Hogyan változtathatja meg a diéta a DNS-t

A legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy az elfogyasztott ételek módosíthatják génjeiket és potenciálisan gyermekeikét is

Ezt a cikket a Nestlé számára készítette a Scientific American Custom Media, amely a magazin szerkesztőségétől elkülönült részleg.

diéta

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Regisztráció "data-newsletterpromo button-link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "ArticleBody">

A táplálkozási szakemberek már régóta tudják, hogy a „te vagy az, amit eszel” nem csak kifejezés. A legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy az, amit eszel, hatással van rád, sőt néha a gyerekeidre és az unokáidra is.

Ezen a télen a Nestlé megbecsült ember- és állat-egészségügyi szakértőket hívott össze, hogy a táplálkozástudomány jövőjéről beszéljenek. Az egyik felmerülő téma az étrend és az életmód epigenetikus hatása volt az egyéni egészségre. Az epigenetika annak vizsgálata, hogy a különböző biológiai és környezeti jelek hogyan befolyásolják a génexpressziót. Ahelyett, hogy megváltoztatná magát a DNS-t, az epigenetikus jelek például megváltoztathatják a génhez kapcsolódó metil-kémiai csoportok számát, be- vagy kikapcsolhatják. Az ember étrendje az epigenetikus jelek fontos forrása, és a tudósok most azt vizsgálják, hogy az étkezési szokások hogyan módosítják a felnőttek és utódaik génexpresszióját. Ennek a kapcsolatnak a megértése segíthet a kutatókban olyan táplálkozási elemek azonosításában, amelyek segíthetnek megelőzni vagy kezelni az olyan betegségeket, mint az elhízás, a cukorbetegség, a koszorúér-betegség, a rák és az Alzheimer-kór.

A svájci Lausanne-i Nestlé kutatóközpontban több mint 550 tudós, kutatási asszisztens és technikus hajtja a tudományt és a technológiát a Nestlé valamennyi vállalkozásához világszerte. Ez magában foglalja az étrend és az emberi egészség kapcsolatának feltárását. Az epigenetika egyre fontosabbá válik ebben a munkában - mondja Irma Silva-Zolezzi, a Nestlé Kutatóközpont anyai táplálkozási platform vezetője. "Kritikus megérteni a táplálkozás szerepét a transzgenerációs egészségben, különösen az anya és a gyermek között" - mondja. Az epigenetika hatással van a sejtek differenciálódására és alakítja a sejtek hosszú távú működését, elengedhetetlenné téve annak megértését, hogy a terhesség alatti táplálkozás hogyan befolyásolhatja több generációt.

Epidemiológiai tanulmányok azt mutatják, hogy bizonyos expozíciók az idők folyamán hogyan alakították bizonyos populációk egészségét, különösen az anya és a gyermek között. Az egyik híres példa a holland éhségtél. 1944-ben éhínség sújtotta Nyugat-Nyugatot, és arra kényszerítette a lakosokat - beleértve a várandós anyákat is -, hogy napi 400 és 800 kalória között éljenek. Amikor a tudósok később tanulmányozták az ebben az időszakban fogant, hordozott vagy szült babákat, felnőttkorban megnövekedett elhízási arányokat, megváltozott lipidprofilokat és szív- és érrendszeri betegségeket találtak.

Annak érdekében, hogy jobban megértsük, hogyan segítheti az epigenetika a terhes és szoptató nők táplálkozási megoldásainak fejlesztését, a Nestlé 2011-ben partnerséget alapított az EpiGen Globális Kutatási Konzorciummal. A csoportba tartozik a Southamptoni Egyetem, a szingapúri Klinikai Tudományok Intézete, a Szingapúri Nemzeti Egyetem és az Auckland UniServices Limited. A közösen finanszírozott partnerség arra összpontosít, hogy a terhes nők étrendje és életmódja, valamint más tényezők, például a korai élet mikrobiota hogyan befolyásolhatják csecsemőjük génjeit és fejlődését. 2015-ben az EpiGen és a Nestlé Kutatóközpont az mBio folyóiratban tanulmányt tett közzé, amelyben a kutatók megállapították, hogy a csecsemő bél mikrobiotájának dinamikája későbbi életében befolyásolhatja az alany testzsírját.

A közelmúltban az EpiGen megkezdte egy nemzetközi klinikai vizsgálatot, a NiPPeR-t, más néven a „táplálkozási beavatkozás előítélete és a terhesség alatt az egészséges glükóz-anyagcsere és az utódok egészségének fenntartása érdekében”. A tanulmány azt értékeli, hogy a fogantatás előtt és a terhesség alatt alkalmazott táplálkozási ital segíthet-e az anyák egészséges glükóz-anyagcseréjében. Amint Silva-Zolezzi kifejti, az anyai vércukorszint már jóval a terhességi cukorbetegség diagnosztizálása előtt, a terhesség 28. hetében nagy lehet. Ez mind az anyát, mind a magzatot érintheti, és így nagyobb kockázatot jelenthet az anyagcsere-állapotok, például a 2-es típusú cukorbetegség későbbi életében. A táplálék beállítása a terhesség korai szakaszában - vagy akár a teherbe esés előtt - segíthet megállítani vagy lassítani ezt a folyamatot.

Nem csak a Nestlé és az EpiGen vizsgálja az étrend epigenetikai hatását. A német Környezet-egészségügyi Kutatóközpontban végzett és a Nature Genetics-ben 2016-ban megjelent tanulmányban a magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó, genetikailag azonos egerek nagyobb valószínűséggel hoztak létre elhízott utódokat, károsodott glükóztoleranciával, ami a 2-es típusú cukorbetegség korai jele.

Az epigenetikai hatások nem korlátozódnak az elhízásra és a cukorbetegségre. A Cambridge-i Egyetem által 2014-ben végzett tudományos kutatásból kiderült, hogy az alultáplált vemhes egerek glükóz-intoleranciával és hasnyálmirigy-problémákkal szültek utódokat. Moshe Szyf, a montreali McGill University Medical School genetikusa több betegség, köztük a depresszió és az Alzheimer kór epigenetikai alapjait vizsgálja. Nemrégiben közreműködött a Biológiai Pszichiátria című cikkben, amely 2017. februárjában a vemhes egerek anyai fertőzése és utódaik neurodevelopmentális rendellenességei közötti összefüggésről szól.

Szyf még így is azt mondja, hogy az epigenetikus jelek és a betegségek közötti egyértelmű kapcsolat megteremtése nehéz. "Állatkísérletek során azt tapasztaltuk, hogy az étrend megváltoztatása befolyásolhatja a [betegség] kockázatát" - mondja. "De ez még nem egyértelmű az embereknél."

Az egyik komplikáció az epigenóm puszta összetettsége. Az étrend mellett a testmozgás, a környezet és a hangulat befolyásolhatja a génexpressziót. Az Epigenetics-ben megjelent, 2014-es tanulmányban a svéd Karolinska Intézet tudósai 23 férfit és nőt kértek fel arra, hogy 45 hónapon keresztül kerékpározzanak csak egy lábat 45 percig, három hónap alatt hetente négyszer. A kísérlet előtti és utáni izombiopsziák összehasonlításakor a tudósok azt találták, hogy az edzett izomban új minták alakultak ki az inzulinválaszhoz, a gyulladáshoz és az energia-anyagcseréhez kapcsolódó géneken.

Az epigenetikus öröklés révén akár érzelmi traumák is átterjedhetnek a következő generációk számára. A New York-i Sínai-hegyi kórház által végzett, a Biológiai Pszichiátriában megjelent 2016-os tanulmány arra utal, hogy a holokauszt-túlélők gyermekeinek génjei például stressz-rendellenességek fokozott valószínűségét bizonyították.

"A táplálkozás, a testmozgás és más környezeti tényezők csak egy része annak a rejtvénynek, amely befolyásolja az egyén kockázatát egy adott állapot vagy betegség kialakulásához" - mondja Silva-Zolezzi. De minél jobban nézünk ki, azt mondja: "minél több választ találunk, és annál jobban tudunk dolgozni az egészség javításán."