Természet vs.
Környezetünk és életmódunk a genetikai kód megváltoztatása nélkül befolyásolhatja génjeink működését. Egy áttekintő cikk összefoglalja az elmúlt évtized kutatásait, és megmutatja, hogy ez hogyan járul hozzá az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez.
A természet versus gondoskodás egy olyan kifejezés, amelyet sokan ismerünk. Génjeink felelősek sok tulajdonságunkért, de a táplálkozási vagy környezeti tényezők mindenképpen szerepet játszanak.
Ha az elhízásról és a 2-es típusú cukorbetegségről van szó, könnyen követhető egyenes gondolatmenet.
Ha folyamatosan több kalóriát eszünk, mint amennyit naponta égetünk el, hízunk, ami a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásához vezet.
Zsírsejtjeink és hasnyálmirigyünk helyreáll, ha megváltoztatjuk életmódunkat és lefogyunk. Ez az egyszerű egyenlet azonban sok megválaszolatlan kérdést hagy bennünk.
Miért fogynak egyesek gyorsabban, mint mások, ugyanazon étrend vagy testmozgás után is? Miért alakul ki egyeseknél a 2-es típusú cukorbetegség, másoknál még akkor sem, ha genetikai kockázatuk hasonló?
Az epigenetika megválaszolhatja ezeket a kérdéseket. A genetika viszonylag fiatal ága, az epigenetika a génfunkció változásainak vizsgálata a genetikai kód vagy maga a genom megváltoztatása nélkül.
Az epigenetika magyarázhatja az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség növekvő arányát?
Az epigenómák egyediek és dinamikusak
Az epigenetikus módosítások a gén működésének befolyásolásának egyik módja.
A DNS-metiláció az epigenetikus módosítás egyik fajtája. Akkor fordul elő, amikor a kémiai metilcsoportoknak nevezett kémiai jelölések a DNS-kód citoszinbázisaihoz kötődnek. Ez a metilezés kikapcsol egy gént.
Örökölünk néhány epigenetikus markert szüleinktől, de sok spontán módon fordul elő és változik életünk folyamán, mindannyiunk számára egyedi epigenómát hozva létre.
A Cell Metabolism folyóirat egyik cikkében a svéd Lund Egyetem kutatói nemrégiben áttekintették az emberi résztvevőkkel végzett vizsgálatokat, amelyek azt vizsgálták, hogy a DNS-metiláció hogyan járul hozzá az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez.
Charlotte Ling, a Lundi Egyetem Diabéteszközpontjának professzora egy sajtóközleményben kifejtette, hogy "az epigenetika még mindig viszonylag fiatal kutatási terület, de ma már tudjuk, hogy az epigenetikus mechanizmusok fontos szerepet játszanak a betegségek kialakulásában".
A cikkben Ling elmagyarázza, hogy a kutatók számos olyan epigenetikai módosítást találtak a genomban, amelyek bizonyos mértékben megjósolhatják az ember testtömegindexét.
Ha összehasonlítottuk a hasnyálmirigy-szigetek DNS-metilációs helyeit - az inzulint termelő struktúrákat - a 2-es típusú cukorbetegségben és a betegségben szenvedőkben, egy tanulmány közel 26 000 régiót azonosított, amelyek különböznek a két csoport között.
Lind óvatosságra int, mivel ezen a ponton nem világos, hogy ezek a változások okozzák-e a 2-es típusú cukorbetegséget.
hajtja a Rubicon Projekt
Diéta, testmozgás és öregedés
Rengeteg bizonyíték van arra, hogy az elhízás és a cukorbetegség összefügg a magas zsír- és cukortartalmú nyugati étrenddel.
Az epigenetikai vizsgálatok megmondhatják, miért.
"Öt napig tartó magas zsírtartalmú túlevés, amely sok elhízott ember étrendjét utánozta, megváltoztatta a génexpressziót és a metilációs mintákat az emberi vázizomban és zsírszövetben" - magyarázza Ling.
"Fontos, hogy könnyebbnek látszott a metilációs változásokat kiváltani a túltáplálás révén, mint a kontroll étrenden történő visszafordítását" - folytatja.
A testmozgás hatással van az epigenomra is. Mind az egy alkalom, mind a hosszú távú testmozgás megváltoztatta a csontvázizomzatban és a zsírban a DNS metilációját, de a géncélok eltérőek voltak.
"Az epigenetika megmagyarázhatja, hogy a különböző emberek miért reagálnak másképp a mozgásra" - kommentálja Tina Rönn, a tanulmány szerzője és a Ling posztdoktor kutatója.
Az életkor előrehaladtával epigénomunk folyamatosan változik, és az öregedéssel mutat az ujjával, mint az epigenetikus változások mozgatórugója. A kutatások az elhízást az időskori epigenetikai sodródáshoz kapcsolják, de jelenleg nem világos, hogy ez hogyan és miért történik.
Mi történik a következő generációval?
A rágcsálókkal végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az egyik generáció az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez kapcsolódó néhány epigenetikus markert átadhat a következő generációnak. Az embereknél ez a fajta kutatás még gyerekcipőben jár, de érdekes eredmények születnek.
Egy tanulmány szerint a terhesség alatt 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő anyáktól született gyermekeknek nagyobb volt a kockázata az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának későbbi életében, mint a cukorbetegség nélküli anyáktól született gyermekeknél.
Számos tanulmány kimutatta, hogy ha az anyák éhínséget tapasztalnak terhesség alatt, gyermekeiknek fokozott az elhízás és a glükóz-intolerancia kockázata, valószínűleg a leptin gén metilációjának változásai miatt.
De nemcsak az anyák nyomot hagynak a következő generáció epigénjében. Az elhízott férfiak spermájának egyedülálló DNS-metilációs mintázata van, amely a bariatrikus műtét után megváltozik.
Mit jelent ez az egészségünkre nézve?
Ling és Rönn azt javasolja, hogy a genom ismert kockázati pontjain DNS-metilációt alkalmazzanak biomarkerként azon személyek azonosítására, akiknél nagyobb az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kockázata.
Jobb biomarkerek segítségével lehetséges lehet azonosítani a jelentős rizikófaktornak számító DNS-metilációs helyeket, majd farmakológiai eszközökkel megváltoztatni a metilációs mintát.
Valójában ilyen epigenetikus gyógyszerek már léteznek, és a tudósok más körülmények között is tesztelték őket, például bizonyos típusú leukémiában.
Egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy egyfajta epigenetikus gyógyszerrel, az MC1568 nevű hiszton-deacetiláz-gátlóval végzett kezelés javította az inzulin szekréciót a hasnyálmirigy-szigeteken, amelyeket 2-es típusú cukorbetegség adományozott.
"Az epigenetikai módosítások átmeneti és reverzibilis jellege nyitott teret kínál az elhízás és a [2-es típusú cukorbetegség] jövőbeli prognózisának és terápiás koncepcióinak a feltárására."
Charlotte Ling és Tina Rönn
Fontos megjegyezni, hogy a DNS-metiláció csak egyfajta epigenetikus módosítás. Mivel a kutatási terület a kezdetektől lassan fejlődik, minden bizonnyal van néhány érdekes felfedezés a láthatáron.
Meg kell nézni, hogy végleg befejezik-e az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség vitáját a természet versus étrend kapcsán.