Weefselverdeling in de vroege kinderjaren

De vroege kindertijd (~ 4-6 jaar) is een belangrijk venster voor het bepalen van het traject van de lichaamssamenstelling en kan een kritieke periode zijn voor de ontwikkeling van weefselverdelingspatronen die het latere ziekterisico beïnvloeden, waaronder obesitas en diabetes type 2. Naarmate de adipositas tijdens deze kritieke periode versnelt, kan de afzetting/behoud van vetreserves in stand worden gehouden ten koste van andere weefsels; d.w.z. energiehomeostase kan inherent bevooroordeeld zijn in de richting van vettoename. Het type en de hoeveelheid weefselmassa die in de vroege kinderjaren is opgebouwd, heeft implicaties voor het metabolische profiel, de glucose-/insulinehomeostase, het hormoonprofiel en het energieverbruik in rust.

Het samenspel tussen vet- en botafzetting vertegenwoordigt een fysiologische eigenschap die het lichaam in staat stelt te kiezen tussen het pendelen van 'energie' naar de opbouw van een bepaald weefsel. Het is aannemelijk dat het fenotype dat ten grondslag ligt aan het risico op obesitas en diabetes kan worden bepaald door de differentiatie van het celtype (adipocyt, osteocyt, enz.) tijdens dit vroege stadium van groei en ontwikkeling. In vitro-onderzoeken tonen transdifferentiatie aan onder invloed van specifieke externe prikkels, die fenotypes kunnen omschakelen naar andere cellijnen. Verder hebben knaagdiermodellen aangetoond dat blootstelling aan prikkels (beweging) vroeg in het leven de opbouw van overtollige vetmassa op volwassen leeftijd kan voorkomen, zelfs wanneer de prikkel later wordt verwijderd (dieren bewegen niet meer). De vroege ervaringen van kinderen (betrokkenheid bij lichamelijke activiteit) kunnen veranderingen in de lichaamssamenstelling 'door het milieu veroorzaken' en individuen vatbaar maken voor diabetes gedurende het hele leven (figuur 1).

Hypotheses en specifieke doelstellingen: Vroege groeipatronen en celdifferentiatie kunnen langetermijneffecten op de lichaamssamenstelling hebben door invloed te hebben op de biologische en hormonale assen die de lichaamssamenstelling van kinderen reguleren. Lichaamssamenstelling omvat niet alleen de absolute massa, maar ook aspecten van grootte, vorm en locatie. Daartoe worden de volgende specifieke doelstellingen geëvalueerd:

1. Kwantificeer lichaamssamenstelling, vetweefselverdeling en relatieve weefselverhoudingen met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en dual-energy x-ray absorptiometry (DXA).

   1. Hypothese: Vroegtijdige verdeling van 'bronnen' in de richting van opbouw van vetmassa zal leiden tot verminderde toename van botmassa die op de lange termijn kan aanhouden.
   2. Hypothese: Verdeling van weefsel naar vet ten koste van botmassa (en indirect vetvrije massa) zal leiden tot nadelige effecten op het glucose-/insulinemetabolisme, het totale energieverbruik, de stofwisseling in rust en de hormoonsignalering.
   3. Hypothese: Kinderen met meer fysieke activiteit (energieverbruik) zullen een grotere verdeling hebben naar botmassa (en vetvrije massa).

2. Kwantificeren vetweefsel distributie en adipocyten celgrootte en aantal met behulp van MRI en histologische technieken.

   1. Hypothese: Een relatief grotere hoeveelheid vetweefsel in het beenmerg zal zichtbaar zijn bij kinderen met een lage mate van fysieke activiteit, wat resulteert in de preferentiële differentiatie van pluripotente stamcellen naar adipocyten versus osteocyten in de beenmergholte.
   2. Een relatief groter aantal adipocytencellen zal duidelijk zijn bij kinderen met een lage mate van fysieke activiteit, wat wijst op een grotere differentiatie van MSC naar adipocyten versus osteocyten.