ОФЗД / Тема Концепция програм. питанием

Домашнее задание по дисциплине Основы формирования здоровья детей.

Тема: Концепция программирования питанием.

1. Выучить лекцию и материалы из монографии и учебного пособия (смотри страницы, указанные в домашнем задании).

2. Оформить в рабочей тетради и выучить решение трех задач по данной теме из учебного пособия. При решении задач ответы на вопросы о последствиях для обмена веществ и отдаленного здоровья нарушений в питании ребенка во время внутриутробного периода и в раннем возрасте, характере эпигенетических нарушений составить согласно предложенным схемам. Ответ на вопрос о перепрограммировании метаболизма сформулировать самостоятельно (смотри лекцию и учебное пособие).

Задача №1

Схема эпигенетических нарушений, возникающих при внутриутробном голодании плода.

1. гипометилирование ДНК;

2. изменение экспрессии генов;

3. нарушение синтеза белков (ферменты, гормоны, рецепторы, структурные белки);

4. нарушение клеточного роста, метаболизма и рецепции;

5. формирование экономного типа метаболизма и направление всех питательных веществ в мозг (главный орган получает всё).

Перенастройка генетической программы развития за счет нарушения формирования эпигенотипа происходит в следующих органах и тканях:

1. Жировая ткань (повышение чувствительности адипоцитов к инсулину и инсулиноподобному фактору роста-1, увеличение пролиферации и дифференцировки адипоцитов, синтеза жирных кислот и триглицеридов в них) - ожирение.

2. Скелетные мышцы (снижение количества мышечной ткани, снижение чувствительности к инсулину -> инсулинорезистентность) – сахарный диабет.

3. Почки (снижение количества нефронов, активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы) – артериальная гипертензия, почечная недостаточность.

4. Поджелудочная железа (снижение количества β-клеток поджелудочной железы, снижение васкуляризации островков) – сахарный диабет.

5. Сосудистая стенка (гипертрофия интимы аорты, сонной артерии, возникновение эндотелиальной дисфункции, повышение свертываемости крови, развитие атеросклероза, повышение артериального давления) - сердечно-сосудистые заболевания (ИБС, артериальная гипертензия), инсульт;

6. Головной мозг (снижение чувствительности ядер гипоталамуса к лептину, изменение контроля над аппетитом) – ожирение.

7. Печень (снижение количества печеночных долек, их гипертрофия, увеличение синтеза эндогенного холестерина, ЛПНП) – атеросклероз.

8. Кишечник (снижение всасывание холестерина) – атеросклероз.

9. Миокард (снижение пролиферации клеток миокарда).

10. Гипофиз, надпочечники (гиперплазия АКТГ-продуцирующих клеток, гипертрофия коры надпочечников, гиперкортизолемия, повышение артериального давления, снижение пролиферации клеток и активация дифференцировки, малоклеточные органы – печень, почки, поджелудочная железа).

Задача № 2.

Схема эпигенетических нарушений, возникающих у плода при ожирении, избыточном питании матери.

1. Нарушение метилирование ДНК;

2. изменение экспрессии генов;

3. нарушение синтеза белков (ферменты, гормоны, рецепторы, структурные белки);

4. нарушение клеточного роста, метаболизма и рецепции;

5. формирование такого типа метаболизма, при котором плод адаптируется к поступлению большого количества питательных веществ и максимальному усвоению.

Перенастройка генетической программы развития за счет нарушения формирования эпигенотипа происходит путем запечатлевания метаболических сдвигов:

1. Увеличение уровня глюкозы (нарушение функции адипоцитов – повышение поступления жирных кислот и синтеза триглицеридов; увеличение количества митозов β-клеток поджелудочной железы, ускорение их созревания, нарушение васкуляризации поджелудочной железы и повреждение клеток поджелудочной железы, изменение функции гипоталамуса с изменением путей энергетического обмена и аппетита, снижение чувствительности ядер гипоталамуса к лептину, увеличение продукции пептидов (галанин, энкефалин) и чувствительности к ним) – ожирение, сахарный диабет.

2. Увеличение уровня инсулина (нарушение функции адипоцитов – повышение поступления жирных кислот и синтеза триглицеридов) - ожирение;

3. Увеличение уровня жирных кислот (нарушение функции адипоцитов – повышение поступления жирных кислот и синтеза триглицеридов) - ожирение; индукция TOLL-рецепторов на адипоцитах – синтез провоспалительных цитокинов – хроническое воспаление – атеросклероз, ожирение, сахарный диабет.

4. Увеличение уровня провоспалительных цитокинов(интерлейкин 6, фактор некроза опухоли α), МФ – хроническое воспаление.

Хроническое воспаление, повышенный уровень глюкозы в организме плода блокируют процесс дифференцировки стволовых клеток в миоциты и усиливают дифференцировку в адипоциты и фиброциты - ускоряется процесс развития жировой ткани у плода, формируется инсулинорезистентность мышц - ожирение, сахарный диабет.

5. Изменения состава микробиоты (хроническое воспаление, метаболические нарушения) – ожирение, атеросклероз, сахарный диабет.

Задача № 3

Схема нарушений приизбытке белка в питании детей раннего возраста.

1. Повышенное поступление белка сопровождается повышением уровня инсулиногенных аминокислот (аминокислоты с разветвленной цепью – валин, лейцин, изолейцин) в плазме крови и длительная циркуляция этих аминокислот, в связи с низкой активностью и низким уровнем ферментов их метаболизирующих.

2. Инсулиногенные аминокислоты стимулируют повышенную продукцию инсулина и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1):

1) ИФР-1 увеличивает активность дифференциации и пролиферации адипоцитов - ожирение; ускоряет темпы роста, снижается секреция соматотропного гормона и уровня липолитических процессов.

  2) Инсулин - повышение поступления жирных кислот и синтеза триглицеридов - ожирение.

3. Аминокислоты с разветвленной цепью снижают продукцию Т-регуляторных клеток и стимулируют продукцию провоспалительных цитокинов – аутоиммунные, аллергические заболевания, хроническое воспаление.

Схема нарушений при быстрой прибавке в массе у детей грудного возраста (раннем избыточном питании).

.

1. Утрата контроля над аппетитом: нарушение регуляции со стороны гипоталамуса за счет нарушения экспрессии генов, ответственных за синтез ряда нейропептидов и рецепторов - гиперлептинемия и резистентность к нему ядер гипоталамуса, снижается способность лептина регулировать аппетит, но сохраняется влияние лептина на ядра гипоталамуса, регулирующие артериальное давление – ожирение, артериальная гипертензия.

2. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы: ранние и поздние.

Ранние изменения: нарушение экспрессии генов, ответственных за продукцию сигнальных молекул и развитие гипертрофии миокарда.

Поздние изменения связаны с окислительным стрессом, снижением сократительной активности миокарда, фиброзом, повышением чувствительности к ишемии, АГ.

Нарушения состояния эндотелия сосудов – эндотелиальная дисфункция.

3. Нарушения липидного обмена, резистентность к инсулину.

К ответу на задачу № 3 следует добавить информацию о негативных последствиях влияние чужеродного белка на развитие и здоровье (смотри лекцию и монографию стр. 179).

4