Az epigenetika A táplálkozás nyomokat hagyhat a genomban - a tudomány spektrumában
Diéta és genetikai felépítés: "Az orvosok gyakran nem tudnak semmit róla"
Spektrum.de: Mansuy professzor, felelőtlenség a jövő unokáim előtt, hogy ne egyenek olívaolajat vagy diót?
Isabelle Mansuy: Mindannyian felelősek vagyunk az egészségünkért.
Új könyvében olyan epigenetikus étrendet javasol, amely állítólag nemcsak saját testünknek, hanem utódainknak is előnyös. Károsíthatom-e vagy javam lehet-e jövőbeli gyermekeim, unokáim és dédunokáim egészségében azáltal, hogy ma eszem?
Az elmúlt 15 évben számos tanulmány kimutatta a kapcsolatot bizonyos tápanyagok és az epigenetikai változások között. Kutatások mutatják, hogy az éhínséggel szembesült emberek nagyobb kockázatot jelentenek az anyagcsere és a szív- és érrendszeri betegségek, az elhízás és a későbbi életkorban magasabb halálozás miatt. Ez gyermekeiket és unokáikat is érintette, és ezt a hatást egereken és patkányokon is bizonyították.
Hogyan magyarázza ezt a közvetlen öröklődést, amely a mutációk helyett az élet eseményeire vezet vissza?
Ellentétben azzal, amit régen hittek, nemcsak a gének határozzák meg tulajdonságainkat. Valójában mindannyiunkat erősen befolyásol az, ami körülvesz minket - tapasztalataink, az elfogyasztott étel, a levegő, amelyet belélegzünk, az érzések, melyeket érezünk. Mindezek a tényezők kémiai változásokat okozhatnak DNS-ben, amelyek öröklődhetnek: úgynevezett metilációk, hiszton módosítások és a sejtmag RNS-ben bekövetkező változások (a szerkesztő megjegyzése: lásd alább "Az epigenóm" című részt).
De az éhínség példában valóban szükségünk van-e epigenetikára az utódokra gyakorolt hatások magyarázatához? Amikor egy terhes nő, akinek a csecsemőjénél már volt csíravonal, éhes, három generáció sejtjei közvetlenül érintettek.
Ez igaz. De a tanulmányok olyan embereket is bevontak, akik gyermekek voltak az éhínség idején. A hatások unokáiknál is nyilvánvalóak voltak - egyik sejtjük sem volt kitéve. Egerekben a tudósok még azoknak az állatoknak a harmadik és negyedik generációját is tenyésztették, akiket nagyon magas zsírtartalmú étrendben tápláltak. Ezek az utódok ugyanazokat a tüneteket mutatták, bár egyik sejtjük sem volt közvetlenül érintett.
Azt tanácsolják az olívaolajnak, hogy befolyásolja a géneket, hogy az utódoknak ne alakuljon ki érelmeszesedés. Te már eleget tudsz erről?
Számos kísérlet kimutatta, hogy az olívaolaj vagy a brokkoli kivonatai befolyásolják a gének aktivitását - sejttenyészetben és állatokban. Még egy tanulmány is volt, amelyben arra kérték az embereket, hogy egyenek sok brokkolit, majd ellenőrizzék genetikai anyaguk metilációját. Több tucat, ha nem száz tanulmány kimutatta, hogy az étrend befolyásolhatja a metilációt.
Olyan sokfélét eszel, hogyan lehet meghatározni egyetlen étel hatását?
Nehéz, ez így van. De ezeket a vizsgálatokat állatkísérletek adatai támasztják alá. Vesz 50 egeret, amelyek mindegyike azonos genommal rendelkezik, és az egyik felét brokkolival, a másik felét magas zsírtartalmú táplálékkal eteti, majd megnézi a vért, a májat, az agyat és más érdekes szöveteket. Ha minden más paramétert kontrollál, és az állatok egyébként ugyanazt az életet élik, akkor meglehetősen biztos lehet abban, hogy a különbségek az étrendnek köszönhetők.
"Magyarázatot adunk arra, miért előnyös nagyon specifikus ételeket fogyasztani"
Miért van szükség a könyvében ajánlott epigenetikus étrendre? Nagyrészt megfelel annak, amit a táplálkozástudomány amúgy is tanácsol: mediterrán étrend.
Bizonyos eltérésekkel, például brokkoli fogyasztása és zöld tea fogyasztása a bennük lévő polifenolok és szulforofánok miatt. Ezek az anyagok, az úgynevezett „metil donorok”, köztudottan közvetlenül kapcsolódnak az epigenómához. Természetesen nem új keletű, hogy a zöldségek egészségesek. De magyarázatot adunk arra, hogy miért olcsó bizonyos ételeket fogyasztani.
Túl tudod vinni az epigenetikus étrenddel?
A túl sok brokkoli vagy zöld tea fogyasztása sem egészséges. A rákot például a túl sok metilezés jellemzi. Azt akarja, hogy egyes gének metilezettek legyenek, mások inkább demetileznek. Vannak olyan élelmiszer-összetevők, amelyek erősítik az egyiket vagy a másikat. De általában a metildonorok kiegyensúlyozott módon táplálják a testet. Van elég ember, aki egyáltalán nem eszik friss zöldséget.
Az őshonos
Az epigenetika azt vizsgálja, hogy a környezet hogyan befolyásolhatja genetikai programunkat. Maga a genetikai információ nem változik. Az epigenetikus tényezők vagy a szabályozók alkotják az epigenomot: minden olyan epigenetikai változás, amely befolyásolhatja a gének aktivitását vagy olvasását. Lehet, hogy átadják a gyerekeknek, de valószínűleg néhány generáció után eltűnnek.
Az egyik lehetséges epigenetikai változás a DNS-metilezés: a DNS-hez kapcsolódó metilcsoportok megakadályozhatják a genetikai információk olvasását, azaz be- vagy kikapcsolhatják a géneket. A függelékek a genom epigenetikus markereiként szolgálnak. A DNS mellett a sejtmagban található hisztonok és RNS (ribonukleinsav) is továbbíthatnak epigenetikai információkat. A hisztonok olyan fehérjekomplexek, amelyek köré a genetikai anyag be van tekerve, a hiszton módosítások pedig a hisztonok kémiai változásai, amelyek megváltoztatják a DNS csomagoltságának mértékét, és így befolyásolják a transzkripciót. Az aktív géneket átírják az úgynevezett messenger RNS-be, és ennek a transzkripciónak nevezett folyamat révén a sejt megkapja a fehérjék építési utasításait. Az öröklődő szabályozó RNS-molekulák blokkolhatják a fehérjeszintézis folyamatát. (eli)
A doktrína azonban az, hogy az epigenetikai markerek mindenképpen törlődnek.
Ez helytelen, mint tudjuk ma. A DNS-metilációk és hisztonmódosítások többségét kétszer töröljük: a csírasejtekben, majd ismét az embrióban. De 10-15% marad. Ezenkívül a csírasejtekben található RNS is részt vesz az öröklésben - és ezt egyáltalán nem programozzák át.
Az RNS általában az a genetikai információ, amelybe az aktivált DNS átíródik. Hogyan kerül a spermába?
Az, hogy még spermában is van RNS, új felfedezés. A spermiumnak csak az a feladata, hogy a genetikai információt eljuttassa a petesejtbe. Ezért van ott a DNS szorosan csomagolva és inaktív; nem képződik RNS. A sperma belsejében található az a RNS, amely a csírasejt fejlődésének előző szakaszaiból származik. Ez az RNS nagyon érzékeny az olyan környezeti hatásokra, mint az alkohol, a drogok, a táplálkozás és a környezeti toxinok, különösen gyermekkorban és serdülőkorban.
Az a tény, hogy ez az RNS jelen van, nem jelenti azt, hogy epigenetikai változásokat okozhat az utódokban.
Például kivontuk az RNS-t a traumatizált egerek spermájából, és megtermékenyített petesejtekbe injektáltuk. Az utódoknak a trauma tünetei anélkül alakultak ki, hogy valaha is ki lett volna téve annak. Maga a spermium RNS elegendő az utódok tüneteinek kiváltására.
De még mindig egerek ...
Emberekkel kapcsolatban is vannak megállapításaink. Csapatom egy pakisztáni laboratóriummal dolgozik, amely termékenységi ellenőrzéseket végez. Megkérdezzük az ott vizsgált férfiakat, hogy szeretnének-e kitölteni egy kérdőívet gyermekkorukról. 100 már részt vett. Harmaduknak nincs semmilyen traumatikus tapasztalata. Harmaduk legalább egy traumát tapasztalt 17 éves kora előtt, további harmada pedig súlyos traumát. Elemeztük a mintáikat, és néhány epigenetikus markert megváltoztattunk, mint traumatizált egereinknél. Minél súlyosabb a trauma, annál nagyobb a változás.
"Ha az emberek nagyon zsíros étrendet fogyasztanak, akkor a vérben epigenetikus változások mérhetők, amelyek hetekig tartanak."
Mire jó, ha tudjuk, hogy a betegségek epigenetikusan öröklődnek?
Számos összetett betegség esetében nem találtak genetikai okokat. Az ikreknek például ugyanaz a genomja, de néha az egyik megbetegedik, a másik pedig nem. Ezekben az esetekben feltételezhető, hogy az epigenetikus tényezők felelősek. Sajnos az orvosok gyakran nem tudnak erről semmit. Több időbe telik, amíg a megállapítások behatolnak.
Az a tény, hogy a környezeti hatások betegséget okozhatnak, nem újdonság - ennek magyarázatához epigenetikára van szükség?
Sok bizonyíték van arra, hogy a környezeti toxinok, az alkohol, a dohányzás és a drogok megváltoztatják a vér és a nyál epigenetikai profilját. Még akkor is, ha az emberek nagyon zsíros étrendet fogyasztanak, az epigenetikus változások mérhetők a vérben, amelyek hetekig tartanak, még akkor is, ha megváltoztatják étkezési szokásaikat.
Ez csak összefüggés, nem okozati összefüggés.
Az embereknél igen, nincs más módja annak megmutatására. Ezért végezünk állatkísérleteket, amelyek során mindent irányíthatunk. Egereink mindegyikének pontosan ugyanaz a genomja. Ezekben az állatokban a különbségeknek az epigenetikai változásoknak kell lenniük.
„A depresszióban szenvedők gyakran bűnösnek érzik magukat. A gondolat, hogy esetleg családi terhük van, segít nekik «
Sokaknak már elég saját problémájuk van - ha most neked is meg kell birkóznod az őseiddel, és felelős vagy a jövő generációiért, akkor ez egy kicsit sok lesz, nem gondolod?
Ha azt mondanák nekem, hogy gond van az őseiddel, és most neked kell terhet viselned, az rossz hír lenne. De sok ember mentális rendellenességekben szenved, és megpróbálja megérteni, mi a baj velük. Különösen a depresszióban szenvedők gyakran érzik magukat bűnösnek. A gondolat, hogy esetleg családi terhük van, segít nekik. Remélem, hogy az epigenetikai felismerések segítenek eltávolítani a megbélyegzést.
Betegként pontosan mit tehet vele, ha megtudja, hogy öröklődött egy rendellenesség?
A traumatizált egerekről tudjuk, hogy nagy előnyük származik a kedvező környezetből. Ketrecek, ahol van hely a játékra és a gőz elengedésére, a csoportok és a megfelelő táplálkozás, enyhíthetik a trauma következményeit. Van remény, hogy az epigenetikai változások visszafordíthatók, még súlyos traumák esetén is. Ez azt jelenti: az epigenómával lehetőségünk van valamit megváltoztatni.
Tehát az emberek számára csak meg kell találnia egy nagy ketrec megfelelőjét?
Meg kell vizsgálnunk a testet és az elmét mint egészet. Például a trauma megmagyarázhatja az anyagcsere-betegséget. Pszichés rendellenességek esetén pedig nemcsak a hangulat kérdése, hanem a társadalmi környezet, az étrend és még sok más is. Sok egészségügyi szakember és pszichiáter ír fel gyógyszert anélkül, hogy megértené a beteg problémáját. A pszichológusok ezen a ponton jobbak, mert megpróbálják megérteni az embereket teljes összetettségükben. Szerintem a pszichoterápia hatékonyabb, mint a pszichotrop gyógyszerek.