ARTICLE
Auteur(s) : Taly
Meas, Claire Levy-Marchal
Inserm U690, hôpital Robert-Debré, 48, boulevard Sérurier, 75019
Paris, France
Université Paris-VII–Denis-Diderot, 75205 cedex 13 Paris,
France
Depuis une vingtaine d’années, de nombreuses données
épidémiologiques ont démontré l’association inverse entre le poids
de naissance et la survenue à l’âge adulte de troubles du
métabolisme et d’événements cardiovasculaires.
La définition du petit poids de naissance n’est pas toujours
bien établie. Idéalement, le poids de naissance doit être rapporté
à l’âge gestationnel. Les mensurations du poids, de la taille et du
périmètre crânien doivent être réalisées à la naissance. Enfin, on
se réfère à des courbes établies dans la population adéquate. On
parle de petit poids pour l’âge gestationnel (small for gestational
age ou SGA, en anglais) lorsque le poids ou la taille de naissance
ou les deux sont en dessous du troisième percentile, ou si ces
valeurs sont à moins de 2 déviations standard de la distribution de
la population de référence [1]. Le terme de retard de croissance
intra-utérin (RCIU) est parfois utilisé. Il fait normalement
référence à une modification de la croissance fœtale authentifiée
par au moins deux échographies. Le critère échographique, le plus
souvent utilisé, pour mesurer la croissance fœtale, est le
périmètre abdominal, considéré comme pathologique si inférieur au
cinquième percentile de la distribution pour l’âge gestationnel. Ce
RCIU survient le plus souvent au troisième trimestre de la
grossesse. Ainsi, les enfants ayant subi un retard de croissance
intra-utérin sont susceptibles de devenir des petits poids de
naissance pour l’âge gestationnel.
Poids de naissance et mortalité cardiovasculaire
Barker et al. ont été les premiers à décrire l’influence d’une
croissance fœtale altérée sur le risque cardiovasculaire [2]. En
1989, ils publient des données de mortalité par coronaropathie. Il
s’agit de 5 654 hommes nés, entre 1911 et 1930, et vivant dans six
districts d’Hertfordshire en Angleterre, pour lesquels le poids de
naissance était connu. Les hommes nés avec le poids le plus faible,
et qui, à un an, restaient maigres, avaient le risque le plus élevé
d’infarctus du myocarde mortel.
Le SMR (standard metabolic rate) était de 11 chez les hommes
pesant moins de 8 kg à un an, comparé à un SMR de 42 chez ceux
pesant 12 kg à un an.
Suite à cette publication, de nombreuses études épidémiologiques
vont confirmer ces résultats. Ces études ont balayé un ensemble de
populations très variées (Europe, Amérique du Nord, Australie,
Inde, Chine…) [3-5]. Si l’association entre « petit poids de
naissance » et risque de décès, augmenté par maladie
cardiovasculaire, est claire, les données sont plus hétérogènes en
ce qui concerne l’évolution de la croissance pondérale et ce
risque. En effet, on sait que plus de 85 % des enfants qui
naissent avec un petit poids pour l’âge gestationnel vont avoir un
« rattrapage » pondéral dans les premières années de leur
vie. L’impact de cette prise de poids rapide semble être un élément
déterminant de ce risque cardiovasculaire. Selon les études,
l’impact du gain de poids sur le risque cardiovasculaire durant
l’enfance est variable. Les données de la cohorte d’Helsinki [6],
comprenant 8 760 hommes et femmes nés entre 1934 et 1944,
soulignent l’importance d’un gain en index de masse corporelle
(IMC) entre 2 et 11 ans. Les sujets ayant fait un accident
coronarien sont ceux qui étaient les plus minces et qui ont eu un
accroissement important de leur IMC après l’âge de deux ans. Il
semble aussi que l’ajustement sur l’IMC au moment de l’événement
cardiovasculaire modifie peu l’effet du petit poids de naissance
sur le risque. Les données de la cohorte des infirmières
américaines (Nurses’ Health Study) confirment la relation inverse
entre poids de naissance et accident coronarien, et précisent
l’interaction entre poids de naissance et IMC à l’âge adulte [7].
Ainsi, cette relation inverse entre poids de naissance et risque
coronarien est plus importante chez les femmes avec l’IMC le plus
élevé à l’âge adulte. De plus, ce sont les femmes nées les plus
maigres et qui ont le plus récupéré, en termes de poids, qui ont le
risque cardiovasculaire le plus marqué.
Effet du poids de naissance sur la pression artérielle
De nombreuses études épidémiologiques ont confirmé la relation
inverse entre poids de naissance et pression artérielle. En France,
l’équipe de Claire Lévy-Marchal a étudié une cohorte française de 1
600 sujets, nés à l’hôpital de Haguenau, entre 1971 et 1985, et
issus d’un registre établi à la maternité permettant l’accès aux
données de naissance. Une analyse, réalisée quand les sujets
avaient 22 ans, a retrouvé une relation entre des chiffres
tensionnels systoliques élevés et le petit poids de naissance,
après ajustement sur la taille à l’âge adulte [8]. Une étude
anglaise, portant sur 346 hommes et femme, âgés aussi de
22 ans, a confirmé ces résultats et précisé le rôle de la
croissance postnatal [9]. Ces sujets, suivis durant 22 ans,
ont eu des mesures cliniques de poids et taille répétées tous les
ans jusqu’à l’âge de dix ans. Les sujets les plus maigres à la
naissance, et qui ont gagné le plus de poids entre un et cinq ans,
avaient la pression artérielle la plus élevée. La pression
systolique augmentait de 1,3 mmHg (IC 95 % : 0,6 à
2,7) pour chaque déviation standard de poids de naissance en moins
et augmentait par ailleurs de 1,6 mmHg (IC 95 % :
0,6 à 2,7) pour chaque point d’augmentation dans le score de gain
pondéral durant l’enfance. Lorsque ces données étaient ajustées sur
l’IMC à 22 ans, l’effet du gain pondéral durant l’enfance
était atténué, mais celui du poids de naissance demeurait. La même
relation existe avec la pression diastolique mais est moins
marquée. Sur une cohorte plus importante de 3 634 sujets
britanniques suivis durant 20 ans, l’effet inverse du poids de
naissance sur l’augmentation de la pression artérielle est
confirmé, aux âges de 36 et 53 ans, mais sans que l’on note
d’amplification de cette relation avec l’âge. Le lien avec le poids
de naissance n’est visible qu’avec la pression systolique, et est
fortement atténué quand on prend en considération l’IMC à l’âge
adulte des sujets [10]. Hardy et al., dans une étude plus récente,
ont comparé les données de cinq différentes cohortes européennes
(The European Birth Lifecourse Studies) [11]. Ces cohortes
provenaient de régions différentes de l’Europe et avaient été
établies entre 1927 et 1937 et en 1991 pour la plus récente. Les
données de naissances ont été collectées dans toutes les cohortes
ainsi que les facteurs confondants potentiels d’un petit poids de
naissance et de l’hypertension artérielle (HTA) [caractéristiques
maternelles, statuts socio-économiques]. Cette méta-analyse
confirme l’effet négatif du poids de naissance sur la pression
artérielle, qui est présent au travers de cinq cohortes. Une autre
méta-analyse, réalisée par Huxley et al., en 2002, vient pondérer
ces données [12]. En effet, dans cette étude, 55 papiers ont été
utilisés, et confirment l’impact négatif du poids de naissance. Sur
les 55 études retenues, trois ne montraient pas d’effet du poids de
naissance sur la pression artérielle. Mais, quand les études sont
ordonnées, selon leur poids statistique (nombre plus important de
sujets inclus), l’effet est plus marqué avec les études de moins de
1 000 sujets (prise de 1,9 mmHg pour un kilo de moins de poids
de naissance) par rapport aux études avec plus de 3 000 sujets
(différence de 0,6 mmHg par kilo de poids en moins à la
naissance).
Les facteurs d’ajustement varient aussi selon les études. Seules
deux études ont ajusté les résultats sur les facteurs
socio-économiques, huit sur l’âge gestationnel, 13 sur la taille à
l’âge adulte et 48 sur le sexe. A l’inverse, la plupart des auteurs
ajustent sur le poids au moment de l’étude. Pour les auteurs de la
méta-analyse, cela pourrait constituer un surajustement : en
effet, le poids à l’âge adulte et le poids de naissance sont déjà
des variables inversement liées. Enfin, les études familiales et
chez les jumeaux mono- et dizygotes apportent aussi des arguments
forts pour valider l’hypothèse du rôle de l’environnement
intra-utérin dans le développement à l’âge adulte d’une
hypertension. Ainsi, les données du registre suédois des jumeaux
confirment l’association entre poids de naissance et l’augmentation
de la pression artérielle à l’âge adulte [13]. Pour une diminution
de 500 g du poids de naissance, le risque d’HTA est de 1,34
(IC 95 % : 1,07 à 1,67) pour les paires de jumeaux
dizygotes et de 1,74 (IC 95 % : 1,13 à 2,20) pour les
paires monozygotes. Les données d’une autre étude suédoise, cette
fois concernant 331 089 familles, confirment au sein des fratries,
le lien entre poids de naissance et HTA, après prise en compte des
facteurs confondants tels que le niveau socio-économique et le mode
de vie [14].
Quels sont les mécanismes physiopathologiques impliqués dans le
développement de cette HTA ?
Parmi les nombreuses pistes envisagées, le rôle du nombre de
néphrons a été évoqué. Des données d’autopsie confirment la baisse
du nombre de néphrons chez les sujets nés de petits poids [15]. Les
modèles animaux permettent d’avancer dans les mécanismes proposés.
Ils confirment, pour la plupart, le rôle de la perte néphronique.
Le système rénine–angiotensine a, lui aussi, été incriminé chez les
animaux, une hyperactivité de ce système existe dès la vie fœtale
et persiste à l’âge adulte. Cela pourrait induire une augmentation
de la résorption sodique, et ainsi, augmentant la volémie,
participer au développement d’une HTA [16]. La recherche
d’associations entre les gènes du système rénine–angiotensine et le
développement d’une HTA chez les sujets nés de petits poids n’a pas
donné de résultats [17], soulignant la complexité de ces
mécanismes. Le système nerveux sympathique, largement impliqué dans
l’HTA essentielle, a aussi été proposé. Des anomalies du système
nerveux sympathique ont été mises en évidence, au niveau cardiaque,
chez des enfants d’un et trois mois nés de petits poids [18]. Le
rôle des glucocorticoïdes a aussi largement été étudié, notamment
dans les modèles animaux. Il semble y avoir une diminution de
l’expression du gène placentaire de l’enzyme
11-bêta-hydroxydéshydrogénase (enzyme qui transforme le cortisol en
cortisone et protège le fœtus d’un excès de glucocorticoïdes). On
peut supposer qu’une exposition inappropriée in utero aux
glucocorticoïdes contribue à la baisse du nombre des néphrons, à
l’activation du système rénine–angiotensine…, et ainsi entraîner
l’apparition d’une HTA. Enfin, des dysfonctions endothéliales ont
été décrites chez les animaux nés de petit poids [19].
Ainsi, l’effet du poids de naissance sur la survenue ultérieure
d’une HTA semble robuste à travers les nombreuses séries étudiées.
L’effet est cependant inégal selon l’âge, les populations et les
autres facteurs de risque. On peut donc considérer que si la
contribution de la restriction de croissance fœtale est un facteur
de risque parmi d’autres du développement d’une HTA, son effet est
toutefois modeste.
Lien entre poids de naissance et dyslipidémie
Les études sont assez hétérogènes, notamment en raison d’autres
facteurs confondants (génétiques, ethniques…) difficiles à prendre
en compte. Une méta-analyse, publiée en 2003, et reprenant les
données publiées à la fois chez l’enfant et l’adulte, montre une
relation très modeste [20, 21]. Tout récemment, les données de la
cohorte d’Helsinki montrent un lien entre poids de naissance et
profil lipidique athéromateux [22]. Mais là aussi l’effet, bien que
significatif, est modéré. Une baisse d’un point d’IMC à la
naissance s’associe à une hausse de 0,051 mmol/L de
cholestérol non HDL et de 0,018 g/L pour l’apoB. L’implication
physiopathologique de cet effet, qui reste faible, est discutable…
Concernant donc le profil lipidique, les données de la
littérature sont discordantes [23, 24] et ne montrent pas une
association forte entre profil lipidique et petit poids de
naissance.
Poids de naissance et troubles métaboliques glucidiques
Il est aussi bien établi qu’il existe un lien entre poids de
naissance et insulinorésistance, développement d’un diabète de type
2 et l’obésité [25-27]. Là aussi, la première observation est issue
de la cohorte masculine d’Hertfordshire [25, 28]. Le développement
d’une insulinorésistance a été démontré dès la petite enfance et
est donc très précoce. Le rôle du rattrapage pondéral est, là
encore, prépondérant. Et, de plus en plus de données montrent le
rôle central du tissu adipeux.
Dans notre cohorte de jeunes adultes, l’effet du poids de
naissance sur le métabolisme glucidique a été étudié. Il s’agissait
de comparer deux groupes, sélectionnés selon leurs caractéristiques
de naissance (petits poids nés avec un poids inférieur au dixième
percentile et témoins nés avec un poids entre le 25 et
75e percentile) [8, 29], nous avons mis en évidence une
insulinorésistance plus marquée dans le groupe de petit poids de
naissance. De plus, le tissu adipeux de sujets de ce groupe est
modifié dans sa répartition, ses proportions et ses sécrétions.
Parmi les sujets nés de petit poids, les individus les plus maigres
à la naissance, et qui ont l’IMC le plus important à l’âge adulte,
étaient les plus susceptibles de développer des anomalies du
métabolisme. Enfin, dans cette cohorte de 1 600 sujets, on notait
une grande hétérogénéité de réponse dans le groupe né de petit
poids, laissant penser que le poids de naissance seul n’est pas le
critère de sélection le plus pertinent pour repérer les nouveau-nés
à risque de développer ces futures anomalies.
Enfin, les différents composants du syndrome métaboliques sont
plus marqués chez les sujets de petit poids de naissance [8, 30,
31].
Hypothèses physiopathologiques
Les mécanismes physiopathologiques, expliquant ces associations, ne
sont pour le moment qu’hypothétiques. La théorie la plus ancienne
est celle du génotype d’épargne [32], proposée par Neel, en 1962,
pour expliquer « l’épidémie » de diabète de type 2 dans
les pays industrialisés. Elle part du principe que, certains gènes,
qui permettent la survie durant des périodes de famines, deviennent
délétères quand l’organisme est placé dans un environnement avec
apport nutritionnel normal, voire pléthorique. Un parallèle peut
être établi avec le petit poids de naissance, si on le considère
comme marqueur d’une carence nutritionnelle in utero. Cette
hypothèse reste pour le moment peu étayée.
La deuxième hypothèse est celle de Hales et Barker, du phénotype
d’épargne ou de programmation fœtale. Il s’agirait là d’une
adaptation des organes du fœtus soumis à la restriction in utero
qui deviendrait délétère une fois le fœtus soumis à un
environnement plus favorable [33]. Pour préserver certaines
fonctions, des organes comme le cerveau seraient privilégiés au
détriment d’autres, comme le rein, le foie et le pancréas.
La théorie du developmental mismatch regroupe les deux
hypothèses précédentes. Il y aurait des modifications épigénétiques
durant la vie fœtale quand l’environnement n’est pas adéquat [34].
Puis, après la naissance et en fonction de l’environnement proposé,
il peut y avoir inadéquation entre ces modifications et cet
environnement conduisant au risque cardiovasculaire.
Enfin, l’hypothèse du rattrapage pondéral a été proposée par
Ciafarini et al. en 1999 [35]. On sait que le gain rapide en poids,
qui survient dans les deux premières années de la vie des enfants
nés de petits poids, concerne surtout le tissu adipeux. On sait
aussi que ce rattrapage est à l’origine de l’augmentation du risque
cardiovasculaire. Il est possible que les anomalies que nous venons
de décrire passent par cette modification précoce de la composition
corporelle des enfants nés de petits poids pour l’âge
gestationnel.
Conclusion
Des arguments épidémiologiques solides confirment l’association
entre poids de naissance et risque cardiovasculaire. La
surmortalité rapportée au petit poids de naissance s’associe à un
risque accru d’HTA, d’obésité, d’insulinorésistance et de diabète
de type 2. Le lien avec la dyslipidémie est plus discuté. Le rôle
du rattrapage pondéral, qui survient dans les premières années de
la vie, est lui aussi bien établi. Toutefois, les mécanismes
physiopathologiques sous-jacents à ces associations restent à
confirmer.
Références
1 Clayton PE, Cianfarani S, Czernichow P,
Johannsson G, Rapaport R, Rogol A. Management of the
child born small for gestational age through to adulthood : a
consensus statement of the International Societies of Pediatric
Endocrinology and the Growth Hormone Research Society. J Clin
Endocrinol Metab 2007 ; 92 : 804-10.
2 Barker DJ, Winter PD, Osmond C,
Margetts B, Simmonds SJ. Weight in infancy and death from
ischaemic heart disease. Lancet 1989 ; 2 : 577-80.
3 Eriksson JG, Forsen T, Tuomilehto J,
Osmond C, Barker DJ. Early growth and coronary heart
disease in later life : longitudinal study. BMJ 2001 ;
322 : 949-53.
4 Yajnik CS. The lifecycle effects of nutrition and body
size on adult adiposity, diabetes and cardiovascular disease. Obes
Rev 2002 ; 3 : 217-24.
5 Chen JL, Wu Y. Cardiovascular risk factors in
Chinese American children : associations between overweight,
acculturation, and physical activity. J Pediatr Health Care
2008 ; 22 : 103-10.
6 Barker DJ, Osmond C, Forsen TJ,
Kajantie E, Eriksson JG. Trajectories of growth among
children who have coronary events as adults. N Engl J Med
2005 ; 353 : 1802-9.
7 Rich-Edwards JW, Kleinman K, Michels KB,
et al. Longitudinal study of birth weight and adult body mass
index in predicting risk of coronary heart disease and stroke in
women. BMJ 2005 ; 330 : 1115.
8 Jaquet D, Deghmoun S, Chevenne D,
Collin D, Czernichow P, Levy-Marchal C. Dynamic
change in adiposity from fetal to postnatal life is involved in the
metabolic syndrome associated with reduced fetal growth.
Diabetologia 2005 ; 48 : 849-55.
9 Law CM, Shiell AW, Newsome CA, et al.
Fetal, infant, and childhood growth and adult blood pressure :
a longitudinal study from birth to 22 years of age.
Circulation 2002 ; 105 : 1088-92.
10 Hardy R, Kuh D, Langenberg C,
Wadsworth ME. Birth weight, childhood social class, and change
in adult blood pressure in the 1 946 British birth cohort. Lancet
2003 ; 362 : 1178-83.
11 Hardy R, Sovio U, King VJ, et al. Birth
weight and blood pressure in five European birth cohort
studies : an investigation of confounding factors. Eur J
Public Health 2006 ; 16 : 21-30.
12 Huxley R, Neil A, Collins R. Unravelling the
fetal origins hypothesis : is there really an inverse
association between birth weight and subsequent blood pressure?
Lancet 2002 ; 360 : 659-65.
13 Bergvall N, Iliadou A, Johansson S,
et al. Genetic and shared environmental factors do not
confound the association between birth weight and
hypertension : a study among Swedish twins. Circulation
2007 ; 115 : 2931-8.
14 Lawlor DA, Hubinette A, Tynelius P,
Leon DA, Smith GD, Rasmussen F. Associations of
gestational age and intrauterine growth with systolic blood
pressure in a family-based study of 386,485 men in 331,089
families. Circulation 2007 ; 115 : 562-8.
15 Hughson M, Farris 3rd AB,
Douglas-Denton R, Hoy WE, Bertram JF. Glomerular
number and size in autopsy kidneys : the relationship to birth
weight. Kidney Int 2003 ; 63 : 2113-22.
16 Dodic M, Moritz K, Koukoulas I,
Wintour EM. Programmed hypertension : kidney, brain or
both? Trends Endocrinol Metab 2002 ; 13 : 403-8.
17 Tower C, Chappell S, Kalsheker N,
Baker P, Morgan L. Angiotensinogen gene variants and
small-for-gestational-age infants. BJOG 2006 ; 113 :
335-9.
18 Galland BC, Taylor BJ, Bolton DP,
Sayers RM. Heart rate variability and cardiac reflexes in
small for gestational age infants. J Appl Physiol 2006 ;
100 : 933-9.
19 Zandi-Nejad K, Luyckx VA, Brenner BM. Adult
hypertension and kidney disease : the role of fetal
programming. Hypertension 2006 ; 47 : 502-8.
20 Lauren L, Jarvelin MR, Elliott P, et al.
Relationship between birth weight and blood lipid concentrations in
later life : evidence from the existing literature. Int J
Epidemiol 2003 ; 32 : 862-76.
21 Skidmore PM, Hardy RJ, Kuh DJ,
Langenberg C, Wadsworth ME. Birth weight and lipids in a
national birth cohort study. Arterioscler Thromb Vasc Biol
2004 ; 24 : 588-94.
22 Kajantie E, Barker DJ, Osmond C,
Forsen T, Eriksson JG. Growth before 2 years of age
and serum lipids 60 years later : the Helsinki Birth
Cohort Study. Int J Epidemiol 2008 ; 37(2) : 280-9 ;
(Epub 2008 Feb 11).
23 Kanai K, Nagata C, Shimizu H. Association
between birth weight and serum lipid concentration in premenopausal
Japanese women. J Epidemiol 2004 ; 14 : 5-9.
24 Tuya C, Mutch WJ, Haggarty P, et al. The
influence of birth weight and genetic factors on lipid
levels : a study in adult twins. Br J Nutr 2006 ;
95 : 504-10.
25 Barker DJ, Hales CN, Fall CH, Osmond C,
Phipps K, Clark PM. Type 2 (non-insulin-dependent)
diabetes mellitus, hypertension and hyperlipidaemia (syndrome
X) : relation to reduced fetal growth. Diabetologia
1993 ; 36 : 62-7.
26 Eriksson JG, Forsen T, Tuomilehto J,
Osmond C, Barker DJ. Early adiposity rebound in childhood
and risk of type 2 diabetes in adult life. Diabetologia 2003 ;
46 : 190-4.
27 Jaquet D, Leger J, Levy-Marchal C,
Czernichow P. Low birth weight : effect on insulin
sensitivity and lipid metabolism. Horm Res 2003 ; 59 :
1-6.
28 Hales CN, Barker DJ, Clark PM, et al.
Fetal and infant growth and impaired glucose tolerance at age 64.
BMJ 1991 ; 303 : 1019-22.
29 Jaquet D, Czernichow P. Born small for gestational
age : increased risk of type 2 diabetes, hypertension and
hyperlipidaemia in adulthood. Horm Res 2003 ; 59(Suppl
1) : 131-7.
30 Boney CM, Verma A, Tucker R, Vohr BR.
Metabolic syndrome in childhood : association with birth
weight, maternal obesity, and gestational diabetes mellitus.
Pediatrics 2005 ; 115 : e290-e296.
31 Yarbrough DE, Barrett-Connor E,
Kritz-Silverstein D, Wingard DL. Birth weight, adult
weight, and girth as predictors of the metabolic syndrome in
postmenopausal women : the Rancho Bernardo Study. Diabetes
Care 1998 ; 21 : 1652-8.
32 Neel JV. Diabetes mellitus : a
« thrifty » genotype rendered detrimental by
« progress »? Am J Hum Genet 1962 ; 14 :
353-62.
33 Hales CN, Barker DJ. Type 2 (non-insulin-dependent)
diabetes mellitus : the thrifty phenotype hypothesis.
Diabetologia 1992 ; 35 : 595-601.
34 Gluckman PD, Hanson MA, Pinal C. The
developmental origins of adult disease. Matern Child Nutr
2005 ; 1 : 130-41.
35 Cianfarani S, Germani D, Branca F. Low birth
weight and adult insulin resistance : the « catch-up
growth » hypothesis. Arch Dis Child 1999 ; 81 :
F71-F73.
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