Якість дієти може вплинути не тільки на ваше здоров’я, але і на здоров’я вашого майбутнього потомства.
6 червня 2016 р. О 15:19 Док. RNDr. Андреа Шевчовічова, к.т.н.,
Генетична інформація зберігається в ядрі кожної клітини і за її вказівками організм розвивається. Однак на активність багатьох генів впливають також фактори, які ми називаємо епігенетичними (грецька префікс епі- означає «зверху»).
Зміни цих факторів можуть зіграти ключову роль у розвитку різних захворювань, тому останнім часом приділяється велика увага. Їх дослідження займається епігенетикою.
Бджола-матка
Наукова галузь епігенетики вивчає спадкові зміни в експресії генів (активності)
(активні проти неактивних генів), які не залежать від послідовності ДНК. Простіше кажучи, ми могли б сказати, що хоча у двох особин однаковий ген для певної ознаки, один усвідомлює цей ген, тоді як у іншого цей ген вимкнено.
Багато прикладів такої епігенетичної регуляції відомі в природі. Одним з них є, наприклад, розвиток бджолиної матки, яка має ті самі гени, що і робоча, але тим не менш принципово відрізняється від робочої в багатьох відношеннях.
Зовнішнім фактором, який викликає розвиток маточника, є дієта. З личинок бджіл, що харчуються нормальним харчуванням, розвиваються робітники. Однак якщо личинку годують спеціальною їжею - материнською суспензією, геном перепрограмується і розвивається бджола-матка.
Дослідження підтвердили, що материнська суспензія містить речовини, які є донорами метильних груп (про їх роль ми поговоримо пізніше).
Зміни і в зрілому віці
Епігенетичні зміни мають важливе значення для розвитку та диференціації різних типів клітин у людини. Досить усвідомити, що більшість клітин людського тіла мають однаковий набір генів (тобто однакові послідовності ДНК), проте клітини людського тіла різні.
Як можливо, що клітина серця відрізняється від нервової? Це пов’язано з епігенетичними змінами, які включають гени, необхідні для його функціонування в клітині, і вимикають ті, які клітині не потрібні.
Спочатку вважалося, що такі епігенетичні зміни можуть відбуватися лише під час внутрішньоутробного розвитку. Однак пізніше було встановлено, що такі зміни можуть відбуватися у дорослих, викликаючи каскад змін у клітині, які можуть призвести до розвитку такого серйозного захворювання, як рак.
В останні роки стає все більше доказів того, що епігенетичні зміни можуть бути спричинені також зовнішніми факторами (такими як дієта, алкоголь, наркотики тощо) або пов'язані зі старінням, а також є супутньою ознакою багатьох захворювань, таких як рак, нейродегенеративні та аутоімунні хвороби та багато інших.
Що вимикає гени?
Існує кілька механізмів, що дозволяють епігенетично включати або вимикати гени, і вони інтенсивно вивчаються. Найвідомішими є хімічна модифікація ДНК, т. Зв метилювання (додавання метильної групи до азотистої основи цитозину) або структурні модифікації гістонів - білків, навколо яких упакована ДНК в клітинному ядрі.
Ці модифікації спричиняють структурні зміни, які перешкоджають транскрипції (реалізації) гена в даній області ДНК.
Генетично однояйцеві близнюки - хороша модель для вивчення епігенетичних змін, спричинених навколишнім середовищем. Дослідники звернули увагу на той факт, що вони не однаково сприйнятливі до різних захворювань, що може бути підтверджено тим фактом, що епігенетичні зміни, набуті протягом життя, можуть бути причиною цієї різної сприйнятливості.
Було виявлено, що у ранніх близнюків була порівняна кількість метильованої ДНК та модифікованих гістонів, але у старших близнюків були виявлені значні відмінності. Передбачається, що ці зміни пов'язані зі схильністю та розвитком серйозних захворювань.
Також було великим сюрпризом виявити, що епігенетичні зміни можуть передаватися з покоління в покоління, і, отже, особи, які не зазнали безпосереднього впливу будь-якого з епігенетичних факторів, можуть виявити ті самі зміни, що й особи, які безпосередньо зазнають впливу.
Наприклад, якщо у особини відбувається епігенетична зміна на ранній ембріональній стадії, коли у дівчаток утворюються статеві клітини, зміна також відбувається на рівні цих клітин.
Це означає, що у нащадків такої дитини можуть спостерігатися ті самі фенотипові зміни, що може мати довгострокові наслідки для нащадків з точки зору його фізіологічного та психічного здоров’я.
Голландська зима
Одним з рідкісних випадків, коли ми можемо перевірити достовірність цих висновків, є голландська зима голоду (вересень 1944 - квітень 1945), під час якої люди голодували до народження в кінці Другої світової війни.
Офіційні добові дози в Амстердамі були зменшені з 1800 ккал до 400-800 ккал. Дослідження показали, що у дітей, народжених у період голоду, частота ішемічної хвороби серця, ожиріння та шизофренії зростала у зрілому віці порівняно з рештою населення.
Наприклад, у суб’єктів було виявлено зниження метилювання гена інсуліноподібного фактора росту, що означає нижчу активність цього гена (та згадані наслідки для здоров’я) порівняно з однолітками, матері яких не переживали цей період голодування під час вагітності.
Твердження "ми те, що ми їмо" стає ще більш важливим у світлі сучасних знань. Важливо усвідомлювати, що наше здоров’я, як і здоров’я нащадків, у нас у власних руках.