How Diet Can Change Your DNA

Voedingsdeskundigen weten al lang dat ‘je bent wat je eet’ niet zomaar een uitdrukking is. Recente studies suggereren dat wat je eet van invloed is op jezelf en soms zelfs op je kinderen en kleinkinderen.

Deze winter kwam Nestlé bijeen met vooraanstaande deskundigen op het gebied van de gezondheid van mens en dier om te praten over de toekomst van de voedingswetenschap. Een van de thema’s die naar voren kwamen, was de epigenetische invloed van voeding en levensstijl op de individuele gezondheid. Epigenetica is de studie van hoe verschillende biologische en omgevingssignalen de genexpressie beïnvloeden. In plaats van het DNA zelf te veranderen, kunnen epigenetische signalen bijvoorbeeld veranderingen teweegbrengen in het aantal chemische methylgroepen dat aan een gen is verbonden, waardoor het aan of uit wordt gezet. Het dieet van een persoon is een belangrijke bron van epigenetische signalen, en wetenschappers onderzoeken nu hoe eetgewoonten genexpressie wijzigen bij volwassenen en hun nakomelingen. Inzicht in die relatie kan onderzoekers helpen bij het identificeren van voedingselementen die kunnen helpen bij de preventie of behandeling van ziekten zoals obesitas, diabetes, coronaire hartziekte, kanker en Alzheimer.

In het Nestlé Research Center in Lausanne, Zwitserland, werken meer dan 550 wetenschappers, onderzoeksassistenten en technici aan wetenschap en technologie voor alle bedrijfsonderdelen van Nestlé wereldwijd. Dit omvat ook het onderzoeken van de relatie tussen voeding en menselijke gezondheid. Epigenetica wordt steeds belangrijker voor dit werk, zegt Irma Silva-Zolezzi, de Maternal Nutrition Platform Leader in het Nestlé Research Center. “Het is van cruciaal belang om de rol van voeding in de transgenerationele gezondheid te begrijpen, met name tussen moeder en kind,” zegt ze. Epigenetica heeft invloed op celdifferentiatie en bepaalt hoe cellen op de lange termijn functioneren, waardoor het van vitaal belang is om te begrijpen hoe voeding tijdens de zwangerschap van invloed kan zijn op meerdere generaties.

Epidemiologische studies laten zien hoe bepaalde blootstellingen de gezondheid van specifieke bevolkingsgroepen in de loop der tijd hebben beïnvloed, met name tussen moeder en kind. Een beroemd voorbeeld is de Nederlandse Hongerwinter. In 1944 werd West-Nederland getroffen door een hongersnood, waardoor de inwoners – ook zwangere moeders – gedwongen werden te leven van 400 tot 800 calorieën per dag. Toen wetenschappers later de baby’s bestudeerden die in deze periode werden verwekt, gedragen of ter wereld gebracht, vonden zij een verhoogd percentage obesitas, veranderde lipidenprofielen en hart- en vaatziekten op volwassen leeftijd.

Om beter te begrijpen hoe epigenetica de ontwikkeling van voedingsoplossingen voor zwangere en zogende vrouwen zou kunnen sturen, is Nestlé in 2011 een samenwerkingsverband aangegaan met het EpiGen Global Research Consortium. De groep bestaat uit de Universiteit van Southampton, het Singapore Institute for Clinical Sciences, de Nationale Universiteit van Singapore en Auckland UniServices Limited. Het gezamenlijk gefinancierde partnerschap richt zich op de vraag hoe het dieet en de levensstijl van zwangere vrouwen, evenals andere factoren zoals de microbiota in het vroege leven, de genen en de ontwikkeling van hun baby kunnen beïnvloeden. In 2015 publiceerden EpiGen en het Nestlé Research Center een studie in het tijdschrift mBio waarin onderzoekers ontdekten dat de dynamiek van de darmmicrobiota van zuigelingen het lichaamsvet van een proefpersoon later in het leven kan beïnvloeden.

Nu is EpiGen begonnen met een internationale klinische studie, NiPPeR, ook bekend als de ‘Nutritional Intervention Preconception and During Pregnancy to Maintain Healthy Glucose Metabolism and Offspring Health’. In het onderzoek wordt nagegaan of een voedingsdrankje dat vóór de conceptie en tijdens de zwangerschap wordt ingenomen, kan helpen een gezond glucosemetabolisme bij moeders te ondersteunen. Zoals Silva-Zolezzi uitlegt, kunnen de bloedglucosespiegels van de moeder al hoog zijn lang voordat zwangerschapsdiabetes wordt vastgesteld rond 28 weken zwangerschap. Dit kan gevolgen hebben voor zowel de moeder als de foetus, waardoor zij later in hun leven een hoger risico lopen op stofwisselingsaandoeningen, zoals diabetes type 2. Door de voeding in een vroeg stadium van de zwangerschap aan te passen, of zelfs al voor de bevruchting, zou dit proces kunnen worden gestopt of vertraagd.

Nestlé en EpiGen zijn niet de enige groepen die de epigenetische invloed van voeding onderzoeken. In een studie uitgevoerd aan het Duitse onderzoekscentrum voor milieugezondheid en gepubliceerd in Nature Genetics in 2016, hadden genetisch identieke muizen die een vetrijk dieet consumeerden meer kans op het produceren van zwaarlijvige nakomelingen met een verminderde glucosetolerantie, een vroeg teken van diabetes type 2.

Ook zijn epigenetische effecten beperkt tot obesitas en diabetes. Een studie uit 2014 van de Universiteit van Cambridge in Science toonde aan dat ondervoede zwangere muizen nakomelingen brachten met glucose-intolerantie en alvleesklierproblemen. Moshe Szyf, een geneticus aan de McGill University Medical School in Montreal, onderzoekt de epigenetische basis van meerdere ziekten, waaronder depressie en Alzheimer. Hij heeft onlangs bijgedragen aan een paper in Biological Psychiatry in februari 2017 over het verband tussen maternale infectie bij zwangere muizen en het risico op neurologische ontwikkelingsstoornissen bij hun nakomelingen.

Hoe dan ook, Szyf zegt dat het tekenen van duidelijke relaties tussen epigenetische signalen en ziekte moeilijk is. “In dierstudies hebben we gezien dat veranderingen in het dieet van invloed kunnen zijn op het risico,” zegt hij. “Maar bij mensen is dat nog niet duidelijk.”

Een complicatie is de enorme complexiteit van het epigenoom. Naast voeding kunnen ook beweging, omgeving en stemming genexpressie beïnvloeden. In een onderzoek uit 2014, gepubliceerd in Epigenetics, vroegen wetenschappers van het Karolinska Instituut in Zweden 23 mannen en vrouwen om gedurende drie maanden vier keer per week 45 minuten met slechts één been te fietsen. Bij het vergelijken van spierbiopten voor en na het experiment ontdekten wetenschappers dat zich in de getrainde spier nieuwe patronen hadden ontwikkeld op genen die verband houden met insulinerespons, ontsteking en energiemetabolisme.

Zelfs emotionele trauma’s kunnen via epigenetische overerving worden doorgegeven aan volgende generaties. Een studie uit 2016, uitgevoerd door het Mount Sinai-ziekenhuis in New York en gepubliceerd in Biological Psychiatry, suggereert dat de genen van de kinderen van overlevenden van de Holocaust aanwijzingen vertoonden voor een verhoogde kans op bijvoorbeeld stressstoornissen.

“Voeding, lichaamsbeweging en andere omgevingsfactoren zijn slechts een deel van de puzzel die van invloed is op het risico van een individu om bepaalde aandoeningen of ziekten te ontwikkelen,” zegt Silva-Zolezzi. Maar hoe meer we kijken, zegt ze, “hoe meer antwoorden we zullen vinden, en hoe beter we kunnen werken om de gezondheid te verbeteren.”