EPIGENETIKA, TÁPLÁLKOZÁS ÉS KÖRNYEZET, ÉS KAPCSOLATUK EGÉSZSÉGÜGYI ÉS BETEGSÉGEKKEL

táplálkozás

A génexpresszió szabályozása olyan folyamat, amelyet különféle mechanizmusok segítségével hajtanak végre, és amelyre a környezeti és belső ingerek hatnak, és amelyek a körülményektől függően változnak, ami növeli a komplexitást, amikor globális módon definiáljuk. Az epigenetika egyre fontosabbá válik azoknak a hatásoknak a tanulmányozása során, amelyeket bizonyos környezeti tényezők gyakorolnak a génekre, de a klasszikusabb génszabályozással ellentétben ez a jelenség hosszú távú következményekkel jár, beleértve bizonyos öröklődést is. Ezért az epigenetika meghatározható a génexpresszió azon változásaiként, amelyek reverzibilisek és örökölhetők, de nem változtatják meg a DNS-szekvenciát, vagyis amint a neve is jelzi, ezek olyan módosítások, amelyek a DNS-en fordulnak elő, megváltoztatva annak szerkezetét vagy hozzáférhetőségét az anyag transzkripciós elemei. A sejtdifferenciálás kulcseleme.

Különböző típusú epigenetikus jelek léteznek, amelyek általában kromatin-átalakítással járnak, például DNS-metilezés vagy hiszton-módosítások. Ezekhez a folyamatokhoz olyan enzimekre van szükség, amelyek felelősek a metilcsoportok hozzáadásáért vagy eltávolításáért, például a metil-transzferáz-család vagy az acetil-csoportok, például a hiszton-dezacetiláz-család vagy az acetil-transzferázok.

De vannak más elemek is, amelyek a kromatin megváltoztatása nélkül befolyásolják a génexpressziót, mint például a nem kódoló RNS, a legismertebbek a mikroRNS-ek, amelyek körülbelül 10-20 nukleotid egyszálú szekvenciáiból állnak, amelyek komplementerek egy messenger RNS-sel, és befolyásolják ezt a formát. a gén mint poszt-transzkripciós szabályozó mechanizmus végső expressziójában.

Ami a DNS-metilezést illeti, a metilcsoportok hozzáadásából áll a CpG-szigetekhez, általában csendesítő funkcióval. A metiláció szintje a személy fejlettségétől függően változik, emellett nagyon fontos szerepet játszik az anyai és apai lenyomatok folyamatában. Másrészt a hisztonok módosítását illetően a legismertebb poszttranszlációs folyamatok az acetilezések és a metilezések, más típusú változások is előfordulhatnak, például foszforiláció, ubiquitation, glutation képződés stb. Ezek nagyon fontos folyamatok a kromatin csomagolásában, amelyek közvetlenül befolyásolják a gének expresszióját, mert nagyobb csomagolással kevesebb hozzáférés lesz elérhető a transzkripcióért felelős elemekhez, és ezért kevesebb expresszió lesz elérhető.

Mindezeket a márkákat különféle környezeti tényezők befolyásolják, amelyek közül kiemelkednek többek között a táplálkozás vagy az endokrin rendszert károsító anyagok. Ezért az ember életmódbeli szokásai többé-kevésbé közvetlen módon befolyásolják fenotípusukat, sok más molekuláris mechanizmus létezése miatt, amelyek szabályozzák a genom átírását. Továbbá, és még akkor is, ha további kutatásokra van szükség annak részleteinek megismeréséhez, hogyan fordul elő, azt láttuk, hogy ezek az epigenetikus jelek létezésünk és a környezetünk következtében bekövetkező módosításai fontos transzgenerációs hatást fejthetnek ki, ahol például epizódok az éhínség vagy a toxinok súlyos expozíciója hatással volt a következő generációkra, például olyan betegségek számának növekedésével, mint az elhízás vagy a rák.

A táplálkozás az egyik legjobban vizsgált elem epigenetikai hatása szempontjából, és relevánsabb a terhesség alatt, ahol hatással lehet a magzat és a leendő felnőtt egészségére. Látták, hogy azok a körülmények, amelyekkel az anya szembesül, meghatározóak lesznek egészséges felnőttként való fejlődésében, mivel a táplálkozás révén a test megszerezheti az epigenetikus jelek létrehozásához szükséges metilcsoportokat. Az anya helytelen étrendje közvetlen hatással van a magzat jövőbeli egészségére, növelve többek között az olyan betegségek kockázatát, mint az elhízás vagy a II. Típusú cukorbetegség.

A folát az egyik legfontosabb metilcsoport-donor, különösen a magzati fejlődés során, annak megfelelő fejlődésének biztosítása érdekében, mivel a B12-vitaminnal együtt beavatkozik a DNS-anyagcserébe és ezen felül a metilációs mintázatának fenntartásába. Felnőttkori stádiumban, az alapvető táplálkozási követelmények kielégítésén túl, azt tapasztalták, hogy a megfelelő mennyiségű folát, valamint a kolin, egy másik metilcsoport-donor képes ellensúlyozni az endokrin rendellenességek negatív hatásait, amelyek olyan gyakoriak, mint a biszfenol A (BPA). Hasonlóképpen, vannak pozitív összefüggések a metilcsoportok szintje és a p16 tumor szuppresszor gén expressziója között, így az alacsony folátfogyasztás hipometilezést jelent, ami fokozott kockázathoz vezet a vastagbél- vagy hasnyálmirigyrák kialakulásában.

Az epigenetikai változások általában visszafordíthatók, így a környezeti változások megváltoztathatják ezeket a jeleket. Az antioxidánsokat és a rák elleni védőhatású egyéb összetevőket tartalmazó gyümölcs- és zöldségfélékben gazdag kiegyensúlyozott étrend megváltoztathatja a patológia kialakulásának kockázatát, és megfordíthatja ezen folyamatok egy részét. Az élelmiszerekben található tápanyagok és bioaktív vegyületek hatással vannak a kromatin átalakítására, és így potenciálisan jelentős hatást gyakorolnak az egyén egészségére. Ugyanakkor további vizsgálatokra van szükség a valódi hatás és annak specifikusabb hatásainak megismeréséhez.

Másrészről azonban az endokrin rendszert károsító anyagok egyre nagyobb jelentőséggel bírnak az egészségi állapot befolyásolásában, olyan környezeti vegyi anyagok, amelyek természetes hatásukat utánozva megzavarhatják a hormonális jelátviteli utakat, így relevanciájuk már érzékelhető. A magzati stádium ismét az ember legkiszolgáltatottabb pillanata ezeknek a vegyi anyagoknak a hatására, felnőttkori életében a szív- és érrendszeri betegségek, az elhízás, a II. Típusú cukorbetegség vagy a rák gyakoribb előfordulása. Más következmények a reproduktív szervek fejlődésére és az idegsejtek differenciálódására gyakorolt ​​káros hatásokhoz kapcsolódnak, és a következő generációkat is érinthetik, még akkor is, ha nincsenek kitéve.

A biszfenol A mellett egyéb ismert endokrin rendellenességek a dietil-sztilbesztol, amelyet évek óta használnak a vetélés kockázatának megelőzésére, a környezeti dioxinok, amelyek hasonló hatást fejtenek ki, mint az ösztrogének, vagy a policiklusos aromás szénhidrogének, amelyek mindegyike összefügg a különböző típusú rák, nem feledkezve meg a dohányról és/vagy az alkoholról.

Ennek a tudományágnak a jövője nagyon érdekes, és ezt figyelembe kell venni a táplálkozási irányelvek előírásakor, a szokások és a témát körülvevő környezet alapján. Bár a táplálkozással kapcsolatos kutatások elvégzése minden bizonnyal bonyolult a beavatkozó és kontrollálhatatlan tényezők miatt, a szervezetre gyakorolt ​​hatása és különösen, mint epigenetikus szabályozási mechanizmus valóság, amelyen meg kell határozni annak árnyalatait.

Az epigenetikus mechanizmusok, amint az elején mondták, a genom expressziójának szabályozásának az egyik eleme, anélkül, hogy ezek lennének az egyetlenek, de amelyek az epigenetikus jelek keletkezésének pillanatától függően különös jelentőségűek lehetnek, a magzati fejlődés legkiszolgáltatottabb és legfontosabb szakasza, még a terhesség trimeszterének megfelelő eltéréseket is látva, amelyben előfordul. Hasonlóképpen, és bár az összes mechanizmus még mindig nincs teljesen megértve, az epigenómot befolyásoló különféle tényezők nagy kapcsolatban állnak az egészség vagy a betegség kialakulásával, látva, hogy bizonyos elemek, például bizonyos típusú étrendek vagy a környezeti toxinoknak való kitettség a karcinogén folyamatok kiváltói, az elhízás kialakulása, az inzulinrezisztencia stb.

A külső tényezők egészségünkre gyakorolt ​​hatásának megismerésén túl az epigenetikus mechanizmusok vizsgálata nagy jelentőséggel bír, mivel, amint azt néhány kutatás kimutatja, nagyon hasznos eszköz lehet a patológiák változásaihoz kapcsolódó bizonyos patológiák tanulmányozásában és diagnosztizálásában. az epigenóm, valamint a különféle betegségek kezelésében, amire ma szükség van, hogy legyenek óvatosak az ezzel kapcsolatos következtetések levonásakor.

Végül még egyszer elmondhatjuk, hogy az egészséges életmód, megfelelő gyümölcs- és zöldségfélékben gazdag étrend, valamint a toxinoknak való kitettség korlátozása jelentős hatással van többek között az epigenómára és ezáltal az egészségünkre is. Ezért annak ellenére, hogy a témát nem vizsgálták jól, és anélkül, hogy gyakorlatilag alkalmazható "recepteket" tudna kidolgozni, amelyek az epigenetikai jelek szintjén hatnának a génexpressziónkra, még egy ok arra, hogy megpróbáljuk a lehető legegészségesebb életmódot folytatni. annak érdekében, hogy legjobb tudásunk szerint elkerüljük a kóros folyamatokat.

Referenciák:

Tiffon C. A táplálkozás és a környezeti epigenetika hatása az emberi egészségre és a betegségekre. Int J Mol Sci. 2018, 19 (11)

K. püspök, Ferguson LR. Az epigenetika, a táplálkozás és a rák kialakulása közötti kölcsönhatás. Tápanyagok. 2015: 7, 922-947