Contribution to risk of chronic disease by epigenetic programming

Abstract

Epigenetische programmering is een fysiek mechanisme dat ervoor zorgt dat lichaamsfuncties goed zijn aangepast aan invloeden uit de omgeving. Het kan worden voorgesteld als schakelaars die de activiteit van celfuncties bepalen. Als het schakelbord van de cel van een kind tijdens de zwangerschap niet goed wordt ingesteld, kan dit later in het leven negatieve gevolgen hebben. De cel functioneert dan niet goed, oftewel gaat minder adequaat op de omgeving reageren. Zulke celverstoringen kunnen op verschillende manieren ontstaan, bijvoorbeeld door ongebalanceerde voeding, chemische verontreinigingen in voedsel, en tabaksrook. Epigenetische programmering kan zo het risico vergroten dat iemand een chronische ziekte ontwikkelt, zoals overgewicht, diabetes, hart- en vaatziekten, sommige allergieën en kanker. Uit literatuuronderzoek van het RIVM blijkt dat de verstoring van de epigenetische programmering een reëel fenomeen is. Hoe groot de bijdrage uit de omgeving op verstoringen is, is nog niet duidelijk. Wel kan dit gegeven de toename van de genoemde aandoeningen in de laatste jaren helpen verklaren. Er zijn technieken beschikbaar die gebruikt kunnen worden om de bijdrage van omgevingsfactoren aan verstoring van het epigenetisch programma te meten en in de literatuur worden hiervoor meerdere testmethoden beschreven. Het RIVM stelt voor om deze testmethoden nader uit te werken. Met goede testmethoden kunnen in de toekomst risico's van blootstellingen tijdens zwangerschappen beter worden ingeschat en gerichte beleidsadviezen worden opgesteld. Het belang van epigenetische programmering bleek voor het eerst bij kinderen van zwangere vrouwen die in de hongerwinter van de Tweede Wereldoorlog ondervoed waren. Deze kinderen bleken later in hun leven vaker te lijden aan chronische ziekten als diabetes dan leeftijdsgenoten die de ondervoeding niet hoefden te doorstaan. Een ander voorbeeld is een tijdens de zwangerschap doorgemaakte blootstelling aan een vocht- en vuilafstotend middel, waarna vaccinaties minder effectief bleken te zijn op het moment dat de kinderen de schoolleeftijd hebben bereikt.

Epigenetic programming is a physical mechanism that enables adaptation of body functions to environmental conditions. It can be considered as switches that determine the activity of cell functions. Inproper adjustment of the cellular switch board early in life can have negative consequences later in life. The cell will not function properly, it will not respond adequately on external stimuli. There are various ways that can lead to such disruption of cell functions, including imbalanced diet, chemical contaminants in food, and tobacco smoke. Through this mechanism, epigenetic programming can contribute to the risk of chronic disease, such as overweight, diabetes, heart failure, some allergies, and cancer. A literature review by RIVM shows that disruption of epigenetic programming is undisputed. However, it is not yet possible to estimate the actual contribution of environmental conditions on such disruption. On the other hand, this paradigm could contribute to the explanation of rising trends of chronic disease in recent years. Techniques are available to measure the contribution of environmental factors to disruption of epigenetic programming, and in literature, several methods have been proposed to fill that gap. RIVM proposes further development of such methods. Validated test methods could be used to improve estimation of the risk of environmental exposures during pregnancy, and thus contribute to regulatory advice. The importance of epigenetic programming was first suggested in children of mothers who experienced undernutrition during pregnancy at the time of the Dutch Hunger Winter. As middle aged adults, these children had higher rates of chronic diseases such as diabetes as compared to people of the same age who did not suffer the undernutrition. Another example is prenatal exposure to a repellent, which is associated with reduced vaccination efficiency at school age.