Model NHP Tentang Diet Tinggi-Lemak Ibu Dan Pemrograman Obesitas Anak

Obesitas pada masa kanak-kanak merupakan prioritas utama kesehatan global, yang seringkali menyebabkan komplikasi kardiovaskular dan metabolik seumur hidup. Data klinis menunjukkan hubungan yang jelas antara konsumsi-diet tinggi lemak (HFD) ibu dan peningkatan massa tubuh pada anak-anak. Namun, penelitian pada manusia tidak dapat dengan mudah memisahkan pengaruh genetika ibu dari pola makan kehamilan.

Meskipun model hewan pengerat memberikan wawasan mekanistik yang berharga, terdapat perbedaan spesies yang signifikan dalam cara otak mengatur nafsu makan. Pada hewan pengerat, sistem melanokortin hipotalamus matang setelah lahir pada minggu ketiga kehidupan. Di dalamprimata non-manusia (NHP)dan manusia, sirkuit saraf penting ini berkembang di dalam rahim selama trimester ketiga. Waktu ini membuat janin primata rentan terhadap gangguan nutrisi selama masa kehamilan.

Mengingat thBerdasarkan perbedaan kronologis mendasar dalam perkembangan saraf, hanya mengandalkan model hewan pengerat menciptakan kesenjangan translasi yang signifikan. Primata non-manusia (NHP) berfungsi sebagai jembatan yang sangat diperlukan dalam penelitian metabolisme karena kedekatan genetik, fisiologis, dan anatomi mereka dengan manusia. Tidak seperti hewan pengerat, NHP memiliki struktur plasenta, laju metabolisme, dan sistem kardiovaskular yang kompleks yang sangat mirip, serta pola organogenesis janin dan pematangan otak prenatal yang identik. Selain itu, NHP menunjukkan perilaku makan dan struktur sosial canggih yang lebih akurat meniru kebiasaan makan manusia dan gaya hidup-yang disebabkan oleh sindrom metabolik. Memanfaatkan model NHP tidak hanya menguntungkan tetapi juga diperlukan secara ilmiah; hal ini memungkinkan para peneliti untuk secara akurat mengisolasi dampak langsung nutrisi kehamilan dari faktor perancu genetik, sehingga memberikan platform-fidelitas tinggi yang andal untuk memprediksi hasil klinis pada manusia dan memvalidasi intervensi terapeutik yang ditargetkan.

Sebuah penelitian yang diterbitkan diAmerican Journal of Physiology-Fisiologi Regulasi, Integratif, dan Komparatifmenunjukkan bagaimana paparan HFD perinatal membentuk kesehatan metabolisme pada keturunan NHP.

Penelitian ini memanfaatkan kera rhesus betina dewasa (Macaca fuscata) untuk mengevaluasi-dampak jangka panjang nutrisi ibu:

• Kelompok Ibu:Ibu betina dewasa menerima kontrol diet rendah-lemak (CTR; 15% kalori dari lemak) atau diet eksperimental tinggi-lemak jenuh-lemak (HFD; 37% kalori dari lemak) selama 2 hingga 9 tahun sebelum melahirkan dan selama masa menyusui.
• Pelacakan Keturunan:Keturunannya tetap bersama ibu mereka sampai disapih pada usia sekitar 8 bulan.
• Pasca-Kelompok Penyapihan:Saat disapih, keturunan dari kedua kelompok ibu diberikan diet pascakelahiran CTR atau HFD, sehingga menghasilkan empat kelompok evaluasi berbeda: CTR/CTR, CTR/HFD, HFD/CTR, dan HFD/HFD.

Data fisiologis, termasuk berat badan, aktivitas fisik, asupan makanan, dan tingkat metabolisme, dilacak secara dinamis sepanjang perkembangan awal hingga usia 13 bulan.

Pengamatan sebelumnya menunjukkan bahwa janin yang terpapar HFD dari ibu memiliki berat badan lebih rendah selama masa kehamilan. Namun, penelitian ini mengungkapkan perubahan metabolisme yang cepat setelah lahir:

• Pada usia 1 bulan, anak HFD dari ibu mencapai bobot yang sama dengan anak kontrol.
• Pada usia 6 dan 13 bulan, keturunan dari induk yang diberi pakan HFD menunjukkan peningkatan pertumbuhan yang signifikan dan mempertahankan peningkatan bobot badan.
• Paparan HFD pada ibu dan pascakelahiran tampaknya menimbulkan efek aditif, dengan kelompok HFD/HFD menunjukkan berat badan keseluruhan tertinggi.

Sirkuit saraf melanokortin hipotalamus adalah pengatur inti homeostasis energi. Hal ini bergantung pada dua neuropeptida yang berlawanan: proopiomelanocortin (POMC)-turunan alfa-MSH untuk menekan asupan, dan peptida terkait agouti-(AgRP) untuk merangsang pemberian makan.

Studi tersebut menemukan bahwa paparan HFD secara permanen mengubah perkembangan sirkuit ini:

• Inti Paraventrikular (PVH):Konsumsi HFD ibu dan pascakelahiran secara signifikan mengurangi kepadatan proyeksi serat AgRP orexigenic ke dalam PVH.
• Inti Arkuata (ARH):Konsumsi HFD pascakelahiran secara langsung menurunkan kepadatan serat AgRP dalam ARH.
• $\\alpha$-Kepadatan serat MSH tetap jarang dan tidak berubah antar kelompok selama 13 bulan, hal ini menyoroti kerentanan spesifik dalam kompleksitas proyeksi serat AgRP.

Keturunan yang diberi makan HFD setelah disapih-menunjukkan penurunan asupan kalori secara keseluruhan bersamaan dengan peningkatan aktivitas fisik yang nyata pada usia 10–12 bulan. Hal ini sejalan dengan model homeostatis "setpoint", di mana tubuh remaja berupaya menerapkan perubahan perilaku untuk mengurangi penambahan berat badan. Terlepas dari adaptasi fisiologis ini, keturunan yang terkena HFD dari ibu masih mempertahankan massa tubuh tertinggi, yang menunjukkan bahwa program kehamilan dini secara permanen menggeser regulasi dasar berat badan.

Model NHP ini membuktikan bahwa gangguan metabolik yang dipicu oleh pola makan tinggi{{0}lemak pada ibu tetap bertahan lama setelah masa kehamilan, sehingga secara langsung mengubah arsitektur saraf dan mendorong penambahan berat badan pada remaja. Karena perkembangan struktural hipotalamus primata sangat mirip dengan fisiologi manusia, temuan ini memberikan platform yang sangat translasi untuk memvalidasi intervensi metabolik. Mengidentifikasi bagaimana lingkungan kehamilan memprogram dasar metabolisme sangat penting untuk mengembangkan terapi target guna mencegah atau membalikkan obesitas pada masa kanak-kanak dan sindrom metabolik di kemudian hari.

Hubungi Prisys Biotek

Referensi:

Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 2017 1 Agustus;313(2):R169-R179. doi: 10.1152/ajpregu.00309.2016. EPUB 2017 12 April.