Sparsamer Phänotyp - Thrifty phenotype

Die Hypothese des sparsamen Phänotyps besagt, dass ein reduziertes fetales Wachstum stark mit einer Reihe von chronischen Erkrankungen im späteren Leben verbunden ist, darunter koronare Herzkrankheiten , Schlaganfall , Diabetes und Bluthochdruck . Diese erhöhte Anfälligkeit soll auf Anpassungen des Fötus an eine Umgebung mit eingeschränkter Nährstoffversorgung zurückzuführen sein. Der sparsame Phänotyp ist ein Bestandteil der fetalen Ursprungshypothese .

Evolutionäre Begründung

Vorteil für Nachwuchs

Befürworter dieser Idee sagen, dass eine schwangere Frau unter schlechten Ernährungsbedingungen die Entwicklung ihres ungeborenen Kindes so verändern kann, dass es auf das Überleben in einer Umgebung vorbereitet wird, in der die Ressourcen wahrscheinlich knapp sind, was zu einem sparsamen Phänotyp führt ( Hales & Barker, 1992). Sie wird manchmal als Barker-Hypothese bezeichnet , nach Professor David JP Barker , der an der University of Southampton forschte und die Theorie 1990 veröffentlichte.

Die Hypothese des sparsamen Phänotyps legt nahe, dass metabolische Anpassungen im frühen Leben das Überleben des Organismus unterstützen, indem sie als Reaktion auf Umwelteinflüsse eine geeignete Wachstumsbahn auswählen. Kürzlich haben einige Wissenschaftler vorgeschlagen, dass der sparsame Phänotyp den Organismus langfristig auf seine wahrscheinliche Umgebung für Erwachsene vorbereitet.

Vorteil für Mutter

Umweltveränderungen während der frühen Entwicklung können jedoch dazu führen, dass die ausgewählte Trajektorie ungeeignet wird, was zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit führt. Dieses Paradoxon lässt Zweifel aufkommen, ob der sparsame Phänotyp für menschliche Nachkommen adaptiv ist. Daher sollte der sparsame Phänotyp als die Fähigkeit aller Nachkommen betrachtet werden, während der frühen ontogenetischen Entwicklung auf Umweltreize zu reagieren . Es wurde vermutet, dass der sparsame Phänotyp die Folge von drei unterschiedlichen adaptiven Prozessen ist: mütterliche Effekte, Nischenkonstruktion und Entwicklungsplastizität, die alle vom Gehirn beeinflusst werden. Während die Entwicklungsplastizität eine Anpassung durch die Nachkommen zeigt, sind Nischenkonstruktion und Elterneffekte eher das Ergebnis der Elternselektion als der Nachkommenfitness. Daher kann der Phänotyp der Sparsamkeit als eine Manipulation des Phänotyps der Nachkommen zugunsten der mütterlichen Fitness beschrieben werden. Die Informationen, die während der frühen Entwicklung in den Phänotyp der Nachkommen eingehen, spiegeln die eigene Entwicklungserfahrung der Mutter und die Qualität der Umgebung während ihrer eigenen Reifung wider, anstatt die mögliche zukünftige Umgebung der Nachkommen vorherzusagen

Nebenwirkungen

Viele menschliche Krankheiten im Erwachsenenalter hängen mit Wachstumsmustern während des frühen Lebens zusammen und bestimmen die Ernährung im frühen Leben als den zugrunde liegenden Mechanismus. Personen mit einem sparsamen Phänotyp haben "eine kleinere Körpergröße, eine niedrigere Stoffwechselrate und ein reduziertes Maß an Verhaltensaktivität ... Anpassungen an eine Umgebung, in der es chronisch an Nahrung mangelt" (Bateson & Martin, 1999). Diejenigen mit einem sparsamen Phänotyp, die sich tatsächlich in einer wohlhabenden Umgebung entwickeln, können anfälliger für Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit und Typ-II-Diabetes sein , während diejenigen, die eine positive mütterliche Prognose erhalten haben, an gute Bedingungen angepasst sind und daher besser damit umgehen können reichhaltige Ernährung. Diese Idee (Barker, 1992) wird heute weithin (wenn nicht sogar allgemein) akzeptiert und gibt Gesellschaften Anlass zur Sorge, die einen Übergang von einer spärlichen zu einer besseren Ernährung durchmachen (Robinson, 2001).

Risikofaktoren des sparsamen Phänotyps sind ein fortgeschrittenes mütterliches Alter und eine Plazentainsuffizienz .

Molekulare Mechanismen

Es wird angenommen, dass die Fähigkeit, Energie zu sparen, zu erwerben und zu verbrauchen, eine angeborene, uralte Eigenschaft ist, die auf eine Weise eingebettet ist, die gegen Mutationen geschützt ist . Es wird auch angenommen, dass diese Veränderungen möglicherweise über Generationen hinweg vererbt werden. Leptin wurde als mögliches Gen für den Erwerb dieser sparsamen Eigenschaften identifiziert.

Auf einer größeren anatomischen Skala werden die molekularen Mechanismen im Allgemeinen durch eine suboptimale Umgebung im Fortpflanzungstrakt oder mütterliche physiologische Anpassungen an die Schwangerschaft verursacht .

Siehe auch

Verweise

Externe Links