Качеството на диетата може да повлияе не само на вашето здраве, но и на здравето на бъдещото ви потомство.
6 юни 2016 г. в 15:19 ч. Док. RNDr. Андреа Шевчовичова, д-р,
Генетичната информация се съхранява в ядрото на всяка клетка и според нейните инструкции организмът се развива. Активността на много гени обаче се влияе и от фактори, които наричаме епигенетични (гръцкият префикс епи- означава „горе“).
Промените в тези фактори могат да изиграят ключова роля в развитието на различни заболявания и поради това получиха голямо внимание през последните години. Изследването им се занимава с епигенетика.
Пчелната майка
Научната област на епигенетиката изучава наследствени промени в генната експресия (активност)
(активни спрямо неактивни гени), които са независими от ДНК последователността. С прости думи, бихме могли да кажем, че въпреки че двама индивиди имат един и същ ген за определена черта, единият осъзнава този ген, докато другият е изключил този ген.
Много примери за такава епигенетична регулация са известни в природата. Едно от тях е, например, развитието на пчелна майка, която има същите гени като работника, но в много отношения се различава коренно от работника.
Външният фактор, който задейства развитието на пчелната майка е диетата. От ларвите на пчелите, хранени с нормална диета, работниците се развиват. Ако обаче ларвата се храни със специална храна - каша от майката, геномът се препрограмира и се развива пчелна майка.
Изследванията потвърдиха, че кашата в майката съдържа вещества, които са донори на метилови групи (за тяхната роля ще говорим по-късно).
Промени и в зряла възраст
Епигенетичните промени са важни за развитието и диференциацията на различни клетъчни типове при хората. Достатъчно е да осъзнаем, че повечето клетки в човешкото тяло имат еднакъв набор от гени (т.е. една и съща ДНК последователност), но клетките в човешкото тяло са различни.
Как е възможно сърдечната клетка да се различава от нервната? Това се дължи на епигенетични промени, които включват гените, необходими за нейната функция в клетката, и изключват тези, от които клетката не се нуждае.
Първоначално се смяташе, че подобни епигенетични промени могат да се появят само по време на пренаталното развитие. По-късно обаче беше установено, че такива промени могат да настъпят при възрастни, предизвиквайки каскада от промени в клетката, които могат да доведат до развитието на сериозно заболяване като рак.
През последните години има все повече доказателства, че епигенетичните промени могат да бъдат причинени и от външни фактори (като диета, алкохол, наркотици и др.) Или свързани със стареенето и също са съпътстваща характеристика на много заболявания като рак, невродегенеративни и автоимунни болести и много други.
Какво изключва гените?
Има няколко механизма, които позволяват епигенетично включване или изключване на гени и те се изучават интензивно. Най-известни са химическата модификация на ДНК, т.нар метилиране (добавяне на метилова група към азотната основа на цитозина) или структурни модификации на хистони - протеини, около които е опакована ДНК в клетъчното ядро.
Тези модификации причиняват структурни промени, които пречат на гена в даден ДНК регион да бъде транскрибиран (реализиран).
Генетично еднояйчните близнаци са добър модел за изучаване на епигенетични промени, причинени от околната среда. Изследователите са обърнали внимание на факта, че те не са еднакво податливи на различни заболявания, което може да бъде потвърдено от факта, че епигенетичните промени, придобити по време на живота, могат да бъдат отговорни за тази различна чувствителност.
Установено е, че ранните близнаци имат сравними количества метилирана ДНК и модифицирани хистони, но са установени значителни разлики при по-възрастните близнаци. Предполага се, че тези промени са свързани с предразположението и развитието на сериозни заболявания.
Също така беше голяма изненада да установим, че епигенетичните промени могат да се предават от поколение на поколение и по този начин индивидите, които не са били пряко засегнати от някой от епигенетичните фактори, могат да покажат същите промени като хората, пряко засегнати.
Например, ако има епигенетична промяна в индивида по време на ранния ембрионален стадий, когато зародишните клетки се образуват при момичетата, промяната се случва и на нивото на тези клетки.
Това означава, че потомството на такова дете може да покаже същата фенотипна промяна, която може да има дългосрочни последици за потомството по отношение на неговото физиологично и психическо здраве.
Холандска зима
Един от редките случаи, в които можем да проверим валидността на тези констатации, е холандската зима на глада (септември 1944 г. - април 1945 г.), по време на която хората са гладували преди раждането в края на Втората световна война.
Официалните дневни дози в Амстердам са намалени от 1800 kcal на 400-800 kcal. Проучванията показват, че децата, родени през периода на глада, са имали повишена честота на ишемична болест на сърцето, затлъстяване и шизофрения в зряла възраст в сравнение с останалата част от населението.
Например, беше установено, че субектите имат намалено метилиране на инсулиноподобния ген на растежен фактор, което означава по-ниска активност на този ген (и споменатите последици за здравето) в сравнение с връстници, чиито майки не са изпитвали този период на гладно по време на бременност.
Твърдението „ние сме това, което ядем“ става още по-важно в светлината на настоящите знания. Важно е да осъзнаем, че имаме здравето си, както и здравето на потомството си, в собствените си ръце.