Vævsopdeling i den tidlige barndom

Den tidlige barndom (~4-6 år) er et vigtigt vindue til bestemmelse af kropssammensætningens bane og kan være en kritisk periode for udviklingen af ​​vævsfordelingsmønstre, der påvirker senere sygdomsrisiko, herunder fedme og type 2-diabetes. Efterhånden som fedtet accelererer i denne kritiske periode, kan aflejring/bevarelse af fedtdepoter opretholdes på "bekostning" af andet væv; dvs. energihomeostase kan i sagens natur være forudindtaget mod fedtforøgelse. Typen og mængden af ​​vævsmasse, der er opsamlet i den tidlige barndom, har betydning for metabolisk profil, glucose/insulin-homeostase, hormonprofil og hvileenergiforbrug.

Samspillet mellem fedt- og knogleaflejring repræsenterer et fysiologisk træk, der gør det muligt for kroppen at vælge mellem at flytte 'energi' mod ophobning af et bestemt væv. Sandsynligvis kan den fænotype, der ligger til grund for fedme og diabetesrisiko, bestemmes af differentieringen af ​​celletype (adipocyt, osteocyt, etc.) under dette tidlige vækst- og udviklingsstadium. In vitro undersøgelser viser transdifferentiering under påvirkning af specifikke eksterne stimuli, som kan skifte fænotyper mod andre cellelinjer. Yderligere har gnavermodeller vist, at eksponering for stimuli (motion) tidligt i livet kan forhindre overskydende fedtmasseophobning i voksenalderen, selv når stimulansen senere fjernes (dyrene dyrker ikke længere motion). Børns tidlige oplevelser (engagement i fysisk aktivitet) kan "miljømæssigt inducere" ændringer i kropssammensætning og disponere individer for diabetes gennem hele livet (figur 1).

Hypoteser og specifikke mål: Tidlige vækstmønstre og celledifferentiering kan inducere langsigtede effekter på kropssammensætning ved at påvirke biologiske og hormonelle akser, der regulerer barndommens kropssammensætning. Kropssammensætning omfatter ikke kun absolut masse, men også aspekter af størrelse, form og placering. Til det formål vil følgende specifikke mål blive evalueret:

1. Kvantificer kropssammensætning, fedtvævsfordeling og relative vævsforhold ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) og dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DXA).

   1. Hypotese: Tidlig opdeling af 'ressourcer' i retning af opbygning af fedtmasse vil føre til nedsatte stigninger i knoglemasse, som kan vare ved på længere sigt.
   2. Hypotese: Opdeling af væv mod fedt på bekostning af knoglemasse (og indirekte mager masse) vil resultere i negative effekter på glukose/insulin-metabolismen, det samlede energiforbrug, hvilestofskiftet og hormonsignalering.
   3. Hypotese: Børn med højere niveauer af fysisk aktivitet (energiforbrug) vil have større opdeling mod knoglemasse (og mager).

2. Kvantificer fedtvævsfordeling og adipocytcellestørrelse og antal ved hjælp af MRI og histologiske teknikker.

   1. Hypotese: En relativt større mængde knoglemarvsfedtvæv vil være synlig hos de børn med lave niveauer af fysisk aktivitet, hvilket resulterer i den foretrukne differentiering af pluripotente stamceller mod adipocytter vs osteocytter i knoglemarvshulen.
   2. Et relativt større antal adipocytceller vil være tydeligt hos de børn med lave niveauer af fysisk aktivitet, hvilket indikerer større differentiering af MSC mod adipocytter vs osteocytter.