«Когда в 2009 году мы начали проводить испытание WASH Benefits, его масштабы были беспрецедентными в области исследований в области здравоохранения и питания».

Глобальная актуальность

Это исследование также более актуально в глобальном масштабе, поскольку оно проводится в регионе с ограниченными ресурсами. Многие предыдущие исследования проводились в странах с высоким уровнем дохода, таких как США или Великобритания, где доступ к безопасной питьевой воде, санитарии и гигиене относительно высок по сравнению с остальным миром.

«Это действительно отражает условия, с которыми сталкивается большинство населения мира», — сказал Лин, который жил в Бангладеш и Кении в течение шести лет, чтобы помочь в организации испытаний WASH и обучении команд на местах.

«Когда такого рода исследования проводятся в странах с высоким уровнем дохода, вы на самом деле не фиксируете все эти важные факторы стресса, которые могут повлиять на ребенка».

Что также отличает это исследование от других в литературе, так это использование физических вмешательств для улучшения физиологии стресса у маленьких детей в условиях ограниченных ресурсов вместо психосоциальных мер, таких как поведенческая терапия или обучение родителей.

Внедряя безопасную питьевую воду, питание, санитарию, гигиену и улучшенное питание – и точно показывая, когда и как они меняют физиологию ребенка – правительству может быть легче внедрить эти меры, чем психосоциальные вмешательства.

И все же, по словам Лин, улучшения, о которых сообщила ее команда, показали, что физическое вмешательство было на одном уровне с воздействием психосоциальных мер. В своей статье авторы исследования написали: «Масштабы воздействия этого вмешательства в окружающую среду и питание на выработку кортизола находятся в пределах диапазона эффектов психосоциальных вмешательств, о которых сообщалось в раннем детстве».

По словам Лин, сочетание этих физических вмешательств с психосоциальными вмешательствами может принести еще большую пользу для здоровья.

Продолжение исследований

Первые участники исследования WASH Benefits были набраны в 2012 году, и исследователи продолжают следить за ними. Есть надежда, что испытание перерастет в продольное исследование, которое позволит исследователям увидеть последствия физиологических изменений, вызванных вмешательствами, проводимыми в течение первых двух лет жизни ребенка.

«Вы часто слышите, что то, что происходит в утробе матери, влияет на вас на всю оставшуюся жизнь, особенно в отношении вашего здоровья и развития некоторых заболеваний», — сказал Линь.

«Экспериментальный дизайн этого исследования послужит мощной платформой для поиска связей между вмешательствами, которые мы ввели на ранней стадии, и траекториями здоровья участников нашего исследования».

Осенью Лин проведет свой первый курс по методологии исследования в Калифорнийском университете в Санта-Крус. Он будет размещен на факультете микробиологии и экологической токсикологии университета и включен в междисциплинарную программу глобального и общественного здравоохранения.