Epigenetika és táplálkozás Súlyos programozási hibák
Hahne, Dorothee
Az ételek minősége és mennyisége szabályozza a gének aktivitásának szintjét - különösen a terhesség alatt és az élet első heteiben. Ez meghatározza az egészség és a betegség irányát.
A sárga agouti egereknek nehéz örökségük van: van egy génjük, amely a bundájukat sötétbarna helyett halványsárgává változtatja, gátolja a jóllakottság központját, és hajlamossá teszi őket a rákra és a cukorbetegségre. Szóval sárga vagy, kövér és fáj. Néhány évvel ezelőtt híressé váltak az amerikai rákkutató Randy Jirtle, a Wisconsin-Madison Egyetem kísérletével. A vemhes nőknek különleges takarmányt adott, amelyhez bőséges adag táplálék-kiegészítést adtak, beleértve a folsavat, a B12-vitamint és a kolint. Ez kihatott az utódokra: főleg sötét szőrük volt, karcsúak és egészségesek maradtak. Azok az egerek fiatal állatok, akik normális táplálékot kaptak, az anyjukhoz hasonlóan sárgák, kövérek és hajlamosak a betegségekre.
A kísérlet lenyűgözően mutatja az epigenetika fontosságát az emberek számára. A genetika ezen ága a géneken vagy azok közelében elhelyezkedő molekulaszerkezeteket tanulmányozza. Második kódként fekszenek a genom felett, és a környezeti ingerek függvényében programozzák: "Az epigenetikus struktúrák olyan kapcsolóként működnek, amelyek a géneket be- vagy kikapcsolják" - mondta dr. rer. nat. Peter Spork, Hamburg, egy freisingi műhelyben.
Jelenleg három központi epigenetikus kapcsoló ismert (Dtsch Arztebl 2012; 109 (20): A 1027). Egyrészt a metilcsoportok kapcsolódnak a DNS citozin bázisaihoz, és ezáltal megakadályozzák a genetikai információk olvasását. Más kapcsolók a hisztonokon vannak. Minél közelebb van csomagolva, annál nehezebb a genetikai információ rendelkezésre állni. A harmadik kapcsoló mikro-RNS-ekkel működik, amelyek megakadályozzák az olvasott gének fehérjévé történő transzlációját.
Legyen szó éghajlatról, sportról, állandó stresszről, érzésekről, éhségről vagy állandó túlevésről - mindenféle hatás epigenetikusan programozhatja az emlőssejteket és véglegesen megváltoztathatja működésüket. Miután beprogramozták, ezek a sejtek epigenetikus struktúrákat adnak tovább leánysejtjeiknek. "Ily módon a korán megszerzett tulajdonságokat meg lehet őrizni idős korban" - magyarázta Spork.
Az emberek különösen érzékenyen reagálnak a környezeti hatásokra a szerv érésének fázisaiban, azaz az anyaméhben, születés után és kora gyermekkorban. "A környezettől függő tanulási folyamat már a méhen belül zajlik, amely elsősorban az agy és a genom központi szabályozó testeit érinti" - magyarázta Prof. Dr. med. Andreas Plagemann, Szülészeti Klinika, Charitй - Berlini Orvostudományi Egyetem.
Azt a kérdést vizsgálták meg a legjobban, hogy az anyai túlevés milyen következményekkel jár a magzatra. Ez a helyzet akkor fordul elő, amikor az anya elhízott vagy terhességi cukorbetegségben szenved - két olyan rendellenesség, amely az utóbbi években drámaian megnőtt, és megduplázza a gyermek makrosómiájának kockázatát. A macrosomia nemcsak növeli a születési szövődmények kockázatát, hanem az anyagcsere programozási hibák biztos jele is. "A születéskori elhízás a túlsúly kialakulásának kockázatának egész életen át tartó megduplázódásához vezet a későbbi életkorban, kortól és nemtől függetlenül" - mondta Plagemann, utalva egy metaanalízisre, amely világszerte mintegy 100 vizsgálatot és több mint egymillió tesztalanyot tartalmaz. Mivel az elhízás a metabolikus szindróma központi kockázati tényezője, ez a tendencia nagy társadalmi jelentőséggel bír.
A túlsúlyra való hajlam epigenetikai programozási hibákon alapul. Ezt megerősítik az éhséget és a jóllakottságot kontrolláló kontroll központok neurológiai vizsgálata: A méhen belüli túlfogyasztás hosszú távon növelte a sejtek számát és az orexigén kontroll központok aktivitását, mind a terhességi cukorbetegségben szenvedő gátak utódai, mind az újszülötten túlzottan táplált állatok esetében. Ezzel párhuzamosan a sejtek száma és az anorexigén oldal expressziója végleg elnyomódott. Különösen a POMC jóllakottsági hormon (Proopiomelanocortin) érintett. A POMC gén promótere hipermetilezést mutatott az aktiváló transzkripciós faktor kötőhelyek területén. A metilcsoportok megakadályozzák a genetikai anyag olvasását ezen a ponton, és kevesebb POMC képződhet.
Ezekből az összetett kapcsolatokból egyszerű gyakorlati következtetések vonhatók le: Először is, a terhes nőknek kerülniük kell a túlevést, és nem szabad enniük kettőért. "A második és a harmadik trimeszter végétől további napi 200-300 kilokalória elegendő" - javasolta Plagemann. Másodszor fontos a glükóz tolerancia szűrés alkalmazása, amely ma már az anyasági irányelvek része.
Harmadszor, a szoptatás a legjobb elsődleges megelőző intézkedés, mert egyharmaddal tartósan csökkentheti az elhízás kockázatát. Az anyatejnek a bébiételhez képest lényegesen alacsonyabb fehérjetartalma felelős lehet ezért a hatásért. Megfigyelési tanulmányok azt mutatják, hogy azok a gyermekek, akiknek az első születésnapjukig több fehérje van táplálva, nagyobb súlyt kapnak és erősödnek az élet első néhány évében.
A "korai fehérje hipotézis" magyarázatot ad erre a jelenségre. Azt feltételezi, hogy minél nagyobb a fehérjebevitel, annál magasabb a vérplazmában bizonyos aminosavak koncentrációja, amelyek növelik az inzulin felszabadulását és az adipocita differenciálódást. "Ez elősegíti a súlygyarapodást és a zsírsejtek aktivitását - és ez végül elhízáshoz vezet" - mondta a gyermekorvos dr. med. Veit Grote, a müncheni Ludwig Maximilians Egyetem (LMU). Az európai gyermekkori elhízási projekt azt mutatja, hogy az élet első évének fehérjekészlete valóban befolyásolja a későbbi súlymenetet. A klinikai kettős-vak vizsgálat 1687 teljes idejű, egészséges csecsemőt randomizált két csoportba: az egyik csecsemőtápszereket és az anyatej-kiegészítő tápszereket kapott alacsony fehérjetartalommal, a másik magasabb fehérjetartalommal. A gyerekeket hatodik születésnapjukig követték nyomon. Ebben a korban az alacsony fehérjetartalmú csoport súlygörbéje párhuzamosan futott a korábban szoptatott gyermekek csoportjával.
Más a helyzet a gyermekekkel abban a csoportban, akiknél az ételükben nagyobb a fehérjetartalom: az első életévben volt a legnagyobb a súlygyarapodásuk, és negyedik születésnapjuktól kezdve aránytalanul híztak, így hatéves korukra kétszer is fennáll a túlsúly kockázata. "Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az alacsonyabb fehérjebevitel csecsemőkorban csökkentheti az elhízás későbbi kockázatát" - összegezte Grote.
Amit a gyermekek érzékeny fejlődési fázisokban esznek, az nyilvánvalóan szerepet játszik a lisztérzékenység kialakulásában is. Az immunológiailag kiváltott többszerves betegséget a glutén és a rokon prolaminok váltják ki. Az elterjedtség a teljes népességben egy százalék körül van. Ha a szülőket vagy testvéreket érinti, a kockázat körülbelül tíz százalékra nő. Az 1-es típusú cukorbetegeknél a lisztérzékenység kockázata is megnő. A betegség genetikailag erősen meghatározott és kapcsolódik a HLA DQ2 és/vagy DQ8 markerek jelenlétéhez. Azonban a betegség kitörése más tényezőktől függ.
Fontos lehet a csecsemőkori táplálkozás. "Korábbi tanulmányok már azt sugallták, hogy mind a glutén bevitelének ideje, mind a kiegészítő ételek mennyisége szerepet játszik" - mondta Prof. Dr. gyermekorvos. med. Sibylle Koletzko, LMU München. Hosszú ideig az volt a szabály, hogy a lisztérzékenység kockázatának kitett gluténmentes gyermekeket a lehető legkésőbb adják meg. Hat eset-kontroll vizsgálat meta-analízise más következtetésre jut: Ha egy csecsemő kis mennyiségű glutént kap az ötödik és a hatodik hónapban, miközben az anya még szoptat, akkor a lisztérzékenység kockázata felére csökken. Ha korábban vagy később, azaz a negyedik vagy a hatodik hónap után vezetik be, a celiakia kockázata ismét megnő. "Nyilván van egy keskeny időablak, amelyben a szervezetben valószínűleg a glutén tolerancia alakul ki" - mondta Koletzko.
E stratégia prevenciós potenciálját jelenleg a PreventCD prospektív beavatkozási tanulmány vizsgálja. Tíz tíz országból több mint 1000 gyermek tartozik ide, akiknek szülei vagy testvérei celiakiában szenvednek, és akiket születéskor pozitívan tipizáltak a HLA markerekre. A gyermekek négy hónapig teljes anyatejjel táplálkoztak, és az ötödik hónap elejétől vagy kis adag glutént, vagy placebót kaptak az anyatej mellett. A hetedik hónaptól kezdve minden gyermek egyre nagyobb adag glutént kapott, de a tizedik hónaptól kezdve ingyen ételt kapott.
Az eddigi eredmények azt mutatják: Néhány gyermeknél hat hónapos korban kimutathatóak voltak a natív gliadin és a dezaminált gliadin peptidek elleni antitestek, amelyek aztán ismét eltűntek. Az ilyen korai átmeneti immunválaszban szenvedő gyermekeknél eddig lényegesen ritkábban alakult ki celiacia, mint az ilyen antitest nélküli gyermekeknél. "Úgy tűnik, hogy a szoptatással kapcsolatos korai glutén-expozíció elősegíti a tolerancia kialakulását" - értelmezte Koletzko ezt a megfigyelést.