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AccrescimentoNormale e Patologico
Prof.ssa Angelika MohnClinica Pediatrica, Università di Chieti, Italia
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI - AZIENDA USL- CHIETI -
www.unich.it/cliped/
Department of Women and Children’s Health(Head: Prof. Francesco Chiarelli)
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Accrescimento eProgramming Intrauterino nel
Neonato SGA
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The most rapid phase of human growthComplex and dynamic process depending on
maternal, fetal and placental factors
Fetal growth
SIZE AT BIRTH
Offspring perinatal &maternal survival
Postnatal health &adult diseases
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Regulation of fetal growthMaternal factors• Parity• Gestation lenght• Adult size• Birth weight• Nutrition• Smoking• Genes
Placenta
Fetal genes
Others• Father’s size• Race
Murphy VE et al., Endocr Rev 2006
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Regulation of fetal growthMaternal factors• Parity• Gestation lenght• Adult size• Birth weight• Nutrition• Smoking• Genes
Placenta
Fetal genes
Others• Father’s size• Race
Endocrinecontrol
Murphy VE et al., Endocr Rev 2006
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Actions and interactions of hormones
Placental size and function
Tissue accretion Tissue differentiationFetal growth and development
Insulin IGFs CortisolFetalNutrientsupply
Fowden AL et al., Horm Res 2009
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Endocrine regulation of fetal growth
Pituitary-Adrenal axis
Thyroidhormones
Insulin
Sexsteroids
GH-IGF-1 axis
Fowden AL et al., Horm Res 2009
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IGF-2IGF-2
The regulation of fetal growth
Early gestationEarly gestation
IGF-1IGF-1Late gestationLate gestation InsulinInsulin
IGFBP-1IGFBP-1
IGFBP-3IGFBP-3
GHGH
Glucose and aminoacid availability
Glucose and aminoacid availability
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Normal glucose and amino acid availabilityNormal glucose and amino acid availability
GHGH IGF-1IGF-1 InsulinInsulin
IGFBP-1IGFBP-1
IGF-I and Insulin
IGFBP-3IGFBP-3
GROWTHGROWTHNormal glucose transport in muscle and brainNormal glucose transport in muscle and brain
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Outline
•Normal fetal growth•Pathological fetal growth•Intrauterine Programming
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Pathological fetal growth: causesMaternal• Vascular
disease• Environmental
factors• Infection• Nutrition
Placental• Insufficiency• Abruption• Infarction• Vascular
abnormalities
Fetal• Genetic
abnormalities• Congenital
malformations• Metabolic
problems• Multiple
gestationsDemographic• Maternal age and
height• Father’s size• Obstetric history• Race
Murphy VE et al., Endocr Rev 2006
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PRENATALLYMaternal bodycompositions
Placentaltransfer
Uteroplacentalblood floow
Nutrient demand > placental supply= Fetal Undernutrition
Metabolic changes•↑amino acid oxidation
•↑lactate oxidation•↓glucose oxidation
Fetal programming
Fetal adaptation to undernutrition
Endocrinechanges•↑cortisol
•↓IGF-1, insulin•↓ GH
Hypoxaemia•Redistribution of blood
flow
Fetalgenome
Maternal dietaryintake
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Reduced glucose and amino acid availabilityReduced glucose and amino acid availability
GHGH ↓ IGF-I↓ IGF-I ↓ Insulin↓ Insulin
↑ IGFBP-1↑ IGFBP-1↓ IGFBP-3↓ IGFBP-3
IUGRIUGR
Fetal salvage hypothesis
Reduced glucose transport in muscle and normal in brainReduced glucose transport in muscle and normal in brain
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Outline
•Normal fetal growth•Pathological fetal growth•Intrauterine Programming
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Warner MJ et al., Biochem J 2010
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Which is the link between poorfetal growth and adverse postnatal
outcomes?
•Thrifty phenotype hypothesis•Fetal insulin hypothesis
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Hales & Barker 1991:Thrifty Phenotype Hypothesis
Intrauterine Malnutrition
Limited nutrient supplyi.e. glucose
Vital organsi.e. brain
Growth IUGR
β-cells
PROGRAMMINGProcess by which early insults at critical stages of development
lead to permanent changes in tissue structure and function
= brainsparing
Hales CN et al., BMJ 1991
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Cosa sono i percentili?
Bassastatura
Altastatura
media
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Curve di Crescita: Peso
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Curve di Crescita: Lunghezza
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Definition ofSmall for
Gestational Age(SGA)
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La Crescita
Il soggetto in età evolutiva aumenta le propriedimensioni (accrescimento) e contemporaneamentemodifica, in modo progressivo, forma e composizionecorporea (maturazione o sviluppo).
La monitorizzazione dei processi di accrescimento esviluppo rappresenta un indicatore ottimale per lavalutazione delle condizioni di salute individuali, siaper la sorveglianza epidemiologica a livello dipopolazione.
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Regolazione dell’accrescimento
Background genetico Fattori nutrizionali
Controllo endocrino Fattori ambientali
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Altezza(cm)
Età (anni)
Secondainfanzia
Pubertà
Prima infanzia
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
180
160
140
120
100
80
60
40
20
Infancy component
Height (cm
)
Età (mesi)
Range ofonset of
childhoodcomponent
30
35
40
45
50
55
60
65
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
-2 2 6 10 14 18 22 26 30 34
Nutrizione
FattoriEndocrinologici
Fasi dell’Accrescimento
Nutrizione
GH, Tiroxina
GH, ormonisessuali
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Normale disponibilità di glucosioe aminoacidi
GH IGF-I Insulina
IGFBP-1IGFBP-3
Crescita
Normale trasporto di glucosio ai muscoli e al cervello
Accrescimento nei primi due anni di vita
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Ipotalamo
Ipofisi
Stomaco
Fegato
Proliferazione, differenziazione,metabolismo
Ossa, Muscoli, altritessuti
Ormone della crescita
Somatomedina
Accrescimento dopo i primi due anni di vita
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Fisiopatologia dell’accrescimento
IGFBP-3ALS
IGF-I
GH
GH
Segnaleintracellulare
IGF-I
GH
IGF-I
Via endocrina
Via paracrina
Effettodiretto
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Età cronologica: età del soggetto
Età staturale: età corrispondenteall’altezza del bambino al 50° percentile
Età ossea: è la valutazione del gradodi sviluppo del sistema scheletrico(cartilagini di accrescimento)
2
Target genetico: rappresenta l'altezzaprevedibile in base alla statura deigenitori:
statura padre + statura madre +/- 13
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Tanner JM, Whitehouse RH. Atlas of Children’s Growth, 1982
Curve di Crescita: Altezza e Peso
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Larn, Rev 1996
Velocità di crescita: h2-h1T/12esimi
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Obesità: BMI ≥ 30kg/m2
Il BMI nell’infanzia cambia in relazione all’età: alla nascita esso è pari a 13 kg/m2
aumenta a 17 kg/m2 all’età di 1 anno diminuisce a 15.5 Kg/m2 all’età di 6 anni aumenta nuovamente a 21 kg/m2 all’età di 20 anni
NHLBI Obesity Education Initiative Expert Panel, 1998
ADULTI
BMI (Body Mass Index)
Sovrappeso: BMI 25-30 kg/m2
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Centili del BMI
Cacciari E et al., Eur J Clin Nutr 2002
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Ojeda & Heger, J Ped Endocrinol Metab 2001
Pattern di gonadotropine plasmatichedurante la vita
80
40
20
15
10
5
0
Feto Lattante Bambino Adolescente Adulto
Delemarre van de Waal HA, Best Pract Res Clin Endocrinol Metab, 2002
Pattern di gonadotropine plasmatichedurante la vita
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Valutazione dello Sviluppo PuberaleMAMMELLE PELI PUBICI
B 1Età prepuberale
B 2Età 11.15
(8.95-13.25)
B 3Età 12.15
(9.97-14.33)
B 4Età 13.1 (910.81-
15.31)
B 5Età 15.33 (11.85-
18.81)
P 5Età 14.41 (12.17-
16.65)
P 1Età prepuberale
P 2Età 11.69 (9.277-
14.11)
P 3Età 12.36 (10.16-
14.56)
P 4Età 12.95 (10.83-
15.07)
Marshall WA, Tanner JM, Arch Dis Child 1948, 44:291-303
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GENITALI PELI PUBICIG 1
Età prepuberale: pene e scroto infantili
G 2Età 11.64 (9.50-
1378)
G 3Età 12.85 (10.77-
14.93)
G 4Età 13.7 (11.73-
15.81)
G 5Età 14.92 (12.72-
17.12)
P 5Età 15.18 (13.04-
17.32)
P 1Età prepuberale: assenza di peli pubici
P 2Età 13.44 (11.26-
15.62)
P 3Età 13.90 (11.82-
15.98)
P 4Età 14.36 (12.20-
16.52)
Marshall WA and Tanner JM, Arch Dis Child 1970, 45:13-23
Valutazione dello Sviluppo Puberale
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Pubertà Precoce e Anticipata
Pubertà PRECOCE: comparsa dei segni puberali
prima degli 8 anni nella femmina
prima dei 9 anni nel maschio
Pubertà ANTICIPATA: comparsa dei segni puberali
tra gli 8 e i 10 anni nella femmina
tra i 9 e gli 11 anni nel maschio
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Pubertà Tarda
Pubertà Tarda:
Maschio: un ragazzo che non presenta la comparsa dicaratteri sessuali secondari (in particolare l’aumento delvolume testicolare) all’età di 14 anni
Femmine: una ragazza che non ha segni puberali(comparsa del bottone mammario) all’età di 13 annio che non presenta la prima mestruazione entro l’età di 16anni
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Accrescimento Patologico
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Altezza inferiore al terzo centile
Altezza sotto del target genetico
Perdita di centile
VC < 25°centile
Come si definisce la bassa statura?
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BASSA STATURA IDIOPATICA- Bassa statura idiopatica familiare- Bassa statura idiopatica non familiare
DISORDINI PRIMARI DELLA CRESCITA- Quadri SindromiciS. Turner, S. Cornelia de Lange, S. Down, S. Noonan, S. Prader Willi,S Silver-Russel, Neurofibromatosi tipo I
- Piccoli per età gestazionale senza recuperoIdiopatico
Deficit di IGF-1 or IGF-1 resistenza; Cause prenatali (fumo, alcool,infezioni, farmaci)-Displasie scheletricheAcodroplasia, Ipocondrodisplasia, Ostegenesi, Imperfetta,Mucopilisaccaridosi, Mucolipidosi- Displasie con difetti della mineralizzazione
Wit JM et al., Horm Res 2007; ESPE Classification
Cause di Bassa Statura
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DISORDINI SECONDARI DELLA CRESCITA
- Malnutrizione- Patologia di altri organi o apparatiPatologie cardiache e/o respiratiorie, Insufficenza epatica e renale, Anemiecroniche, Patologie intestinali con malassorbimento (malattia celiaca)- Deficit dell’ormone della crescitaIdiopatico, genetico (GH, GHRHR, PROP1…..), Associato a trauma cranico,infezioni del SNC, istiocitosi, infezioni prenatali- Altri disordini dell’asse GH-IGF-1GH bioinattivo, Mutazioni del GH-R, Difetti della trascizione (STA-5b),Difetti di ALS, Difetti di IGF-1 o di IGF-1-R- Altre malattie endocrineMalattia di Cushing, Ipotiroidismo, Bassa statura in pazienti con pubertà precoce,SAG, eccesso di androgeni o estrogeni- Malattie metabolicheAnomalie del metabolismo Ca/P, Anomalie del metabolismo di lipidi, carboidrati oproteine- Disturbi psicosocialiDepressione, deprivazione affettiva, anoressiaIatrogena (Terapia con glucocorticoidi, Chemioterapici, etc.)
Cause di Bassa Statura
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Bassa statura di grado severo (< 3°centile, < 2.5 SD)
Altezza significativamente inferiore al target genetico
Alterata velocità di crescita (10° - 25°c)
Storia clinica di patologie croniche (celiachia, fibrosi cistica, etc.)
Aspetto dismorfico (es. sindrome di Turner, sindrome di Down,sindrome di Noonan)
Pubertà precoce o ritardata
Genitori (e bambino) estremamente preoccupatiESPE/GRS/LWPES Statements, 2005
Quando indagare le cause di Bassa Statura?
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• aspetto armonico
• obiettività nella norma
• familiarità per bassa statura
• target zone ± 8.5 cm
• curva di crescita parallela ma inferiore al 3°
centile
• Velocità di crescita normale
• età ossea = età cronologica
Bassa statura familiare
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• aspetto armonico
• obiettività nella norma
• familiarità per pubertà ritardata
• curva di crescita rallentata fino alla comparsadella pubertà
• Velocità di crescita normale
• età ossea = età staturale
Ritardo costituzionale di crescita