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Die Gynäkologie

Erschienen in:

22.06.2020 | Schwangerenvorsorge | Leitthema

Fetale Programmierung von Zellalterungsprozessen

verfasst von: Prof. Dr. rer. nat. Sonja Entringer, Claudia Lazarides

Erschienen in: Die Gynäkologie | Ausgabe 7/2020

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Zusammenfassung

Hintergrund

Das Forschungsgebiet „Fetale Programmierung von Krankheit und Gesundheit“ untersucht, inwieweit die individuelle Anfälligkeit für die Entstehung verschiedenster Erkrankungen über die Lebensspanne bereits während der intrauterinen Entwicklung geprägt wird. Von besonderem Interesse sind die molekularen Mechanismen, die es ermöglichen, dass Umweltbedingungen im frühen Leben langfristige, gravierende Effekte auf das Krankheitsrisiko im späteren Leben ausüben können.

Fragestellung und Befunde

Erläutert wird das Konzept der fetalen Programmierung, diskutiert werden Veränderungen in Zellalterungsprozessen, insbesondere der Telomerbiologie, als möglicher Mechanismus, über den Krankheitsvulnerabilität durch intrauterine Einflussfaktoren vermittelt werden können. Auf der einen Seite belegen Befunde aus Tier- und Humanstudien, dass verschiedene pränatale Faktoren, z. B. ungünstige Ernährung, psychosozialer Stress, medizinische Risikofaktoren während der Schwangerschaft, mit Veränderungen im Telomersystem der Nachkommen einhergehen. Andererseits sind Veränderungen im Telomersystem mit erhöhtem Risiko für altersbedingte Erkrankungen assoziiert. Einige Studien legen nahe, dass Mind-Body-Interventionen die Telomerbiologie positiv beeinflussen können.

Schlussfolgerung

Die aufgeführten Forschungsarbeiten erlauben Einblicke in die molekularbiologischen Mechanismen, welche den Zusammenhang zwischen intrauterinen Umweltfaktoren und dem Krankheitsrisiko im späteren Leben vermitteln. Es existiert ein erheblicher Mangel an Translation zwischen diesen Erkenntnissen und ihrer Anwendung in der klinischen Versorgung. Eine Risikoidentifizierung – so früh wie möglich – kann dazu beitragen, dass Interventionen präventiv ansetzen und maximal wirksam sein können, um die fetale Programmierung von Krankheitsrisiken zu verhindern bzw. rückgängig zu machen.

Arif AA, Veri SD (2018) The association of prenatal risk factors with childhood asthma. J Asthma. https://doi.org/10.1080/02770903.2018.1515224 CrossRefPubMed

Asghar M, Hasselquist D, Hansson B et al (2015) Chronic infection. Hidden costs of infection: chronic malaria accelerates telomere degradation and senescence in wild birds. Science 347:436–438PubMed

Aubert G, Lansdorp PM (2008) Telomeres and aging. Physiol Rev 88:557–579PubMed

Aviv A (2008) The epidemiology of human telomeres: faults and promises. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 63:979–983PubMed

Bateson M, Brilot BO, Gillespie R et al (2015) Developmental telomere attrition predicts impulsive decision-making in adult starlings. Proc Biol Sci 282:20142140PubMedPubMedCentral

Beeson JH, Blackmore HL, Carr SK et al (2018) Maternal exercise intervention in obese pregnancy improves the cardiovascular health of the adult male offspring. Mol Metab 16:35–44PubMedPubMedCentral

Blackburn E, Epel E, Lin J (2015) Human telomere biology: A contributory and interactive factor in aging, disease risks, and protection. Science 350:1193–1198PubMed

Bosquet Enlow M, Sideridis G, Bollati V et al (2018) Maternal cortisol output in pregnancy and newborn telomere length: evidence for sex-specific effects. Psychoneuroendocrinology 102:225–235PubMed

Braithwaite EC, Murphy SE, Ramchandani PG (2014) Prenatal risk factors for depression: a critical review of the evidence and potential mechanisms. J Dev Orig Health Dis 5:339–350PubMed

10.

Carlson LE, Beattie TL, Giese-Davis J et al (2015) Mindfulness-based cancer recovery and supportive-expressive therapy maintain telomere length relative to controls in distressed breast cancer survivors. Cancer 121:476–484PubMed

11.

Choi J, Fauce SR, Effros RB (2008) Reduced telomerase activity in human T lymphocytes exposed to cortisol. Brain Behav Immun 22:600–605PubMedPubMedCentral

12.

D’mello MJ, Ross SA, Briel M et al (2015) Association between shortened leukocyte telomere length and cardiometabolic outcomes: systematic review and meta-analysis. Circulation. Cardiovasc Genet 8:82–90

13.

Damjanovic AK, Yang Y, Glaser R et al (2007) Accelerated telomere erosion is associated with a declining immune function of caregivers of alzheimer’s disease patients. J Immunol 179:4249–4254PubMedPubMedCentral

14.

Daubenmier J, Lin J, Blackburn E et al (2012) Changes in stress, eating, and metabolic factors are related to changes in telomerase activity in a randomized mindfulness intervention pilot study. Psychoneuroendocrinology 37:917–928PubMed

15.

Effros RB (2009) Kleemeier Award Lecture 2008—the canary in the coal mine: telomeres and human healthspan. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 64:511–515PubMed

16.

Eisenberg DTA, Rej PH, Duazo P et al (2020) Testing for paternal influences on offspring telomere length in a human cohort in the Philippines. Am J Phys Anthropol 171:520–528PubMed

17.

Entringer S, Buss C, Heim C (2016) Early-life stress and vulnerability for disease in later life. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 59:1255–1261PubMedPubMedCentral

18.

Entringer S, Buss C, Wadhwa PD (2015) Prenatal stress, development, health and disease risk: a psychobiological perspective-2015 Curt Richter Award Paper. Psychoneuroendocrinology 62:366–375PubMedPubMedCentral

19.

Entringer S, De Punder K, Buss C et al (2018) The fetal programming of telomere biology hypothesis: an update. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 373:20170151PubMedPubMedCentral

20.

Entringer S, Epel ES, Kumsta R et al (2011) Stress exposure in intrauterine life is associated with shorter telomere length in young adulthood. Proc Natl Acad Sci U S A 108:E513–E518PubMedPubMedCentral

21.

Entringer S, Epel ES, Lin J et al (2015) Maternal folate concentration in early pregnancy and newborn telomere length. Ann Nutr Metab 66:202–208PubMedPubMedCentral

22.

Entringer S, Epel ES, Lin J et al (2015) Maternal estriol concentrations in early gestation predict infant telomere length. J Clin Endocrinol Metab 100:267–273PubMed

23.

Entringer S, Epel ES, Lin J et al (2013) Maternal psychosocial stress during pregnancy is associated with newborn leukocyte telomere length. Am J Obstet Gynecol 208:134 e131–134 e137

24.

Entringer S, Lazarides C, Epel E (2020) Stress, Depression und Telomerbiologie. In: Egle U, Heim C, Strauss B, von Känel R (Hrsg) PSYCHOSOMATIK. Neurobiologisch fundiert und evidenzbasiert. Kohlhammer, Stuttgart

25.

Epel ES, Lin J, Wilhelm FH et al (2006) Cell aging in relation to stress arousal and cardiovascular disease risk factors. Psychoneuroendocrinology 31:277–287PubMed

26.

Faust HE, Golden JA, Rajalingam R et al (2017) Short lung transplant donor telomere length is associated with decreased CLAD-free survival. Thorax. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2016-209897 CrossRefPubMedPubMedCentral

27.

Forsyth NR, Wright WE, Shay JW (2002) Telomerase and differentiation in multicellular organisms: turn it off, turn it on, and turn it off again. Differentiation 69:188–197PubMed

28.

Gadalla SM, Wang T, Dagnall C et al (2016) Effect of recipient age and stem cell source on the association between donor telomere length and survival after allogeneic unrelated hematopoietic cell transplantation for severe Aplastic anemia. Biol Blood Marrow Transplant 22:2276–2282PubMedPubMedCentral

29.

Gadalla SM, Wang T, Haagenson M et al (2015) Association between donor leukocyte telomere length and survival after unrelated allogeneic hematopoietic cell transplantation for severe aplastic anemia. JAMA 313:594–602PubMedPubMedCentral

30.

Gaillard R, Wright J, Jaddoe VWV (2019) Lifestyle intervention strategies in early life to improve pregnancy outcomes and long-term health of offspring: a narrative review. J Dev Orig Health Dis 10:314–321PubMed

31.

Hagg S, Zhan Y, Karlsson R et al (2017) Short telomere length is associated with impaired cognitive performance in European ancestry cohorts. Transl Psychiatry 7:e1100PubMedPubMedCentral

32.

Halipchuk J, Temple B, Dart A et al (2018) Prenatal, obstetric and perinatal factors associated with the development of childhood-onset type 2 diabetes. Can J Diabetes 42:71–77PubMed

33.

Haycock PC, Heydon EE, Kaptoge S et al (2014) Leucocyte telomere length and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. BMJ 349:g4227PubMedPubMedCentral

34.

Heidinger BJ, Blount JD, Boner W et al (2012) Telomere length in early life predicts lifespan. Proc Natl Acad Sci U S A 109:1743–1748PubMedPubMedCentral

35.

Horvath S (2013) DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol 14:R115PubMedPubMedCentral

36.

Huzen J, van Veldhuisen DJ, van Gilst WH, van der Harst P (2008) Telomeres and biological ageing in cardiovascular disease. Ned Tijdschr Geneeskd 152:1265–1270PubMed

37.

Jacobs TL, Epel ES, Lin J et al (2011) Intensive meditation training, immune cell telomerase activity, and psychological mediators. Psychoneuroendocrinology 36:664–681PubMed

38.

Jiang Y, Da W, Qiao S et al (2019) Basal cortisol, cortisol reactivity, and telomere length: a systematic review and meta-analysis. Psychoneuroendocrinology 103:163–172PubMedPubMedCentral

39.

Karabatsiakis A, Kolassa IT, Kolassa S et al (2014) Telomere shortening in leukocyte subpopulations in depression. BMC Psychiatry 14:192PubMedPubMedCentral

40.

Karlseder J (2009) Chromosome end protection becomes even more complex. Nat Struct Mol Biol 16:1205–1206PubMed

41.

Kiecolt-Glaser JK, Gouin JP, Weng NP et al (2011) Childhood adversity heightens the impact of later-life caregiving stress on telomere length and inflammation. Psychosom Med 73:16–22PubMed

42.

King KS, Kozlitina J, Rosenberg RN et al (2014) Effect of leukocyte telomere length on total and regional brain volumes in a large population-based cohort. JAMA Neurol 71:1247–1254PubMedPubMedCentral

43.

Lazarides C, Epel ES, Lin J et al (2019) Maternal pro-inflammatory state during pregnancy and newborn leukocyte telomere length: a prospective investigation. Brain Behav Immun 80:419–426PubMed

44.

Lengacher CA, Reich RR, Kip KE et al (2014) Influence of mindfulness-based stress reduction (MBSR) on telomerase activity in women with breast cancer (BC). Biol Res Nurs 16:438–447PubMedPubMedCentral

45.

Lin J, Kroenke CH, Epel E et al (2011) Greater endogenous estrogen exposure is associated with longer telomeres in postmenopausal women at risk for cognitive decline. Brain Res 1379:224–231PubMed

46.

Lindqvist D, Epel ES, Mellon SH et al (2015) Psychiatric disorders and leukocyte telomere length: Underlying mechanisms linking mental illness with cellular aging. Neurosci Biobehav Rev 55:333–364PubMedPubMedCentral

47.

Marchetto NM, Glynn RA, Ferry ML et al (2016) Prenatal stress and newborn telomere length. Am J Obstet Gynecol 215:94 e91–94 e98

48.

Needham BL, Mezuk B, Bareis N et al (2015) Depression, anxiety and telomere length in young adults: evidence from the National Health and Nutrition Examination Survey. Mol Psychiatry 20:520–528PubMed

49.

O’donovan A, Pantell MS, Puterman E et al (2011) Cumulative inflammatory load is associated with short leukocyte telomere length in the Health, Aging and Body Composition Study. Plos One 6:e19687PubMedPubMedCentral

50.

O’sullivan RJ, Kubicek S, Schreiber SL et al (2010) Reduced histone biosynthesis and chromatin changes arising from a damage signal at telomeres. Nat Struct Mol Biol 17:1218–1225PubMedPubMedCentral

51.

Ornish D, Lin J, Chan JM et al (2013) Effect of comprehensive lifestyle changes on telomerase activity and telomere length in men with biopsy-proven low-risk prostate cancer: 5‑year follow-up of a descriptive pilot study. Lancet Oncol 14:1112–1120PubMed

52.

Ornish D, Lin J, Daubenmier J et al (2008) Increased telomerase activity and comprehensive lifestyle changes: a pilot study. Lancet Oncol 9:1048–1057PubMed

53.

Osler M, Bendix L, Rask L et al (2016) Stressful life events and leucocyte telomere length: Do lifestyle factors, somatic and mental health, or low grade inflammation mediate this relationship? Results from a cohort of Danish men born in 1953. Brain Behav Immun 58:248–253PubMed

54.

Parks CG, Miller DB, Mccanlies EC et al (2009) Telomere length, current perceived stress, and urinary stress hormones in women. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 18:551–560PubMedPubMedCentral

55.

Revesz D, Verhoeven JE, Milaneschi Y et al (2014) Dysregulated physiological stress systems and accelerated cellular aging. Neurobiol Aging 35:1422–1430PubMed

56.

Rode L, Nordestgaard BG, Bojesen SE (2015) Peripheral blood leukocyte telomere length and mortality among 64,637 individuals from the general population. J Natl Cancer Inst 107:djv74PubMed

57.

Schutte NS, Malouff JM (2015) The association between depression and leukocyte telomere length: a meta-analysis. Depress Anxiety 32:229–238PubMed

58.

Schutte NS, Malouff JM (2014) A meta-analytic review of the effects of mindfulness meditation on telomerase activity. Psychoneuroendocrinology 42:45–48PubMed

59.

Schutte NS, Malouff JM, Keng SL (2020) Meditation and telomere length: a meta-analysis. Psychol Health. https://doi.org/10.1080/08870446.2019.1707827 CrossRefPubMed

60.

Seckl JR (1997) Glucocorticoids, feto-placental 11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 2, and the early life origins of adult disease. Steroids 62:89–94PubMed

61.

Send TS, Gilles M, Codd V et al (2017) Telomere length in newborns is related to maternal stress during pregnancy. Neuropsychopharmacology. https://doi.org/10.1038/npp.2017.73 CrossRefPubMedPubMedCentral

62.

Shalev I, Caspi A, Ambler A et al (2014) Perinatal complications and aging indicators by midlife. Pediatrics 134:e1315–e1323PubMedPubMedCentral

63.

Shore D, Bianchi A (2009) Telomere length regulation: coupling DNA end processing to feedback regulation of telomerase. EMBO J 28:2309–2322PubMedPubMedCentral

64.

Tamura Y, Takubo K, Aida J et al (2016) Telomere attrition and diabetes mellitus. Geriatr Gerontol Int 16(Suppl 1):66–74PubMed

65.

Tolahunase M, Sagar R, Dada R (2017) Impact of Yoga and meditation on cellular aging in apparently healthy individuals: a prospective, open-label single-arm exploratory study. Oxid Med Cell Longev 2017:7928981PubMedPubMedCentral

66.

Tomiyama AJ, O’donovan A, Lin J et al (2012) Does cellular aging relate to patterns of allostasis? An examination of basal and stress reactive HPA axis activity and telomere length. Physiol Behav 106:40–45PubMed

67.

Verhoeven JE, Revesz D, Picard M et al (2017) Depression, telomeres and mitochondrial DNA: between- and within-person associations from a 10-year longitudinal study. Mol Psychiatry. https://doi.org/10.1038/mp.2017.48 CrossRefPubMed

68.

Von Zglinicki T (2002) Oxidative stress shortens telomeres. Trends Biochem Sci 27:339–344

69.

Wang Y, Wang T, Dagnall C et al (2017) Relative telomere length before hematopoietic cell transplantation and outcome after unrelated donor Hematopoietic cell transplantation for acute leukemia. Biol Blood Marrow Transplant 23:1054–1058PubMedPubMedCentral

70.

Whittemore K, Vera E, Martinez-Nevado E et al (2019) Telomere shortening rate predicts species life span. Proc Natl Acad Sci U S A 116:15122–15127PubMedPubMedCentral

71.

Yu Y, Arah OA, Liew Z et al (2019) Maternal diabetes during pregnancy and early onset of cardiovascular disease in offspring: population based cohort study with 40 years of follow-up. BMJ 367:l6398PubMedPubMedCentral

Titel: Fetale Programmierung von Zellalterungsprozessen
verfasst von: Prof. Dr. rer. nat. Sonja Entringer
Claudia Lazarides
Publikationsdatum: 22.06.2020
Verlag: Springer Medizin
Schlagwort: Schwangerenvorsorge
Erschienen in: Die Gynäkologie / Ausgabe 7/2020
Print ISSN: 2731-7102
Elektronische ISSN: 2731-7110
DOI: https://doi.org/10.1007/s00129-020-04623-1

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