„Fetal programming“ – Versionsunterschied

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'''Fetal programming''', auch "Fetale Programmierung" auf Deutsch genannt, ist eine Forschungsrichtung, die sich mit dem Einfluss von pränatalen Faktoren auf die Gesundheit des Nachkommen in späteren Lebensphasen beschäftigt. Dabei wird sogar eine vererbbare Veranlagung zu bestimmten Gesundheitsstörungen aufgrund von Epigenetik diskutiert.
'''Fetal programming''', also known as '''prenatal programming''', is a theory which suggests that the environment surrounding the [[fetus]] during its developmental phase, plays a seminal role in determining its disease risk during the later stages.


Im Rahmen der Studien an Fetal Programming werden drei verschiedene Formen der Programmierung untersucht:
Three main forms of programming that occur due to changes in the maternal environment are:


* Entwicklungsveränderungen, die zu einem erhöhten Krankheitsrisiko führen
* Changes in development that lead to greater disease risk;
* Genetische Veränderungen die Einfluss auf Krankheitsrisiken haben
* Genetic changes which alter disease risk;
* Epigenetische Veränderungen, die auf weitere Generationen Einfluss haben
* [[Epigenetics|Epigenetic]] changes which alter disease risk of not only the child but also that of the next generation - i.e. after a famine, grandchildren of women who were pregnant during the famine, are born smaller than the normal size, despite nutritional deficiencies having been fulfilled.


These changes in the maternal environmental can be due to nutritional alteration,<ref name = "Fleming_2012">{{cite journal | vauthors = Fleming TP, Velazquez MA, Eckert JJ, Lucas ES, Watkins AJ | title = Nutrition of females during the peri-conceptional period and effects on foetal programming and health of offspring | journal = Animal Reproduction Science | volume = 130 | issue = 3–4 | pages = 193–7 | date = February 2012 | pmid = 22341375 | doi = 10.1016/j.anireprosci.2012.01.015 }}</ref> hormonal fluctuations<ref>{{cite journal | vauthors = Talge NM, Neal C, Glover V | title = Antenatal maternal stress and long-term effects on child neurodevelopment: how and why? | journal = Journal of Child Psychology and Psychiatry, and Allied Disciplines | volume = 48 | issue = 3–4 | pages = 245–61 | date = March 2007 | pmid = 17355398 | doi = 10.1111/j.1469-7610.2006.01714.x }}</ref> or exposure to toxins.
Bei Veränderungen der pränatalen Umgebung kann es sich dabei um Ernährungszustände<ref name = "Fleming_2012">{{cite journal | vauthors = Fleming TP, Velazquez MA, Eckert JJ, Lucas ES, Watkins AJ | title = Nutrition of females during the peri-conceptional period and effects on foetal programming and health of offspring | journal = Animal Reproduction Science | volume = 130 | issue = 3–4 | pages = 193–7 | date = February 2012 | pmid = 22341375 | doi = 10.1016/j.anireprosci.2012.01.015 }}</ref>, hormonelle Schwankungen<ref>{{cite journal | vauthors = Talge NM, Neal C, Glover V | title = Antenatal maternal stress and long-term effects on child neurodevelopment: how and why? | journal = Journal of Child Psychology and Psychiatry, and Allied Disciplines | volume = 48 | issue = 3–4 | pages = 245–61 | date = March 2007 | pmid = 17355398 | doi = 10.1111/j.1469-7610.2006.01714.x }}</ref> oder Einfluss von Giften (z.B. Medikamente oder Alkohol<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Lidush Goldschmidt, Gale A. Richardson, Natacha M. De Genna, Marie D. Cornelius, Nancy L. Day |Titel=Prenatal alcohol exposure and offspring alcohol use and misuse at 22 years of age: A prospective longitudinal study |Hrsg= |Sammelwerk=Neurotoxicology and Teratology |Band=71 |Nummer= |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=2019-01 |ISBN= |DOI=10.1016/j.ntt.2018.11.001 |PMC=6330135 |PMID=30399401 |Seiten=1–5 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S089203621830076X |Abruf=2020-07-09}}</ref>) handeln.


== History ==
== Forschungsgeschichte ==


=== Dutch Famine Birth Cohort Studie (über Nachkommen des Hongerwinters von 1944-45) ===
=== Dutch famine 1944–45 ===
Die ersten Beobachtungen für das Phänomen des Fetal programming wurden an niederländischen Kindern und späteren Erwachsenen gemacht, deren Mütter während des Winters von 1944–45 schwanger waren. Die deutsche Blockade hatte in den Niederlanden zu einen ausgeprägten Mangel an Nahrungsmitteln geführt und den [[Hongerwinter|niederländischen Hungerwinter (Hongerwinter) von 1944-45]] ausgelöst. Der extreme Mangel an Nahrungsmitteln führte in der Allgemeinbevölkerung zu einer ausgeprägten Unterernährung. Davon betroffen waren auch Schwangere in verschiedene Phasen der Schwangerschaft. Die "Dutch Famine Birth Cohort" Studie untersuchte später, welchen Einfluss der Nahrungsmangel auf die Kinder hatte, die während oder kurz nach der Hungersnot geboren wurden.
In 1944–45, the German blockade of the Netherlands led to a lack of food supplies, causing the [[Dutch famine of 1944–45]]. The famine caused severe malnutrition among the population, including women in various stages of pregnancy. The Dutch Famine Birth Cohort Study examined the impact of lack of nutrition on children born during or after this famine. It showed that over the course of their life, these children were at greater risk of [[Diabetes mellitus|diabetes]], [[cardiovascular disease]], [[obesity]], and other [[Non-communicable disease|non-communicable diseases]].

Dabei viel auf, dass diese Kinder häufig ein geringeres Geburtsgewicht aufwiesen und später im Leben deutlich häufiger an [[Diabetes mellitus|Diabetes]], [[Übergewicht]] und Herz- und Kreislauferkrankungen (z.B. [[Koronare Herzkrankheit|koronare Herzerkrankung]]) litten. Im Verlauf von nachfolgenden Studien viel auf, dass diese Kinder als Erwachsene die Neigung zu diesen Erkrankungen sogar weiter vererbt hatten: selbst Enkel der Frauen, die während der Hungernot schwanger waren, waren bei Geburt kleiner als andere Babies - obwohl ihre Mütter während der Schwangerschaft nicht an Nahrungsmangel litten.


=== Barker Hypothesis ===
=== Barker Hypothesis ===
In the 1980s, [[David Barker (epidemiologist)|David Barker]] began a research study on this topic. The Barker Hypothesis, or [[Thrifty phenotype]], forms the basis for much of the research conducted on fetal programming. This hypothesis states that if the fetus is exposed to low nutrition, it will adapt to that particular environment. Nutrients are diverted towards the development of the heart, brain, and other essential organs of the fetus. The body also undergoes metabolic alterations that ensure survival in spite of low nutrition but may cause problems in situations with normal or high nutrition.<ref>{{cite journal | vauthors = Remacle C, Bieswal F, Reusens B | title = Programming of obesity and cardiovascular disease | journal = International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders | volume = 28 Suppl 3 | issue = S3 | pages = S46–53 | date = November 2004 | pmid = 15543219 | doi = 10.1038/sj.ijo.0802800 | doi-access = free }}</ref> This leads to increased risk of [[metabolic syndrome]].
In den 1980er Jahren begann der britische Epidemiologie [[David J. P. Barker|David Barker]] damit, weiter an den Ergebnissen der Dutch Famine Birth Cohort Studie zu forschen. Er formulierte aufgrund seiner Beobachtungen die Hypothese der "Thrifty Phenotypes" <ref>{{Literatur |Autor=C Nicholas Hales, David J P Barker |Titel=The thrifty phenotype hypothesis |Sammelwerk=British Medical Bulletin |Band=60 |Nummer=1 |Datum=2001-11-01 |ISSN=1471-8391 |DOI=10.1093/bmb/60.1.5 |Seiten=5–20 |Online=https://academic.oup.com/bmb/article/60/1/5/322752 |Abruf=2020-07-09}}</ref>, auch "Barker Hypothese" genannt. Sie ist heute Grundlage der Forschung zu Fetal Programming. Die Barker Hypothese besagt, dass sich ein [[Fötus]], der unter Nahrungsmangel leidet, an die entsprechende Entwicklung selbstständig anpasst. Die vorhandenen Nährstoffe werden dabei vor allem dem Herz, dem Gehirn und anderen essentiellen Organen zur Verfügung gestellt. Die metabolischen Veränderungen sind zu diesem Zeitpunkt sinnvoll fürs Überleben - können allerdings zu Problemen führen wenn der Nahrungsmangel behoben ist oder Nahrung sogar im Überfluss vorhanden ist.<ref>{{cite journal | vauthors = Remacle C, Bieswal F, Reusens B | title = Programming of obesity and cardiovascular disease | journal = International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders | volume = 28 Suppl 3 | issue = S3 | pages = S46–53 | date = November 2004 | pmid = 15543219 | doi = 10.1038/sj.ijo.0802800 | doi-access = free }}</ref> Erwachsene mit dieser Stoffwechseleinstellung leiden daher an einem erhöhten Risiko, am [[Metabolisches Syndrom|metabolischen Syndrom]] zu erkranken.

== Einflussfaktoren in der Schwangerschaft ==
Verschiedene Einflussfaktoren in der Schwangerschaft wurden bereits untersucht in retrospektiven und prospektiven Studien zu Fetal Programming. Am besten belegt sind die Effekt die Unter- und Überernährung des Fetus während der Schwangerschaft. Hormonelle Schwankungen während der Schwangerschaft können ebenfalls Einfluss auf psychische und physische Gesundheit des Nachkommen haben.<ref name="Hoffman_2016">{{cite journal|vauthors=Hoffman MC|title=Stress, the Placenta, and Fetal Programming of Behavior: Genes' First Encounter With the Environment|journal=The American Journal of Psychiatry|volume=173|issue=7|pages=655–7|date=July 2016|pmid=27363547|doi=10.1176/appi.ajp.2016.16050502|doi-access=free}}</ref> Inzwischen wurden allerdings wurden eine Vielzahl an Faktoren wie Alkohol, Medikamente, Vitaminsupplemente und künstliche Süßstoffe auf ihren pränatalen Einfluss hin untersucht, oft noch mit unklaren Ergebnissen.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://babybauchblog.de/fetal-programming-studien/ |titel=Links zu Fetal Programming Studien - Wissenschaft einfach erklärt! |werk=Babybauch Blog |hrsg= |datum=2020-04-25 |abruf=2020-07-09 |sprache=de-DE}}</ref>

=== Mangel-/Unterernährung ===
Mangel- und Unterernährung der Mutter führen zu einer [[Intrauterine Wachstumsretardierung|intrauterinen Wachstumsretardierung]] und einem geringen Geburtsgewicht beim Fötus. Dieses wiederum erhöht das Risiko, später im Leben an Diabetes, Bluthochdruck, Übergewicht und anderen kardiovaskulären und metabolische Erkrankungen zu leiden. Hungersnöte sind in Industrienationen heutzutage ausgesprochen selten - Unterernährung der Mutter kann aber in Zusammenhang mit Essstörungen wie [[Anorexia nervosa|Anorexie]] durchaus vorkommen.

Auch Plazentafunktionsstörungen (wie sie etwa bei Präeklampsie vorkommen) können zu einem Mangel an Nährstoffen beim Fötus führen und so ebenso einen negativen Einfluss auf dessen spätere metabolische Gesundheit haben. <ref>{{cite journal|vauthors=Myatt L|title=Placental adaptive responses and fetal programming|journal=The Journal of Physiology|volume=572|issue=Pt 1|pages=25–30|date=April 2006|pmid=16469781|pmc=1779654|doi=10.1113/jphysiol.2006.104968}}</ref>

=== Überernährung/ Übergewicht in der Schwangerschaft ===
Auch ein Überangebot an Nahrung während der Schwangerschaft kann ähnliche Risiken wie Mangel- und Unterernährung hervorrufen. Ausschlaggebend für das Risiko des Nachkommen ist dabei neben der Ernährung in der Schwangerschaft auch der [[Body-Mass-Index|BMI]] der Mutter vor der Empfängnis. Der Mechanismus hinter dem erhöhten Risiko ist möglicherweise eine gesteigerte Ausschüttung des fetalen Hormones [[Leptin]]. Der Theorie zufolge hat Leptin einen negativen Einfluss auf die Regulationsfunktionen des Fötus und erhöht damit das spätere Risiko an Bluthochdruck zu erkranken.<ref>{{cite journal|vauthors=Taylor PD, Samuelsson AM, Poston L|title=Maternal obesity and the developmental programming of hypertension: a role for leptin|journal=Acta Physiologica|volume=210|issue=3|pages=508–23|date=March 2014|pmid=24433239|doi=10.1111/apha.12223}}</ref>

=== Schildrüsenfunktionsstörungen ===
Schilddrüsenhormone spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des fötalen Gehirns. Veränderte Schilddrüsenhormone von Müttern, die an Schilddrüsenfunktionsstörungen (z.B. [[Hashimoto-Thyreoiditis]]) leiden, können so auch Einfluss auf die Gehirnentwicklung des Babies haben. Ab etwa dem 2.Trimester ist der Fötus in der Lage, selbst Schilddrüsenhormone zu produzieren - im 1.Trimester ist er allerdings auf eine Versorgung durch die Mutter angewiesen. Ein Unterangebot von Schilddrüsenhormon in dieser Phase kann Einfluss auf die spätere psychiatrische Gesundheit des Nachkommen haben.<ref name="Andersen_2016">{{cite journal|vauthors=Andersen SL, Olsen J, Laurberg P|title=Foetal programming by maternal thyroid disease|journal=Clinical Endocrinology|volume=83|issue=6|pages=751–8|date=December 2015|pmid=25682985|doi=10.1111/cen.12744}}</ref> Auch das Risiko für Krampfanfälle, [[ADHS]] und [[Autismus]] ist erhöht.<ref>{{Literatur |Autor=Stine Linding Andersen, Jørn Olsen, Peter Laurberg |Titel=Foetal programming by maternal thyroid disease |Sammelwerk=Clinical Endocrinology |Band=83 |Nummer=6 |Datum=2015-12 |DOI=10.1111/cen.12744 |Seiten=751–758 |Online=http://doi.wiley.com/10.1111/cen.12744 |Abruf=2020-07-09}}</ref>

⚫
=== Alkohol ===
Alkohol kann die [[Plazentaschranke]] der Mutter passieren und daher über die Nabelschnur das ungeborene Kind ebenfalls erreichen. Exzessiver Alkoholkonsum der Mutter (4-5 Einheiten pro Tag) während der Schwangerschaft kann zur Ausbildung eines [[Fetales Alkoholsyndrom|fetalen Alkoholsyndroms]] führen. Der genaue Mechanismus durch den Alkohol die fetale Entwicklung stört, ist dabei nicht komplett verstanden. Allerdings sind vermutlich auch bereits geringere Mengen Alkohol in der Schwangerschaft schädlich, weshalb Schwangeren allgemein komplett vom Alkoholkonsum abgeraten wird.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dge.de/wissenschaft/weitere-publikationen/fachinformationen/kein-alkohol-in-der-schwangerschaft/ |titel=Kein Alkohol in der Schwangerschaft |abruf=2020-07-09}}</ref>

Studien zu Fetal Programming kamen zum Ergebnis, dass bereits eine Portion Alkohol pro Tag während der [[Frühschwangerschaft]] (1.Trimester) das Risiko signifikant erhöht, dass der Nachkomme im jungen Erwachsenenalter selbst mehr Alkohol konsumiert.<ref name=":0" /> Alkohol hat dabei einen weitreichenden Einfluss auf die neuroendokrine Entwicklung und das Verhalten des Kindes.<ref name="Weinberg_2008">{{cite journal|vauthors=Weinberg J, Sliwowska JH, Lan N, Hellemans KG|title=Prenatal alcohol exposure: foetal programming, the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and sex differences in outcome|journal=Journal of Neuroendocrinology|volume=20|issue=4|pages=470–88|date=April 2008|pmid=18266938|doi=10.1111/j.1365-2826.2008.01669.x}}</ref> <ref name="Bekdash_2014">{{cite journal|vauthors=Bekdash R, Zhang C, Sarkar D|title=Fetal alcohol programming of hypothalamic proopiomelanocortin system by epigenetic mechanisms and later life vulnerability to stress|journal=Alcoholism, Clinical and Experimental Research|volume=38|issue=9|pages=2323–30|date=September 2014|pmid=25069392|pmc=4177357|doi=10.1111/acer.12497}}</ref>


== Nutritional status ==
=== Rauchen ===
Weniger bekannt als der schädigende Einfluss von Alkohol auf eine Schwangerschaft ist der Zusammenhang zwischen Rauchen und negativen Auswirkungen auf den Fötus. Rauchen in der Schwangerschaft kann zu [[Intrauterine Wachstumsretardierung|intrauteriner Wachstumsretardierung]], [[Frühgeburt|Frühgeburtlichkeit]] und geringerem Geburtsgewicht führen.<ref name=":1">{{Literatur |Autor=G. Banderali, A. Martelli, M. Landi, F. Moretti, F. Betti |Titel=Short and long term health effects of parental tobacco smoking during pregnancy and lactation: a descriptive review |Hrsg= |Sammelwerk=Journal of Translational Medicine |Band=13 |Nummer=1 |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=2015-12 |ISBN= |ISSN=1479-5876 |DOI=10.1186/s12967-015-0690-y |PMC=4608184 |PMID=26472248 |Seiten=327 |Online=http://www.translational-medicine.com/content/13/1/327 |Abruf=2020-07-09}}</ref> Doch auch nach der Entbindung besteht durch Fetal Programming eine weitere Schädigung durch den Tabakeinfluss in der Schwangerschaft. Sowohl das erhöhte Risiko für [[Plötzlicher Kindstod|plötzlichen Kindstod]] als auch im späteren Erwachsenenleben Leben für die Entwicklung von Asthma, metabolischem Syndrom und Verhaltensstörungen bestehen fundierte, wissenschaftliche Anhaltspunkte.<ref name=":1" /><ref name="Suter_2013">{{cite journal|vauthors=Suter MA, Anders AM, Aagaard KM|title=Maternal smoking as a model for environmental epigenetic changes affecting birthweight and fetal programming|journal=Molecular Human Reproduction|volume=19|issue=1|pages=1–6|date=January 2013|pmid=23139402|pmc=3521486|doi=10.1093/molehr/gas050}}</ref>
The developing fetus forms an impression of the world into which it will be born via its mother's nutritional status. Its development is thus modulated to create the best chance of survival. However, excessive or insufficient nutrition in the mother can provoke maladaptive developmental responses in the fetus, which in turn manifest in the form of post-natal diseases. It is possible that this has such a profound effect on the fetus’ adult life that it can even outweigh lifestyle factors.<ref name = "Fleming_2012" />


=== Excessive nutrition ===
=== Medikamente ===
[[Body mass index]] prior to pregnancy and weight gain during pregnancy are both linked to high blood pressure in the offspring during adulthood. Mouse models suggest that this is due to high levels of the fetal hormone [[leptin]], which is present in the blood of individuals that are overweight or obese. There is a theory that this hormone has a negative impact on the regulatory systems of the fetus, and renders it impossible to maintain normal blood pressure levels. <ref>{{cite journal | vauthors = Taylor PD, Samuelsson AM, Poston L | title = Maternal obesity and the developmental programming of hypertension: a role for leptin | journal = Acta Physiologica | volume = 210 | issue = 3 | pages = 508–23 | date = March 2014 | pmid = 24433239 | doi = 10.1111/apha.12223 }}</ref>


=== Insufficient nutrition ===
==== Antihypertensiva ====
Bestimmte Medikamente wie [[Antihypertensivum|Antihypertensiva]] stehen im Verdacht, eine "pharmakologische" Programmierung des Fötus auslösen zu können.<ref name="Bayliss_2002">{{cite journal|vauthors=Bayliss H, Churchill D, Beevers M, Beevers DG|title=Anti-hypertensive drugs in pregnancy and fetal growth: evidence for "pharmacological programming" in the first trimester?|journal=Hypertension in Pregnancy|volume=21|issue=2|pages=161–74|date=January 2002|pmid=12175444|doi=10.1081/prg-120013785}}</ref> Dieser Zusammenhang ist inbesondere deswegen sehr relevant, da Bluthochdruck in der Schwangerschaft in bis zu 10% der Schwangerschaften auftritt und damit eine der häufigsten Schwangerschaftskomplikationen darstellt. Da Bluthochdruck in der Schwangerschaft sich zu einer potentiell lebensgefährlichen [[Präeklampsie]] entwickeln kann, werden Frauen mit [[Gestationshypertonie|Schwangerschaftshypertonie]] oft mit Antihypertensiva behandelt.
[[Pre-eclampsia]], involving oxygen deprivation and death of [[Trophoblast|trophoblastic cells]] that make up most of the placenta, is a disease which is often associated with maladaptive long-term consequences of inappropriate fetal programming. Here, an inadequately developed and poorly functioning placenta fails to meet the fetus’ nutritional needs during gestation, either by altering its selection for nutrients which can cross into fetal blood or restricting total volume thereof. Consequences of this for the fetus in adult life include cardiovascular and metabolic conditions.<ref>{{cite journal | vauthors = Myatt L | title = Placental adaptive responses and fetal programming | journal = The Journal of Physiology | volume = 572 | issue = Pt 1 | pages = 25–30 | date = April 2006 | pmid = 16469781 | pmc = 1779654 | doi = 10.1113/jphysiol.2006.104968 }}</ref>


== Hormonal influence ==
==== Corticosteroide ====
Insbesondere Corticosteroide wie [[Betamethason]] stehen immer wieder im Fokus von Studien zu Fetal Programming. Die Datenlage ist bisher nicht eindeutig bezüglich Einflüssen auf die spätere Gesundheit des Nachkommen, eine pränatale Kortisonexposition kann zu Hyperaktivität bei Kindern führen. <ref>{{Literatur |Autor=Noel P French, Ronald Hagan, Sharon F Evans, Annie Mullan, John P Newnham |Titel=Repeated antenatal corticosteroids: Effects on cerebral palsy and childhood behavior |Sammelwerk=American Journal of Obstetrics and Gynecology |Band=190 |Nummer=3 |Datum=2004-03 |DOI=10.1016/j.ajog.2003.12.016 |Seiten=588–595 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0002937803021410 |Abruf=2020-07-09}}</ref> Einzeldosen, wie sie im Rahmen der Förderung der Lungenentwicklung bei drohenden Frühgeburten gegeben werden, haben allerdings keinen Einfluss auf spätere kognitive Leistung und psychiatrische Gesundheit.<ref>{{Literatur |Autor=Stuart R Dalziel, Vanessa K Lim, Anthony Lambert, Dianne McCarthy, Varsha Parag |Titel=Antenatal exposure to betamethasone: psychological functioning and health related quality of life 31 years after inclusion in randomised controlled trial |Hrsg= |Sammelwerk=BMJ |Band=331 |Nummer=7518 |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=2005-09-24 |ISBN= |ISSN=0959-8138 |DOI=10.1136/bmj.38576.494363.E0 |PMC=1226245 |PMID=16143712 |Seiten=665 |Online=http://www.bmj.com/lookup/doi/10.1136/bmj.38576.494363.E0 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
A delicate balance of hormones during pregnancy is regarded as being highly relevant to fetal programming and may significantly influence the outcome on the offspring.<ref name="Hoffman_2016">{{cite journal | vauthors = Hoffman MC | title = Stress, the Placenta, and Fetal Programming of Behavior: Genes' First Encounter With the Environment | journal = The American Journal of Psychiatry | volume = 173 | issue = 7 | pages = 655–7 | date = July 2016 | pmid = 27363547 | doi = 10.1176/appi.ajp.2016.16050502 | doi-access = free }}</ref> Placental endocrine transfer from the mother to the developing fetus could be altered by the mental state of the mother, due to affected [[glucocorticoid]] transfer that takes place across the placenta.<ref name="Hoffman_2016" />


=== Thyroid ===
==== Diethylstilbestrol ====
Das synthethische Östrogen [[Diethylstilbestrol]] wurde insbesondere in 1950 und 1960 Jahren von vielen schwangeren Frauen eingenommen. Ein Zusammenhang mit dem Brustkrebsrisiko bei weiblichen Nachkommen scheint zu bestehen. <ref>{{Literatur |Autor=J. R. Palmer |Titel=Prenatal Diethylstilbestrol Exposure and Risk of Breast Cancer |Sammelwerk=Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention |Band=15 |Nummer=8 |Datum=2006-08-01 |ISSN=1055-9965 |DOI=10.1158/1055-9965.EPI-06-0109 |Seiten=1509–1514 |Online=http://cebp.aacrjournals.org/cgi/doi/10.1158/1055-9965.EPI-06-0109 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
Thyroid hormones play an instrumental role during the early development of the fetus's brain. Therefore, mothers suffering from thyroid-related issues and altered thyroid hormone levels may inadvertently trigger structural and functional changes in the fetal brain. The fetus is able to produce its own thyroid hormones from the onset of the second trimester; however, maternal thyroid hormones are important for brain development before and after the baby is able to synthesize the hormones while still in the uterus.<ref name="Andersen_2016">{{cite journal | vauthors = Andersen SL, Olsen J, Laurberg P | title = Foetal programming by maternal thyroid disease | journal = Clinical Endocrinology | volume = 83 | issue = 6 | pages = 751–8 | date = December 2015 | pmid = 25682985 | doi = 10.1111/cen.12744 }}</ref> Due to this, the baby may experience an increased risk of neurological or psychiatric diseases later in life.<ref name="Andersen_2016" />


== Zustände/Krankheitsbilder mit möglichem Zusammenhang zu Fetal Programming ==
=== Mental state ===
Wissenschaftler konnten bereits Zusammenhänge zwischen verschiedensten Einflüsse in der Schwangerschaft und einer Vielzahl an häufigen Zivilisationskrankheiten feststellen.
Mental state of the mother during pregnancy affects the fetus in the uterus, predominantly via hormones and genetics.<ref name="Suter_2013">{{cite journal | vauthors = Suter MA, Anders AM, Aagaard KM | title = Maternal smoking as a model for environmental epigenetic changes affecting birthweight and fetal programming | journal = Molecular Human Reproduction | volume = 19 | issue = 1 | pages = 1–6 | date = January 2013 | pmid = 23139402 | pmc = 3521486 | doi = 10.1093/molehr/gas050 }}</ref> The mother's mood, including maternal prenatal anxiety, depression and stress during pregnancy correlates with altered outcomes for the child.<ref name="Suter_2013" /> That being said, not every fetus exposed to these factors is affected in the same way and to the same degree, and genetic and environmental factors are believed to have a significant degree of influence.<ref name="Suter_2013" />


==== Depression ====
=== Metabolisches Syndrom ===
Als [[metabolisches Syndrom]] wird die Kombination aus Diabetes, Übergewicht und Bluthochdruck bezeichnet. David Barker war der erste Mediziner, der sich intensiv mit dem Einfluss von fetalen Faktoren auf niedriges Geburtsgewicht und den Zusammenhang mit späteren kardiovaskulären Erkrankungen beschäftigte. Zahlreiche epidemiologische Studien konnten inzwischen belegen, dass ein Zusammenhang zwischen pränatalen Einflussfaktoren und der späteren Entwicklung von Diabetes, Übergewicht, Bluthochdruck<ref>{{Literatur |Autor=Barbara T. Alexander |Titel=Fetal programming of hypertension |Sammelwerk=American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology |Band=290 |Nummer=1 |Datum=2006-01 |ISSN=0363-6119 |DOI=10.1152/ajpregu.00417.2005 |Seiten=R1–R10 |Online=https://www.physiology.org/doi/10.1152/ajpregu.00417.2005 |Abruf=2020-07-09}}</ref> und damit metabolischem Syndrom <ref>{{Literatur |Autor=Aleksandra Marciniak, Jolanta Patro-Małysza, Żaneta Kimber-Trojnar, Beata Marciniak, Jan Oleszczuk |Titel=Fetal programming of the metabolic syndrome |Sammelwerk=Taiwanese Journal of Obstetrics and Gynecology |Band=56 |Nummer=2 |Datum=2017-04 |DOI=10.1016/j.tjog.2017.01.001 |Seiten=133–138 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1028455917300025 |Abruf=2020-07-09}}</ref> besteht. <ref>{{Literatur |Autor=D. J. Barker, C. Osmond, J. Golding, D. Kuh, M. E. Wadsworth |Titel=Growth in utero, blood pressure in childhood and adult life, and mortality from cardiovascular disease. |Hrsg= |Sammelwerk=BMJ |Band=298 |Nummer=6673 |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=1989-03-04 |ISBN= |ISSN=0959-8138 |DOI=10.1136/bmj.298.6673.564 |PMC=1835925 |PMID=2495113 |Seiten=564–567 |Online=http://www.bmj.com/cgi/doi/10.1136/bmj.298.6673.564 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
Maternal depression poses one of the greatest risks for increased vulnerability to adverse outcomes for a baby that is developing in the uterus, especially in terms of susceptibility to a variety of psychological conditions.<ref name="Davis_2018">{{cite journal | vauthors = Davis EP, Hankin BL, Swales DA, Hoffman MC | title = An experimental test of the fetal programming hypothesis: Can we reduce child ontogenetic vulnerability to psychopathology by decreasing maternal depression? | journal = Development and Psychopathology | volume = 30 | issue = 3 | pages = 787–806 | date = August 2018 | pmid = 30068416 | doi = 10.1017/S0954579418000470 | pmc = 7040571 }}</ref> Mechanisms that may explain the connection between maternal depression and the offspring's future health are mostly unclear and form a current area of active research.<ref name="Davis_2018" /> Genetic inheritance that may be rendering the child more susceptible may play a role, including the effect on the intrauterine environment for the baby whilst the mother suffers from depression.<ref name="Davis_2018" />


Bei Nachkommen von Müttern, die während der Schwangerschaft unter [[Schwangerschaftsdiabetes]] litten, ist das Risiko selbst an Diabetes zu erkranken, um den Faktor 3,6 erhöht. Der Mechanismus dahinter ist inzwischen ebenfalls bekannt: durch das übermäßige Angebot an Glucose im Blut der Mutter werden beim Fetus Betazellen im Pankreas aktiviert. Nach der Geburt fehlt die Überstimulation durch die mütterliche Glucose und es kommt zu einer reduzierten Insulinsekretion und damit einer reduzierten Glucosetoleranz. <ref>{{Internetquelle |autor=Avoxa-Mediengruppe Deutscher Apotheker GmbH |url=https://www.pharmazeutische-zeitung.de/ausgabe-512007/angeboren-aber-nicht-vererbt/ |titel=Fetale Programmierung: Angeboren, aber nicht vererbt |abruf=2020-07-09 |sprache=de}}</ref>
==== Stress ====
Stress suffered by the mother during pregnancy can have an adverse effect on the developing baby; it can manifest in the form of early labor and low birth weight, and can also induce a risk for psychiatric complications later in life.<ref name="Hoffman_2016" /> The new mother may suffer from after-effects too, such as postpartum depression, and subsequently may find parenting more difficult as compared to those who did not experience as much stress during their pregnancies.<ref name="Hoffman_2016" />


=== Schizophrenie und andere psychiatrische Erkrankungen ===
== Toxins ==
Der mentale Status der Mutter während der Schwangerschaft hat einen entscheidenden Einfluss auf die spätere psychische Gesundheit des Kindes, dieser Effekt wird vermutlich durch Hormone vermittelt.<ref name="Suter_2013" /> Sowohl mütterliche Depression als auch Stresszustände und [[Posttraumatische Belastungsstörung|PTSD]] stehen im Verdacht, sich langfristig negativ auf die Gesundheit des Nachfahren auszuwirken und möglicherweise epigenetische Veränderungen zu verursachen. <ref name="Davis_2018">{{cite journal|vauthors=Davis EP, Hankin BL, Swales DA, Hoffman MC|title=An experimental test of the fetal programming hypothesis: Can we reduce child ontogenetic vulnerability to psychopathology by decreasing maternal depression?|journal=Development and Psychopathology|volume=30|issue=3|pages=787–806|date=August 2018|pmid=30068416|doi=10.1017/S0954579418000470|pmc=7040571}}</ref> <ref name="Hoffman_2016" /> Insbesondere das Risiko für den Nachkommen, später Schizophrenie zu entwickeln, hängt mit verschiedenen pränatalen Einflüssen zusammen.<ref>{{Literatur |Autor=Majella Byrne, Esben Agerbo, Birgit Bennedsen, William W. Eaton, Preben Bo Mortensen |Titel=Obstetric conditions and risk of first admission with schizophrenia: A Danish national register based study |Sammelwerk=Schizophrenia Research |Band=97 |Nummer=1-3 |Datum=2007-12 |DOI=10.1016/j.schres.2007.07.018 |Seiten=51–59 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0920996407003167 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
Toxins such as alcohol, tobacco and certain drugs to which the baby is exposed to during its development are thought to contribute to fetal programming, especially via alterations to the HPA axis.<ref name="Bekdash_2014">{{cite journal | vauthors = Bekdash R, Zhang C, Sarkar D | title = Fetal alcohol programming of hypothalamic proopiomelanocortin system by epigenetic mechanisms and later life vulnerability to stress | journal = Alcoholism, Clinical and Experimental Research | volume = 38 | issue = 9 | pages = 2323–30 | date = September 2014 | pmid = 25069392 | pmc = 4177357 | doi = 10.1111/acer.12497 }}</ref> If the exposure occurs during a critical phase of fetal development, it could have drastic and dire consequences for the fetus.<ref name="Bekdash_2014" />


=== Polyzystische Ovarien (PCO Syndrom) ===
⚫
=== Alcohol ===
Das [[Polyzystisches Ovar-Syndrom|Polyzystische Ovarialsyndrom]] ist eine Erkrankung, die ca. 5-15% aller Frauen im gebährfähigen Alter betrifft und mit Zyklusunregelmäßigkeiten einhergeht. Die Ursache des polyzystischen Ovarialsyndroms ist nicht geklärt, aber einige Studien haben inzwischen untersucht, dass pränatale Einflüsse (insbesondere ein Androgenüberschuss) einen Einfluss auf die spätere Entwicklung der Erkrankung bei weiblichen Nachkommen haben können. <ref>{{Literatur |Autor=D.H. Abbott, D.K. Barnett, C.M. Bruns, D.A. Dumesic |Titel=Androgen excess fetal programming of female reproduction: a developmental aetiology for polycystic ovary syndrome? |Sammelwerk=Human Reproduction Update |Band=11 |Nummer=4 |Datum=2005-07-01 |ISSN=1460-2369 |DOI=10.1093/humupd/dmi013 |Seiten=357–374 |Online=http://academic.oup.com/humupd/article/11/4/357/874989/Androgen-excess-fetal-programming-of-female |Abruf=2020-07-09}}</ref> In einer retrospektiven Studie fiel auf, dass Frauen, die unter polyzystischen Ovarien litten, durchschnittlich ein höheres Geburtsgewicht aufwiesen und häufiger von übergewichtigen Müttern geboren wurden. <ref>{{Literatur |Autor=Jl Cresswell, Djp Barker, C Osmond, P Egger, Diw Phillips |Titel=Fetal growth, length of gestation, and polycystic ovaries in adult life |Sammelwerk=The Lancet |Band=350 |Nummer=9085 |Datum=1997-10 |DOI=10.1016/S0140-6736(97)06062-5 |Seiten=1131–1135 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0140673697060625 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
Prenatal and/or early postnatal exposure to alcohol (ethanol) has been found to have a negative effect on child's neuroendocrine and behavioral factors.<ref name="Weinberg_2008">{{cite journal | vauthors = Weinberg J, Sliwowska JH, Lan N, Hellemans KG | title = Prenatal alcohol exposure: foetal programming, the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and sex differences in outcome | journal = Journal of Neuroendocrinology | volume = 20 | issue = 4 | pages = 470–88 | date = April 2008 | pmid = 18266938 | doi = 10.1111/j.1365-2826.2008.01669.x }}</ref> Alcohol passes through the placenta on being ingested by the mother during her pregnancy, and makes its way to the baby ''in utero''.<ref name="Weinberg_2008" /> Changes posed to the fetus through ethanol exposure may significantly effect growth and development; these are collectively known as fetal alcohol spectrum disorders (FASD).<ref name="Weinberg_2008" /> The exact interaction between ethanol and the developing fetus is complex and largely uncertain, however, several direct and indirect effects have been observed as the fetus matures.<ref name="Weinberg_2008" /> Predominant among these are irregularities in the fetus's endocrine, metabolic and physiological functions.<ref name="Weinberg_2008" />


=== Krebs (Brustkrebs, Hodenkrebs, Hirntumore) ===
=== Smoking ===
Erste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass fetale Programmierung einen Einfluss hat auf das Risiko, später Brustkrebs<ref>{{Literatur |Autor=Leena Hilakivi-Clarke, Sonia de Assis |Titel=Fetal origins of breast cancer |Sammelwerk=Trends in Endocrinology & Metabolism |Band=17 |Nummer=9 |Datum=2006-11 |DOI=10.1016/j.tem.2006.09.002 |Seiten=340–348 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1043276006001731 |Abruf=2020-07-09}}</ref> oder Hodenkrebs zu entwickeln.<ref>{{Literatur |Autor=Tom Grotmol, Elisabete Weiderpass, Steinar Tretli |Titel=Conditions in utero and cancer risk |Sammelwerk=European Journal of Epidemiology |Band=21 |Nummer=8 |Datum=2006-10-17 |ISSN=0393-2990 |DOI=10.1007/s10654-006-9036-7 |Seiten=561–570 |Online=http://link.springer.com/10.1007/s10654-006-9036-7 |Abruf=2020-07-09}}</ref> Auch für kindliche Hirntumore scheint ein Zusammenhang mit einem höheren Geburtsgewicht zu bestehen. <ref>{{Literatur |Autor=T. Harder, A. Plagemann, A. Harder |Titel=Birth Weight and Subsequent Risk of Childhood Primary Brain Tumors: A Meta-Analysis |Sammelwerk=American Journal of Epidemiology |Band=168 |Nummer=4 |Datum=2008-06-30 |ISSN=0002-9262 |DOI=10.1093/aje/kwn144 |Seiten=366–373 |Online=https://academic.oup.com/aje/article-lookup/doi/10.1093/aje/kwn144 |Abruf=2020-07-09}}</ref> Für andere Krebsarten sind die Ergebnisse aktuell uneindeutig.
The negative consequences of [[smoking]] are well-known, and these may be even more apparent during pregnancy.<ref name="Suter_2013" /> Exposure to tobacco smoke during pregnancy, commonly known as ''in utero'' maternal tobacco smoke exposure (MTSE), can contribute towards various problems in babies of smoking mothers.<ref name="Suter_2013" /> About 20% of mothers smoke whilst pregnant and this is associated with increased risk of complications, such as preterm birth, decreased fetal growth leading to lower birth weight, and impaired fetal lung development.<ref name="Suter_2013" />


== In-vitro-Fertilization und fetale Programmierung ==
=== Drugs ===
Studien zu [[In-vitro-Fertilisation|In-vitro-Fertilization]] und fetaler Programmierung kamen zum Ergebnis, dass bereits perikonzeptionelle Unterschiede einen Einfluss auf die spätere Gesundheit von Nachkommen haben. So ist etwa das Knochenalter bei Mädchen (nicht aber Jungen), die durch In-vitro-Fertilization gezeugt wurden, im Jugendalter erhöht und sie hatten höhere LH- und DHEAS-Werte.<ref>{{Literatur |Autor=M. Ceelen, M. M. van Weissenbruch, J. P.W. Vermeiden, F. E. van Leeuwen, H. A. Delemarre-van de Waal |Titel=Pubertal development in children and adolescents born after IVF and spontaneous conception |Sammelwerk=Human Reproduction |Band=23 |Nummer=12 |Datum=2008-09-01 |ISSN=0268-1161 |DOI=10.1093/humrep/den309 |Seiten=2791–2798 |Online=https://academic.oup.com/humrep/article-lookup/doi/10.1093/humrep/den309 |Abruf=2020-07-09}}</ref> Auch der Blutdruck sowie die Nüchternglukosewerte waren unterschiedlich bei Jugendlichen, die durch künstliche Befruchtung gezeugt wurden. <ref>{{Literatur |Autor=Manon Ceelen, Mirjam M. van Weissenbruch, Jan P. W. Vermeiden, Flora E. van Leeuwen, Henriette A. Delemarre-van de Waal |Titel=Cardiometabolic Differences in Children Born After in Vitro Fertilization: Follow-Up Study |Sammelwerk=The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism |Band=93 |Nummer=5 |Datum=2008-05 |ISSN=0021-972X |DOI=10.1210/jc.2007-2432 |Seiten=1682–1688 |Online=https://academic.oup.com/jcem/article-lookup/doi/10.1210/jc.2007-2432 |Abruf=2020-07-09}}</ref>
There is evidence pointing towards pharmacological programming of the fetus during the first trimester.<ref name="Bayliss_2002">{{cite journal | vauthors = Bayliss H, Churchill D, Beevers M, Beevers DG | title = Anti-hypertensive drugs in pregnancy and fetal growth: evidence for "pharmacological programming" in the first trimester? | journal = Hypertension in Pregnancy | volume = 21 | issue = 2 | pages = 161–74 | date = January 2002 | pmid = 12175444 | doi = 10.1081/prg-120013785 }}</ref> One type of drugs which is suspected of influencing the developing baby when used during pregnancy is anti-hypertensive drugs.<ref name="Bayliss_2002" /> Pre-eclampsia (a condition of hypertension during pregnancy), is a serious problem for the majority of pregnant mothers and can predispose the mother to a variety of complications, including increased risk of mortality and problems during parturition.<ref name="Bayliss_2002" />


== References ==
== References ==

Version vom 9. Juli 2020, 19:10 Uhr

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Fetal programming, auch "Fetale Programmierung" auf Deutsch genannt, ist eine Forschungsrichtung, die sich mit dem Einfluss von pränatalen Faktoren auf die Gesundheit des Nachkommen in späteren Lebensphasen beschäftigt. Dabei wird sogar eine vererbbare Veranlagung zu bestimmten Gesundheitsstörungen aufgrund von Epigenetik diskutiert.

Im Rahmen der Studien an Fetal Programming werden drei verschiedene Formen der Programmierung untersucht:

  • Entwicklungsveränderungen, die zu einem erhöhten Krankheitsrisiko führen
  • Genetische Veränderungen die Einfluss auf Krankheitsrisiken haben
  • Epigenetische Veränderungen, die auf weitere Generationen Einfluss haben

Bei Veränderungen der pränatalen Umgebung kann es sich dabei um Ernährungszustände[1], hormonelle Schwankungen[2] oder Einfluss von Giften (z.B. Medikamente oder Alkohol[3]) handeln.

Forschungsgeschichte

Dutch Famine Birth Cohort Studie (über Nachkommen des Hongerwinters von 1944-45)

Die ersten Beobachtungen für das Phänomen des Fetal programming wurden an niederländischen Kindern und späteren Erwachsenen gemacht, deren Mütter während des Winters von 1944–45 schwanger waren. Die deutsche Blockade hatte in den Niederlanden zu einen ausgeprägten Mangel an Nahrungsmitteln geführt und den niederländischen Hungerwinter (Hongerwinter) von 1944-45 ausgelöst. Der extreme Mangel an Nahrungsmitteln führte in der Allgemeinbevölkerung zu einer ausgeprägten Unterernährung. Davon betroffen waren auch Schwangere in verschiedene Phasen der Schwangerschaft. Die "Dutch Famine Birth Cohort" Studie untersuchte später, welchen Einfluss der Nahrungsmangel auf die Kinder hatte, die während oder kurz nach der Hungersnot geboren wurden.

Dabei viel auf, dass diese Kinder häufig ein geringeres Geburtsgewicht aufwiesen und später im Leben deutlich häufiger an Diabetes, Übergewicht und Herz- und Kreislauferkrankungen (z.B. koronare Herzerkrankung) litten. Im Verlauf von nachfolgenden Studien viel auf, dass diese Kinder als Erwachsene die Neigung zu diesen Erkrankungen sogar weiter vererbt hatten: selbst Enkel der Frauen, die während der Hungernot schwanger waren, waren bei Geburt kleiner als andere Babies - obwohl ihre Mütter während der Schwangerschaft nicht an Nahrungsmangel litten.

Barker Hypothesis

In den 1980er Jahren begann der britische Epidemiologie David Barker damit, weiter an den Ergebnissen der Dutch Famine Birth Cohort Studie zu forschen. Er formulierte aufgrund seiner Beobachtungen die Hypothese der "Thrifty Phenotypes" [4], auch "Barker Hypothese" genannt. Sie ist heute Grundlage der Forschung zu Fetal Programming. Die Barker Hypothese besagt, dass sich ein Fötus, der unter Nahrungsmangel leidet, an die entsprechende Entwicklung selbstständig anpasst. Die vorhandenen Nährstoffe werden dabei vor allem dem Herz, dem Gehirn und anderen essentiellen Organen zur Verfügung gestellt. Die metabolischen Veränderungen sind zu diesem Zeitpunkt sinnvoll fürs Überleben - können allerdings zu Problemen führen wenn der Nahrungsmangel behoben ist oder Nahrung sogar im Überfluss vorhanden ist.[5] Erwachsene mit dieser Stoffwechseleinstellung leiden daher an einem erhöhten Risiko, am metabolischen Syndrom zu erkranken.

Einflussfaktoren in der Schwangerschaft

Verschiedene Einflussfaktoren in der Schwangerschaft wurden bereits untersucht in retrospektiven und prospektiven Studien zu Fetal Programming. Am besten belegt sind die Effekt die Unter- und Überernährung des Fetus während der Schwangerschaft. Hormonelle Schwankungen während der Schwangerschaft können ebenfalls Einfluss auf psychische und physische Gesundheit des Nachkommen haben.[6] Inzwischen wurden allerdings wurden eine Vielzahl an Faktoren wie Alkohol, Medikamente, Vitaminsupplemente und künstliche Süßstoffe auf ihren pränatalen Einfluss hin untersucht, oft noch mit unklaren Ergebnissen.[7]

Mangel-/Unterernährung

Mangel- und Unterernährung der Mutter führen zu einer intrauterinen Wachstumsretardierung und einem geringen Geburtsgewicht beim Fötus. Dieses wiederum erhöht das Risiko, später im Leben an Diabetes, Bluthochdruck, Übergewicht und anderen kardiovaskulären und metabolische Erkrankungen zu leiden. Hungersnöte sind in Industrienationen heutzutage ausgesprochen selten - Unterernährung der Mutter kann aber in Zusammenhang mit Essstörungen wie Anorexie durchaus vorkommen.

Auch Plazentafunktionsstörungen (wie sie etwa bei Präeklampsie vorkommen) können zu einem Mangel an Nährstoffen beim Fötus führen und so ebenso einen negativen Einfluss auf dessen spätere metabolische Gesundheit haben. [8]

Überernährung/ Übergewicht in der Schwangerschaft

Auch ein Überangebot an Nahrung während der Schwangerschaft kann ähnliche Risiken wie Mangel- und Unterernährung hervorrufen. Ausschlaggebend für das Risiko des Nachkommen ist dabei neben der Ernährung in der Schwangerschaft auch der BMI der Mutter vor der Empfängnis. Der Mechanismus hinter dem erhöhten Risiko ist möglicherweise eine gesteigerte Ausschüttung des fetalen Hormones Leptin. Der Theorie zufolge hat Leptin einen negativen Einfluss auf die Regulationsfunktionen des Fötus und erhöht damit das spätere Risiko an Bluthochdruck zu erkranken.[9]

Schildrüsenfunktionsstörungen

Schilddrüsenhormone spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des fötalen Gehirns. Veränderte Schilddrüsenhormone von Müttern, die an Schilddrüsenfunktionsstörungen (z.B. Hashimoto-Thyreoiditis) leiden, können so auch Einfluss auf die Gehirnentwicklung des Babies haben. Ab etwa dem 2.Trimester ist der Fötus in der Lage, selbst Schilddrüsenhormone zu produzieren - im 1.Trimester ist er allerdings auf eine Versorgung durch die Mutter angewiesen. Ein Unterangebot von Schilddrüsenhormon in dieser Phase kann Einfluss auf die spätere psychiatrische Gesundheit des Nachkommen haben.[10] Auch das Risiko für Krampfanfälle, ADHS und Autismus ist erhöht.[11]

Alkohol

Alkohol kann die Plazentaschranke der Mutter passieren und daher über die Nabelschnur das ungeborene Kind ebenfalls erreichen. Exzessiver Alkoholkonsum der Mutter (4-5 Einheiten pro Tag) während der Schwangerschaft kann zur Ausbildung eines fetalen Alkoholsyndroms führen. Der genaue Mechanismus durch den Alkohol die fetale Entwicklung stört, ist dabei nicht komplett verstanden. Allerdings sind vermutlich auch bereits geringere Mengen Alkohol in der Schwangerschaft schädlich, weshalb Schwangeren allgemein komplett vom Alkoholkonsum abgeraten wird.[12]

Studien zu Fetal Programming kamen zum Ergebnis, dass bereits eine Portion Alkohol pro Tag während der Frühschwangerschaft (1.Trimester) das Risiko signifikant erhöht, dass der Nachkomme im jungen Erwachsenenalter selbst mehr Alkohol konsumiert.[3] Alkohol hat dabei einen weitreichenden Einfluss auf die neuroendokrine Entwicklung und das Verhalten des Kindes.[13] [14]

Rauchen

Weniger bekannt als der schädigende Einfluss von Alkohol auf eine Schwangerschaft ist der Zusammenhang zwischen Rauchen und negativen Auswirkungen auf den Fötus. Rauchen in der Schwangerschaft kann zu intrauteriner Wachstumsretardierung, Frühgeburtlichkeit und geringerem Geburtsgewicht führen.[15] Doch auch nach der Entbindung besteht durch Fetal Programming eine weitere Schädigung durch den Tabakeinfluss in der Schwangerschaft. Sowohl das erhöhte Risiko für plötzlichen Kindstod als auch im späteren Erwachsenenleben Leben für die Entwicklung von Asthma, metabolischem Syndrom und Verhaltensstörungen bestehen fundierte, wissenschaftliche Anhaltspunkte.[15][16]

Medikamente

Antihypertensiva

Bestimmte Medikamente wie Antihypertensiva stehen im Verdacht, eine "pharmakologische" Programmierung des Fötus auslösen zu können.[17] Dieser Zusammenhang ist inbesondere deswegen sehr relevant, da Bluthochdruck in der Schwangerschaft in bis zu 10% der Schwangerschaften auftritt und damit eine der häufigsten Schwangerschaftskomplikationen darstellt. Da Bluthochdruck in der Schwangerschaft sich zu einer potentiell lebensgefährlichen Präeklampsie entwickeln kann, werden Frauen mit Schwangerschaftshypertonie oft mit Antihypertensiva behandelt.

Corticosteroide

Insbesondere Corticosteroide wie Betamethason stehen immer wieder im Fokus von Studien zu Fetal Programming. Die Datenlage ist bisher nicht eindeutig bezüglich Einflüssen auf die spätere Gesundheit des Nachkommen, eine pränatale Kortisonexposition kann zu Hyperaktivität bei Kindern führen. [18] Einzeldosen, wie sie im Rahmen der Förderung der Lungenentwicklung bei drohenden Frühgeburten gegeben werden, haben allerdings keinen Einfluss auf spätere kognitive Leistung und psychiatrische Gesundheit.[19]

Diethylstilbestrol

Das synthethische Östrogen Diethylstilbestrol wurde insbesondere in 1950 und 1960 Jahren von vielen schwangeren Frauen eingenommen. Ein Zusammenhang mit dem Brustkrebsrisiko bei weiblichen Nachkommen scheint zu bestehen. [20]

Zustände/Krankheitsbilder mit möglichem Zusammenhang zu Fetal Programming

Wissenschaftler konnten bereits Zusammenhänge zwischen verschiedensten Einflüsse in der Schwangerschaft und einer Vielzahl an häufigen Zivilisationskrankheiten feststellen.

Metabolisches Syndrom

Als metabolisches Syndrom wird die Kombination aus Diabetes, Übergewicht und Bluthochdruck bezeichnet. David Barker war der erste Mediziner, der sich intensiv mit dem Einfluss von fetalen Faktoren auf niedriges Geburtsgewicht und den Zusammenhang mit späteren kardiovaskulären Erkrankungen beschäftigte. Zahlreiche epidemiologische Studien konnten inzwischen belegen, dass ein Zusammenhang zwischen pränatalen Einflussfaktoren und der späteren Entwicklung von Diabetes, Übergewicht, Bluthochdruck[21] und damit metabolischem Syndrom [22] besteht. [23]

Bei Nachkommen von Müttern, die während der Schwangerschaft unter Schwangerschaftsdiabetes litten, ist das Risiko selbst an Diabetes zu erkranken, um den Faktor 3,6 erhöht. Der Mechanismus dahinter ist inzwischen ebenfalls bekannt: durch das übermäßige Angebot an Glucose im Blut der Mutter werden beim Fetus Betazellen im Pankreas aktiviert. Nach der Geburt fehlt die Überstimulation durch die mütterliche Glucose und es kommt zu einer reduzierten Insulinsekretion und damit einer reduzierten Glucosetoleranz. [24]

Schizophrenie und andere psychiatrische Erkrankungen

Der mentale Status der Mutter während der Schwangerschaft hat einen entscheidenden Einfluss auf die spätere psychische Gesundheit des Kindes, dieser Effekt wird vermutlich durch Hormone vermittelt.[16] Sowohl mütterliche Depression als auch Stresszustände und PTSD stehen im Verdacht, sich langfristig negativ auf die Gesundheit des Nachfahren auszuwirken und möglicherweise epigenetische Veränderungen zu verursachen. [25] [6] Insbesondere das Risiko für den Nachkommen, später Schizophrenie zu entwickeln, hängt mit verschiedenen pränatalen Einflüssen zusammen.[26]

Polyzystische Ovarien (PCO Syndrom)

Das Polyzystische Ovarialsyndrom ist eine Erkrankung, die ca. 5-15% aller Frauen im gebährfähigen Alter betrifft und mit Zyklusunregelmäßigkeiten einhergeht. Die Ursache des polyzystischen Ovarialsyndroms ist nicht geklärt, aber einige Studien haben inzwischen untersucht, dass pränatale Einflüsse (insbesondere ein Androgenüberschuss) einen Einfluss auf die spätere Entwicklung der Erkrankung bei weiblichen Nachkommen haben können. [27] In einer retrospektiven Studie fiel auf, dass Frauen, die unter polyzystischen Ovarien litten, durchschnittlich ein höheres Geburtsgewicht aufwiesen und häufiger von übergewichtigen Müttern geboren wurden. [28]

Krebs (Brustkrebs, Hodenkrebs, Hirntumore)

Erste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass fetale Programmierung einen Einfluss hat auf das Risiko, später Brustkrebs[29] oder Hodenkrebs zu entwickeln.[30] Auch für kindliche Hirntumore scheint ein Zusammenhang mit einem höheren Geburtsgewicht zu bestehen. [31] Für andere Krebsarten sind die Ergebnisse aktuell uneindeutig.

In-vitro-Fertilization und fetale Programmierung

Studien zu In-vitro-Fertilization und fetaler Programmierung kamen zum Ergebnis, dass bereits perikonzeptionelle Unterschiede einen Einfluss auf die spätere Gesundheit von Nachkommen haben. So ist etwa das Knochenalter bei Mädchen (nicht aber Jungen), die durch In-vitro-Fertilization gezeugt wurden, im Jugendalter erhöht und sie hatten höhere LH- und DHEAS-Werte.[32] Auch der Blutdruck sowie die Nüchternglukosewerte waren unterschiedlich bei Jugendlichen, die durch künstliche Befruchtung gezeugt wurden. [33]

References

  1. ↑ Fleming TP, Velazquez MA, Eckert JJ, Lucas ES, Watkins AJ: Nutrition of females during the peri-conceptional period and effects on foetal programming and health of offspring. In: Animal Reproduction Science. 130. Jahrgang, Nr. 3–4, Februar 2012, S. 193–7, doi:10.1016/j.anireprosci.2012.01.015, PMID 22341375.
  2. ↑ Talge NM, Neal C, Glover V: Antenatal maternal stress and long-term effects on child neurodevelopment: how and why? In: Journal of Child Psychology and Psychiatry, and Allied Disciplines. 48. Jahrgang, Nr. 3–4, März 2007, S. 245–61, doi:10.1111/j.1469-7610.2006.01714.x, PMID 17355398.
  3. ↑ a b Lidush Goldschmidt, Gale A. Richardson, Natacha M. De Genna, Marie D. Cornelius, Nancy L. Day: Prenatal alcohol exposure and offspring alcohol use and misuse at 22 years of age: A prospective longitudinal study. In: Neurotoxicology and Teratology. Band 71, Januar 2019, S. 1–5, doi:10.1016/j.ntt.2018.11.001, PMID 30399401, PMC 6330135 (freier Volltext) – (elsevier.com [abgerufen am 9. Juli 2020]).
  4. ↑ C Nicholas Hales, David J P Barker: The thrifty phenotype hypothesis. In: British Medical Bulletin. Band 60, Nr. 1, 1. November 2001, ISSN 1471-8391, S. 5–20, doi:10.1093/bmb/60.1.5 (oup.com [abgerufen am 9. Juli 2020]).
  5. ↑ Remacle C, Bieswal F, Reusens B: Programming of obesity and cardiovascular disease. In: International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders. 28 Suppl 3. Jahrgang, S3, November 2004, S. S46–53, doi:10.1038/sj.ijo.0802800, PMID 15543219.
  6. ↑ a b Hoffman MC: Stress, the Placenta, and Fetal Programming of Behavior: Genes' First Encounter With the Environment. In: The American Journal of Psychiatry. 173. Jahrgang, Nr. 7, Juli 2016, S. 655–7, doi:10.1176/appi.ajp.2016.16050502, PMID 27363547.
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