Hogyan változtathatja meg az étrend a DNS-edet

A táplálkozástudósok már régóta tudják, hogy a “az vagy, amit megeszel” nem csak egy kifejezés. A legújabb tanulmányok szerint az, hogy mit eszel, hatással van rád, sőt néha még a gyermekeidre és az unokáidra is.”

A Nestlé idén télen összehívta az emberi és állati egészség elismert szakértőit, hogy a táplálkozástudomány jövőjéről beszélgessenek. Az egyik téma, amely felmerült, az étrendnek és az életmódnak az egyéni egészségre gyakorolt epigenetikai hatása volt. Az epigenetika annak tanulmányozása, hogy a különböző biológiai és környezeti jelek hogyan befolyásolják a génexpressziót. Ahelyett, hogy magát a DNS-t változtatnák meg, az epigenetikai jelek például változásokat idézhetnek elő a génhez kapcsolódó metil kémiai csoportok számában, be- vagy kikapcsolva azt. Az ember étrendje az epigenetikai jelek fontos forrása, és a tudósok most azt vizsgálják, hogy az étkezési szokások hogyan módosítják a felnőttek és utódaik génexpresszióját. Ennek a kapcsolatnak a megértése segíthet a kutatóknak olyan táplálkozási elemek azonosításában, amelyek segíthetnek az olyan betegségek megelőzésében vagy kezelésében, mint az elhízás, a cukorbetegség, a koszorúér-betegség, a rák és az Alzheimer-kór.

A svájci Lausanne-ban található Nestlé Kutatóközpontban több mint 550 tudós, kutatóasszisztens és technikus irányítja a tudományt és a technológiát a Nestlé valamennyi üzletága számára világszerte. Ez magában foglalja a táplálkozás és az emberi egészség közötti kapcsolat feltárását is. Az epigenetika egyre fontosabbá válik ebben a munkában, mondja Irma Silva-Zolezzi, a Nestlé Kutatóközpont anyai táplálkozási platformjának vezetője. “Rendkívül fontos megérteni a táplálkozás szerepét a transzgenerációs egészségben, különösen az anya és gyermeke között” – mondja. Az epigenetika befolyásolja a sejtek differenciálódását és hosszú távon alakítja a sejtek működését, így létfontosságú annak megértéséhez, hogy a terhesség alatti táplálkozás hogyan hathat több generációra.”

Epidemiológiai tanulmányok azt mutatják, hogy bizonyos expozíciók hogyan alakították bizonyos populációk egészségét az idők során, különösen az anya és gyermeke között. Az egyik híres példa erre a holland éhségtél. 1944-ben éhínség sújtotta Hollandia nyugati részét, ami arra kényszerítette a lakosokat – köztük a terhes anyákat is -, hogy napi 400-800 kalóriából éljenek. Amikor a tudósok később megvizsgálták az ebben az időszakban fogant, kihordott vagy világra hozott csecsemőket, felnőttkorban az elhízás, a megváltozott lipidprofilok és a szív- és érrendszeri betegségek megnövekedett arányát találták.

A Nestlé 2011-ben partnerséget kötött az EpiGen Global Research Consortiummal, hogy jobban megértse, hogyan segítheti az epigenetika a terhes és szoptató nőknek szánt táplálkozási megoldások kidolgozását. A csoportot a Southamptoni Egyetem, a Szingapúri Klinikai Tudományok Intézete, a Szingapúri Nemzeti Egyetem és az Auckland UniServices Limited alkotja. A közösen finanszírozott partnerség arra összpontosít, hogy a terhes nők étrendje és életmódja, valamint más tényezők, mint például a korai életkori mikrobióta, hogyan befolyásolhatják a gyermekük génjeit és fejlődését. 2015-ben az EpiGen és a Nestlé Kutatóközpont tanulmányt tett közzé az mBio című folyóiratban, amelyben a kutatók megállapították, hogy a csecsemőkori bélmikrobióta dinamikája befolyásolhatja az alany későbbi életkori testzsírját.

A közelmúltban az EpiGen nemzetközi klinikai vizsgálatot kezdett, a NiPPeR-t, más néven a “Nutritional Intervention Preconception and During Pregnancy to Maintain Healthy Glucose Metabolism and Offspring Health” (Táplálkozási beavatkozás a fogamzás előtt és a terhesség alatt az egészséges glükóz-anyagcsere és az utódok egészségének fenntartására). A vizsgálat azt vizsgálja, hogy a fogamzás előtt és a terhesség alatt szedett táplálékital segíthet-e támogatni az anyák egészséges glükóz-anyagcseréjét. Ahogy Silva-Zolezzi elmagyarázza, az anyák vércukorszintje már jóval azelőtt magas lehet, hogy a terhességi cukorbetegséget a terhesség 28. hete körül diagnosztizálják. Ez hatással lehet mind az anyára, mind a magzatra, és a későbbi életük során nagyobb veszélynek teheti ki őket az anyagcsere-betegségek, például a 2-es típusú cukorbetegség szempontjából. A táplálkozás beállítása a terhesség korai szakaszában – vagy még a fogamzás előtt – potenciálisan segíthet megállítani vagy lelassítani ezt a folyamatot.

A Nestlé és az EpiGen nem az egyetlen csoport, amely az étrend epigenetikai hatását vizsgálja. A Német Környezeti Egészségügyi Kutatóközpontban végzett és a Nature Genetics című szaklapban 2016-ban közzétett tanulmányban a magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó, genetikailag azonos egerek nagyobb valószínűséggel hoztak létre elhízott, csökkent glükóztoleranciájú utódokat, ami a 2-es típusú cukorbetegség korai jele.

Az epigenetikai hatások nem korlátozódnak az elhízásra és a cukorbetegségre. A Cambridge-i Egyetem által a Science című folyóiratban 2014-ben végzett tanulmány kimutatta, hogy az alultáplált vemhes egerek glükózintoleranciával és hasnyálmirigy-problémákkal küzdő utódokat hoztak világra. Moshe Szyf, a montreali McGill Egyetem orvosi karának genetikusa több betegség, köztük a depresszió és az Alzheimer-kór epigenetikai alapjait vizsgálja. Nemrég közreműködött a Biological Psychiatry 2017. februári számában megjelent, a vemhes egerek anyai fertőzése és az utódok idegrendszeri fejlődési rendellenességeinek kockázata közötti kapcsolatról szóló tanulmányban.

Szyf szerint még így is nehéz egyértelmű összefüggéseket vonni az epigenetikai jelek és a betegségek között. “Állatkísérletekben láttuk, hogy az étrend változásai befolyásolhatják a kockázatot ,” mondja. “De az embereknél ez még nem egyértelmű.”

Az egyik komplikáció az epigenom puszta komplexitása. Az étrend mellett a testmozgás, a környezet és a hangulat is hatással lehet a génexpresszióra. Az Epigenetics című szaklapban 2014-ben megjelent tanulmányban a svédországi Karolinska Intézet tudósai 23 férfit és nőt kértek meg arra, hogy három hónapon át hetente négyszer 45 percig csak az egyik lábukat használva kerékpározzanak. Az izombiopsziákat a kísérlet előtt és után összehasonlítva a tudósok azt találták, hogy az edzett izomban új minták alakultak ki az inzulinválaszhoz, a gyulladáshoz és az energiaanyagcseréhez kapcsolódó géneken.

Az érzelmi traumák is átörökíthetők a következő generációkra az epigenetikai öröklődés révén. A New York-i Mount Sinai kórház által végzett és a Biological Psychiatry című szaklapban közzétett 2016-os tanulmány szerint például a holokauszttúlélők gyermekeinek génjei a stresszbetegségek fokozott valószínűségére utaló jeleket mutattak.”

“A táplálkozás, a testmozgás és más környezeti tényezők csak részei annak a kirakósnak, amely befolyásolja az egyén bizonyos állapotok vagy betegségek kialakulásának kockázatát” – mondja Silva-Zolezzi. De minél többet vizsgálódunk, mondja, “annál több választ fogunk találni, és annál jobban tudunk dolgozni az egészség javításán.”