Liczba osób chorych na nadciśnienie tętnicze stale rośnie. Rozwój nadciśnienia tętniczego jest uwarunkowany zarówno czynnikami genetycznymi, jak i środowiskowymi. W ostatnich latach zaobserwowano, że czynniki środowiskowe występujące już w okresie życia płodowego wpływają na rozwój nadciśnienia tętniczego (1).

Niekorzystne oddziaływanie środowiska na rozwijający się płód powoduje uruchomienie procesów adaptacyjnych, które mają na celu przede wszystkim zapewnienie maksymalnej dostępności czynników odżywczych dla najważniejszych (niezbędnych do życia) organów (ośrodkowy układ nerwowy, serce) kosztem zmniejszenia wzrastania pozostałych organów i całego ciała (2). Skutki zmian powstałych w wyniku oddziaływania niekorzystnych warunków środowiskowych w okresie płodowym nazywane są „oszczędnym fenotypem” (thrifty phenotype) (3). Takie zmiany będące adaptacją płodu do niekorzystnych warunków środowiskowych ulegają utrwaleniu (ze względu na zakończenie rozwoju organów) i mogą powodować nieprawidłową budowę i/lub czynność narządów w okresie życia pozamacicznego.

Zmiany adaptacyjne płodu wystawionego na działanie niekorzystnych czynników środowiskowych mają na celu przede wszystkim zapewnienie bilansu energetycznego, a tym samym przetrwania. Można założyć, że następstwem takiego dostosowania jest przestawienie komórkowego bilansu energetycznego. Na przykład niedobór składników odżywczych w pierwszym i środkowym trymestrze powoduje zwiększenie liczby prekursorów adypocytów i tym samym predysponuje do rozwoju otyłości w okresie życia dorosłego (4). Co istotne, zmiany dokonane w okresie życia płodowego mogą wykazywać swoje niekorzystne efekty tylko, jeśli w okresie pozamacicznym występuje nadmiar składników odżywczych i przyspieszony wzrost mający na celu „nadrobienie” niedoboru wzrastania w okresie płodowym (4).

Szybkość wzrastania płodu podlega ścisłej regulacji czynników genetycznych i środowiskowych. Insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF-1) jest uważany za ogólnoustrojowy regulator prędkości wzrastania płodu. Niedotlenienie płodu powoduje wzrost syntezy białka wiążącego IGF-1 (IGF-BP), będącego inhibitorem tego czynnika wzrostu doprowadzając tym samym do niedoboru IGF-1 i zahamowania prędkości wzrastania (5).

W badaniach obserwacyjnych Barkera i wsp. (6-8) zauważono współzależność pomiędzy zjawiskami zachodzącymi w okresie okołoporodowym i stanem zdrowia u dorosłych. Dokładne rejestry urodzeniowej masy ciała prowadzone w Wielkiej Brytanii na potrzeby armii, pozwoliły udokumentować zależność pomiędzy małą masą urodzeniową, a rozwojem nadciśnienia w wieku dorosłym (6). Biorąc pod uwagę powyższe obserwacje wysunięto hipotezę, iż zaburzenia w okresie rozwoju wewnątrzmacicznego skutkują rozwojem chorób (szczególnie chorób układu sercowo-naczyniowego) w dalszym okresie rozwoju osobniczego.

Brenner zaproponował, że mała liczba nefronów jest czynnikiem zwiększającym ryzyko wystąpienia nadciśnienia tętniczego w późniejszym okresie życia (9). Ta hipoteza została potwierdzona w następnych latach przez wielu autorów. Keller i wsp. wykazali, że nerki osób chorujących na nadciśnienie tętnicze zawierają znamiennie mniej kłębuszków w porównaniu do osób bez nadciśnienia tętniczego (10). Co istotne, we wspomnianej pracy nie obserwowano uszkodzenia kłębuszków w wyniku nadciśnienia tętniczego – mała liczba kłębuszków była cechą wrodzoną. Powyższą współzależność potwierdzono niezależnie w innych badaniach (11). Co ciekawe, współzależność pomiędzy małą liczbą nefronów a nadciśnieniem tętniczym w wieku dorosłym jest wyraźna u osób rasy kaukaskiej, natomiast współzależność ta jest nieobecna u osób pochodzenia afrykańskiego (12). Zgadza się to z obserwacjami Rostanda i wsp. (13), wykazujących, że zależność pomiędzy małą masą urodzeniową i nadciśnieniem tętniczym nie występuje u osób pochodzenia afrykańskiego.

Mała masa urodzeniowa jest cechą predysponującą do rozwoju nadciśnienia w wieku dorosłym (14, 15). Co więcej, nerki dzieci z małą masą urodzeniową zawierają mniejszą liczbę nefronów w porównaniu do noworodków urodzonych z wyższą masa urodzeniową (16). Współzależność pomiędzy masą urodzeniową, a późniejszym rozwojem nadciśnienia tętniczego była poddawana w wątpliwość (17, 18). Tę niezgodność wyjaśniły kolejne badania, które wykazały, że nie tyle bezwzględnie mała masa urodzeniowa, ale zmniejszona w stosunku do wieku ciążowego masa urodzeniowa (a nie mała masa noworodków urodzonych przedwcześnie) jest czynnikiem zwiększającym ryzyko nadciśnienia tętniczego (19, 20).

Mała masa urodzeniowa jest związana z nieprawidłową czynnością łożyska i jego zmniejszoną masą. Mała masa łożyska również predysponuje do rozwoju nadciśnienia tętniczego w wieku dorosłym (21, 22).

Mała liczba nefronów w okresie okołoporodowym jest czynnikiem predysponującym do rozwoju nadciśnienia tętniczego w okresie życia dorosłego. Podobne obserwacje pochodzą z badań doświadczalnych – usunięcie jednej nerki w okresie okołoporodowym powoduje podwyższenie ciśnienia tętniczego w późniejszym okresie życia (23). Natomiast utrata nefronów w późniejszym okresie (z powodu nefrektomii, oddanie nerki do przeszczepu) nie wiąże się z istotnym wzrostem ciśnienia tętniczego (24-26). Te obserwacje sugerują, że nie liczba nefronów jako taka decyduje o wysokości ciśnienia tętniczego.

Ponieważ u osób z nadciśnieniem występuje mniejsza liczba kłębuszków, ale o większej objętości, powierzchnia filtracyjna pozostaje niezmieniona w porównaniu do osób bez nadciśnienia tętniczego (10).