Jak může strava změnit vaši DNA

Odborníci na výživu již dlouho vědí, že „jste to, co jíte“ není jen fráze. Nejnovější studie naznačují, že to, co jíte, ovlivňuje vás a někdy i vaše děti a vnuky.

Tuto zimu svolala společnost Nestlé uznávané odborníky na zdraví lidí a zvířat, aby pohovořili o budoucnosti vědy o výživě. Jedním z témat, které se objevilo, byl epigenetický vliv stravy a životního stylu na zdraví jedince. Epigenetika se zabývá studiem toho, jak různé biologické a environmentální signály ovlivňují genovou expresi. Spíše než změnu samotné DNA mohou epigenetické signály například vyvolat změny v počtu metylových chemických skupin připojených ke genu a tím jej zapnout nebo vypnout. Strava člověka je důležitým zdrojem epigenetických signálů a vědci nyní zkoumají, jak stravovací návyky mění expresi genů u dospělých a jejich potomků. Pochopení tohoto vztahu by mohlo vědcům pomoci identifikovat prvky výživy, které by mohly pomoci předcházet nebo léčit nemoci, jako je obezita, cukrovka, ischemická choroba srdeční, rakovina a Alzheimerova choroba.

Ve výzkumném centru Nestlé ve švýcarském Lausanne pracuje více než 550 vědců, výzkumných asistentů a techniků, kteří řídí vědu a technologie pro všechny podniky Nestlé po celém světě. To zahrnuje i zkoumání vztahu mezi stravou a lidským zdravím. Epigenetika je pro tuto práci stále důležitější, říká Irma Silva-Zolezzi, vedoucí platformy mateřské výživy ve výzkumném centru Nestlé. „Je velmi důležité pochopit roli výživy v transgeneračním zdraví, zejména mezi matkou a dítětem,“ říká. Epigenetika ovlivňuje buněčnou diferenciaci a utváří fungování buněk v dlouhodobém horizontu, což má zásadní význam pro pochopení toho, jak může výživa během těhotenství ovlivnit více generací.

Epidemiologické studie ukazují, jak určité expozice v průběhu času formovaly zdraví určitých populací, zejména mezi matkou a dítětem. Jedním ze známých příkladů je nizozemská hladová zima. V roce 1944 postihl západní Nizozemsko hladomor, který donutil obyvatele – včetně těhotných matek – žít s 400 až 800 kaloriemi denně. Když vědci později zkoumali děti počaté, donošené nebo porozené v tomto období, zjistili zvýšený výskyt obezity, změněných lipidových profilů a kardiovaskulárních onemocnění v dospělosti.

Aby lépe pochopili, jak by epigenetika mohla napomoci vývoji výživových řešení pro těhotné a kojící ženy, navázala společnost Nestlé v roce 2011 partnerství s globálním výzkumným konsorciem EpiGen. Tuto skupinu tvoří Southamptonská univerzita, Singapurský institut klinických věd, Singapurská národní univerzita a společnost Auckland UniServices Limited. Společně financované partnerství se zaměřuje na to, jak může strava a životní styl těhotných žen, stejně jako další faktory, jako je mikrobiota v raném věku, ovlivnit geny a vývoj jejich dítěte. V roce 2015 zveřejnily společnosti EpiGen a Nestlé Research Center v časopise mBio studii, ve které vědci zjistili, že dynamika dětské střevní mikrobioty může ovlivnit tělesný tuk subjektu v pozdějším věku.

Nedávno společnost EpiGen zahájila mezinárodní klinickou studii NiPPeR, známou také jako „Nutritional Intervention Preconception and During Pregnancy to Maintain Healthy Glucose Metabolism and Offspring Health“. Studie hodnotí, zda by výživový nápoj užívaný před početím a během těhotenství mohl pomoci podpořit zdravý metabolismus glukózy u matek. Jak vysvětluje Silva-Zolezziová, hladina glukózy v krvi matky může být vysoká již dlouho předtím, než je kolem 28. týdne těhotenství diagnostikována těhotenská cukrovka. To by mohlo ovlivnit matku i plod a vystavit je vyššímu riziku metabolických onemocnění, jako je diabetes 2. typu, v pozdějším věku. Úprava výživy na počátku těhotenství – nebo dokonce ještě před početím – by mohla potenciálně pomoci tento proces zastavit nebo zpomalit.

Nestlé a EpiGen nejsou jediné skupiny, které zkoumají epigenetický vliv stravy. Ve studii provedené v Německém výzkumném centru pro environmentální zdraví a publikované v časopise Nature Genetics v roce 2016 se ukázalo, že geneticky identické myši, které konzumovaly stravu s vysokým obsahem tuků, měly větší pravděpodobnost, že zplodí obézní potomky se zhoršenou glukózovou tolerancí, což je časný příznak diabetu 2. typu.

Nejsou epigenetické dopady omezeny pouze na obezitu a diabetes. Studie provedená v roce 2014 v časopise Science na univerzitě v Cambridge odhalila, že podvyživené březí myši rodily potomky s intolerancí glukózy a problémy se slinivkou. Moshe Szyf, genetik z lékařské fakulty McGillovy univerzity v Montrealu, zkoumá epigenetický základ mnoha nemocí, včetně deprese a Alzheimerovy choroby. Nedávno se podílel na článku v časopise Biological Psychiatry z února 2017 o souvislosti mezi infekcí matky u březích myší a rizikem neurologických vývojových poruch u jejich potomků.

I přesto Szyf říká, že vyvození jasných souvislostí mezi epigenetickými signály a nemocemi je obtížné. „Ve studiích na zvířatech jsme viděli, že změny ve stravě mohou mít vliv na riziko ,“ říká. „Ale u lidí to zatím není jasné.“

Jednou z komplikací je samotná složitost epigenomu. Vedle stravy může genovou expresi ovlivňovat také cvičení, prostředí a nálada. Ve studii publikované v roce 2014 v časopise Epigenetics požádali vědci z Karolinska Institute ve Švédsku 23 mužů a žen, aby po dobu tří měsíců čtyřikrát týdně 45 minut jezdili na kole pouze jednou nohou. Při porovnávání svalových biopsií před experimentem a po něm vědci zjistili, že ve cvičených svalech se vyvinuly nové vzorce na genech spojených s inzulínovou reakcí, zánětem a energetickým metabolismem.

Prostřednictvím epigenetického dědictví se mohou na další generace přenášet i emoční traumata. Studie z roku 2016 provedená newyorskou nemocnicí Mount Sinai a publikovaná v časopise Biological Psychiatry naznačuje, že geny dětí těch, kteří přežili holocaust, vykazovaly například zvýšenou pravděpodobnost poruch způsobených stresem.

„Výživa, cvičení a další faktory prostředí jsou jen částí skládačky, která ovlivňuje riziko, že se u jedince vyvine určitý stav nebo nemoc,“ říká Silva-Zolezzi. Čím více však budeme hledat, říká, „tím více odpovědí najdeme a tím lépe budeme moci pracovat na zlepšení zdraví.“