Ondervoeding in de baarmoeder versnelt biologische verouderingsprocessen

Uit een onderzoek van de Columbia University School of Medicine en het Robert N. Butler Center on Aging van Columbia University bleek dat kinderen die geboren zijn na blootstelling aan hongersnood in de baarmoeder, zes decennia later tekenen van versnelde veroudering vertonen. De effecten van hongersnood waren consistent groter bij vrouwen en vrijwel afwezig bij mannen. De resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

De Nederlandse hongersnood, die plaatsvond tussen november 1944 en mei 1945 tijdens de Duitse capitulatie in de Tweede Wereldoorlog, werd veroorzaakt door een voedselembargo dat begin oktober 1944 door de Duitse bezetter werd ingesteld. Gedurende deze periode werd voedsel gerantsoeneerd in de getroffen gebieden van Nederland. Onderzoekers gebruikten rantsoenregistraties om de periode van hongersnood te bepalen waarin de gemiddelde dagelijkse voedselconsumptie onder de 900 kcal daalde.

Er wordt gedacht dat biologische veroudering ontstaat door veranderingen op cellulair niveau. Deze veranderingen ondermijnen geleidelijk de veerkracht van cellen, weefsels en organen en hebben een directe invloed op hoe snel mensen functies verliezen en ziekten ontwikkelen naarmate ze ouder worden.

"We weten uit eerdere studies naar meerdere hongersnoden dat mensen die in de baarmoeder aan hongersnood worden blootgesteld, later in hun leven gezondheidsproblemen kunnen ontwikkelen", aldus Mengling Chen, hoofdauteur van de studie en Marie Curie Fellow aan de Universiteit van Lausanne, die aan het project werkte tijdens een onderzoeksverblijf in het Center on Aging van Columbia. "Ons doel met deze studie was om de hypothese te testen dat dit verhoogde risico mogelijk verband houdt met versnelde biologische veroudering."

"Onderzoek naar hongersnood kan een krachtig instrument zijn om te begrijpen hoe trauma's die zich al heel vroeg in het leven voordoen, onze gezondheid en ontwikkeling beïnvloeden", aldus Daniel Belsky, universitair hoofddocent epidemiologie aan het Center on Aging, Chengs onderzoeksstage en hoofdauteur van de studie. "In deze studie gebruikten we hongersnood als een soort 'natuurlijk experiment' om te onderzoeken hoe verstoringen in de voeding en stress tijdens de ontwikkeling van de foetus de biologische processen van veroudering vele decennia later kunnen beïnvloeden."

De versnelde veroudering die de onderzoekers bij overlevenden van hongersnood vaststelden, is in andere studies in verband gebracht met een kortere levensduur en een eerder begin van hart- en vaatziekten, beroertes, dementie en lichamelijke beperkingen. "Onze bevindingen suggereren dat deze overlevenden mogelijk op weg zijn naar een kortere, gezonde levensduur", aldus Belsky.

De onderzoekers analyseerden gegevens uit de Dutch Hunger Winter Family Study (DHWFS), een naturalistische geboortecohortstudie onder 951 overlevenden van hongersnood in de baarmoeder. Ze keken naar veranderingen in DNA-methylering – oftewel chemische markeringen op DNA die de genexpressie reguleren – die met de leeftijd veranderen. Deze patronen worden vaak de 'epigenetische klok' genoemd.

Op basis van bloedmonsters die werden afgenomen toen de overlevenden 58 jaar oud waren, beoordeelden de onderzoekers de biologische veroudering met behulp van een tool genaamd DunedinPACE, ontwikkeld door Belsky en collega's van de universiteiten van Duke en Otago in Nieuw-Zeeland. De klok meet hoe snel iemands lichaam achteruitgaat naarmate het ouder wordt, "als een snelheidsmeter voor de biologische processen van veroudering", legde Belsky uit. Ter vergelijking analyseerden Belsky en collega's ook twee andere epigenetische klokken, GrimAge en PhenoAge.

Overlevenden van hongersnood hadden een snellere DunedinPACE dan controlepersonen. Dit effect was het meest uitgesproken bij vrouwen, terwijl het vrijwel geen effect had op de verouderingssnelheid bij de bestudeerde mannen.

De gegevens van de 951 cohortdeelnemers omvatten 487 overlevenden van de hongersnood met beschikbare DNA-gegevens, 159 tijdsafhankelijke controlepersonen en 305 controlepersonen. Tijdsafhankelijke controlepersonen werden vóór of na de hongersnood geboren in dezelfde ziekenhuizen als de overlevenden van de hongersnood en hadden ook zussen of broers van hetzelfde geslacht.

Er werden vergelijkingen gemaakt met niet-gevoede controles op drie metingen van DNA-biologische veroudering op elk van de zes tijdstippen, van vóór de conceptie tot het einde van de zwangerschap. Daarnaast werd het volledige cohortmonster geïnterviewd en namen bijna alle deelnemers deel aan een klinisch onderzoek ten tijde van de DNA-afname.

"Er bestaat geen gouden standaard voor het meten van biologische veroudering. De algehele consistentie van de resultaten over drie verschillende epigenetische biologische verouderingsklokken die in verschillende cohorten zijn ontwikkeld met behulp van verschillende eindpunten, versterkt echter het vertrouwen dat onze resultaten het verouderingsproces daadwerkelijk weerspiegelen", aldus Belsky.

"We denken eigenlijk dat onze schattingen van de hongersnood conservatief zijn", aldus LH Lumay, hoogleraar epidemiologie aan de Columbia University School of Medicine en oprichter van de Dutch Hunger Winter Family Study, die de studie uitvoerde. Lumay heeft een aantal studies uitgevoerd naar door hongersnood getroffen groepen in Nederland, Oekraïne en China.

In hoeverre de waargenomen verschillen in biologische veroudering zich zullen vertalen in verdere verschillen in levensverwachting en kwaliteit van leven, moet nog worden vastgesteld. Daarom is voortdurende monitoring van de sterfte onder deze groep noodzakelijk nu overlevenden van hongersnood in de baarmoeder hun negende levensdecennium naderen.