Developmental origins of psychological vulnerability factors for mental disorders

Premature birth and associated small body size are known to affect health over the life course. Moreover, compelling evidence suggests that birth size throughout its whole range of variation is inversely associated with risk for cardiovascular disease and type 2 diabetes in subsequent life. To explain these findings, the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) model has been introduced. Within this framework, restricted physical growth is, to a large extent, considered either a product of harmful environmental influences, such as suboptimal nutrition and alterations in the foetal hormonal milieu, or an adaptive reaction to the environment. Whether inverse associations exist between body size at birth and psychological vulnerability factors for mental disorders is poorly known. Thus, the aim of this thesis was to study in three large prospective cohorts whether prenatal and postnatal physical growth, across the whole range of variation, is associated with subsequent temperament/personality traits and psychological symptoms that are considered vulnerability factors for mental disorders. Weight and length at birth in full term infants showed quadratic associations with the temperamental trait of harm avoidance (Study I). The highest scores were characteristic of the smallest individuals, followed by the heaviest/longest. Linear associations between birth size and psychological outcomes were found such that lower weight and thinness at birth predicted more pronounced trait anxiety in late adulthood (Study II); lower birth weight, placental size, and head circumference at 12 months predicted a more pronounced positive schitzotypal trait in women (Study III); and thinness and smaller head circumference at birth associated with symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) in children who were born at term (Study IV). These associations occured across the whole variation in birth size and after adjusting for several confounders. With respect to growth after birth, individuals with high trait anxiety scores in late adulthood were lighter in weight and thinner in infancy, and gained weight more rapidly between 7 and 11 years of age, but weighed less and were shorter in late adulthood in relation to weight and height measured at 11 years of age (Study II). These results suggest that a suboptimal prenatal environment reflected in smaller birth size may affect a variety of psychological vulnerability factors for mental disorders, such as the temperamental trait of harm avoidance, trait anxiety, schizotypal traits, and symptoms of ADHD. The smaller the birth size across the whole range of variation, the more pronounced were these psychological vulnerability factors. Moreover, some of these outcomes, such as trait anxiety, were also predicted by patterns of growth after birth. The findings are concordant with the DOHaD model, and emphasise the importance of prenatal factors in the aetiology of not only mental disorders but also their psychological vulnerability factors.

Keskosuus ja siihen liittyvä pieni syntymäkoko on jo pitkään liitetty useisiin terveydellisiin ongelmiin eri vaiheissa elämänkaarta. On myös laajalti osoitettu, että syntymämitat ennustavat myöhempää tyypin 2 diabetes- ja sydäntautiriskiä niin, että riski kasvaa syntymäkoon pienentyessä myös täysaikaisina ja kokoisina syntyneillä. Näitä yhteyksiä selittämään on kehitetty Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) malli. Sen mukaan pieni syntymäkoko johtuu suurelta osin joko haitallisista ympäristötekijöistä, kuten epäoptimaalisesta ravitsemuksesta tai muutoksista sikiön hormonialtistuksessa, tai on sopeutumisreaktio ympäristötekijöille. Sitä, ennustavatko täysaikaisina syntyneiden syntymämitat tai myöhempi fyysinen kasvu mielenterveyden häiriöitä tai niille altistavia psykologisia piirteitä, tunnetaan vielä huonosti. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kolmessa laajassa kohortissa, joissa on seuranta-asetelma, miten syntymämitat ja myöhempi fyysinen kasvu ennustavat sellaisia temperamentti- ja persoonallisuuspiirteitä ja käyttäytymisoireita, jotka kasvattavat psykiatristen sairauksien riskiä. Syntymäpaino ja pituus ennustivat vahingollisuuden välttäminen -temperamenttipiirrettä niin, että tätä piirrettä esiintyi eniten kaikkein kevyimpien/lyhyimpien joukossa ja seuraavaksi eniten kaikkein painavimpien/pisimpien keskuudessa (Tutkimus I). Pieni syntymäpaino ja -hoikkuus ennustivat myös voimakkaampaa piirreahdistuneisuutta myöhäisellä aikuisiällä (Tutkimus II). Pienen syntymäpainon, istukan koon ja päänympäryksen todettiin olevan yhteydessä psykoosipiirteisiin naisilla (Tutkimus III). Näiden yhteyksien lisäksi vastasyntyneen hoikkuus ja pieni päänympärys ennustivat myös tarkkaavaisuus- ja yliaktiivisuushäiriön (ADHD) oireita lapsuudessa (Tutkimus IV). Nämä yhteydet eivät rajoittuneet vain kaikkein pienikokoisimpina syntyneisiin, vaan löydettiin läpi koko syntymämittojen vaihtelun, useiden kontrollimuutujien vakioimisenkin jälkeen. Syntymänjälkeistä kasvua tutkittaessa osoitettiin, että voimakas piirreahdistuneisuus myöhäisellä aikuisiällä oli yhteydessä pienempään fyysiseen kokoon aina kaksivuotiaaksi asti. Voimakkaan piirreahdistuneisuuden omaavilla henkilöillä paino kasvoi nopeammin seitsemän ja 11 vuoden välillä, painon ja pituuden kasvun kuitenkin hidastuessa 11 vuoden ja aikuisiän välillä (Tutkimus II). Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että pienempi syntymäkoko, joka heijastelee epäoptimaalista ravitsemusta tai hormonaalista altistumista raskauden aikana, on yhteydessä laaja-alaisesti erilaisiin mielenterveyden häiriöihin altistaviin käyttäytymispiirteisiin, kuten vahingollisuuden välttämiseen, piirreahdistuneisuuteen, psykoosipiirteisiin ja ADHD-oireisiin. Nämä yhteydet eivät rajoitu vain kaikkein pienimpinä syntyneisiin, vaan kuvaavat myös täysaikaisina ja kokoisina syntyneitä. Piirreahdistuneisuuteen oli yhteydessä myös syntymänjälkeinen kasvu. Tämän tutkimuksen tulokset ovat DOHaD-mallin mukaisia ja osoittavat, että mielenterveyden häiriöille altistavat käyttäytymisen piirteet voivat ohjelmoitua jo ennen syntymää.