Adatvédelem és sütik

Ez a webhely sütiket használ. A folytatással elfogadja azok használatát. További információ; például a sütik ellenőrzéséről.

étrendje

Mint tudjuk, a terhes nő szokásai befolyásolják gyermeke egészségét, azonban ennek a jövő generációk egészségére gyakorolt ​​hatása meglepő. Az emberiség történetében bekövetkezett tragikus események, például a holland éhínség vizsgálata tisztázta a táplálkozás és a gyermekektől örökölt tulajdonságok kapcsolatát. Hasonlóképpen vannak olyan történelmi és orvosi feljegyzések, amelyek összekapcsolják a nagyszülők táplálkozását az unokák várható élettartamával és egészségével. A jelenség magyarázatának módja az epigenetika, a biológia olyan ága, amely figyelembe veszi a környezeti tényezőket egy szervezet fejlődésében.

A téli éhínség Nyugat-Hollandiában 1944 decemberében kezdődött, hónapokkal a második világháború vége előtt. Az élelmiszerellátás a németek által megszállt régiókban nagyon korlátozottá vált az amszterdami és más közeli városok közötti szárazföldi áruszállítás blokádja miatt. Ugyanakkor az időjárás nagyon súlyos volt, és a mezőgazdasági mezőket tönkretette a háború. A napi étkezési adag kevesebb mint 500 kalória volt, kevesebb mint egynegyede fogyasztásra ajánlott, a város 1945. májusi felszabadulásáig (1. ábra). Addigra 18 ezer ember halt meg éhségtől [1]

Ennek az eseménynek nagy jelentősége van, mivel számos kutató példaként alkalmazza a prenatális alultápláltság emberben gyakorolt ​​hatásának azonosítására. Jellemző ráadásul azért, mert az éhínséget egy korábban jól táplált népességre vetették ki, ezáltal körülhatárolva a lakosság alultápláltságának kialakulását.

Az éhínség alatt fogant gyermekek kisebbek voltak, alacsony testsúlyúak és felnőttkorukig tartó egészségügyi problémáik voltak, összehasonlítva az éhínség előtt vagy után született testvéreikkel [2]. Természetesen ezek a tulajdonságok egybevágnak az anyja étrendjével, és nem meglepőek. Az a csodálatos, hogy amikor ezek a gyerekek felnõttek, annak ellenére, hogy a háborúnak vége volt, és javítottak étrendjükön, viszont kisebb gyermekeket születtek. Hollandiában a prenatális éhínség expozícióhoz kapcsolódó hatások között szerepel: alacsony születési súly, cukorbetegség, elhízás, szívkoszorúér-betegség, és az elemzettek legalább egy csoportjának fiatalabb gyermeke is volt [3].

Ez a tény nagyon fontos, mert arra utal, hogy a terhes nő étrendje nemcsak a fia egészségére, hanem unokájára és az esetleges jövőbeli generációkra is kihat.

További hasonló esetről számoltak be a nigériai Biafran éhínség (1968-1970). Az akkor született gyermekek hajlamosak voltak magas vérnyomás, elhízás és 2-es típusú cukorbetegség kialakulására [4]. Lehetséges, hogy a terhesség alatti tápanyag-korlátozásnak ez az időszaka arra ösztönzi a magzatot, hogy energiát takarítson meg élete során, ami akkor válik problémává, ha a szállított kalóriák már nem szűkösek, és a gyermekek megfelelő táplálékkal rendelkeznek, ami elhízást okozhat.

Másrészt a nagy kínai éhínségben (1958-1961), amelyet vezetője, Mao Ce-tung helytelen kezelése és a súlyos időjárás okozott, az élelmiszerhiány ezen időszakának prenatális expozíciója növelte a gyermekek skizofrénia kockázatát [1].

A fentiekre figyelemmel mi az a mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy az anya táplálkozásában bekövetkező extrém események ne csak gyermekeit, hanem a következő generációkat is befolyásolják? Vajon az egyének genetikai információinak egy olyan jellege, amely lehetővé teszi, hogy emlékeztesse utódait arra a környezeti helyzetre, amelyben kialakultak? Csak az anyai út táplálása jár? Ezekre a kérdésekre az epigenetika tanulmányozása során találunk választ.

Mi az epigenetika?

Az evolúció konvencionális nézete, hogy DNS-ünk minden örökölhető információt hordoz. Ez az információ jelen van anyánk petesejtjében és az apa spermájában, amelyek összeolvadva egyént alkotnak. Hisszük, hogy születésünkkor ez az információ rögzül, és változtatás nélkül továbbadjuk gyermekeinknek. Az elmúlt években azonban új koncepció alakult ki az öröklődő géneket befolyásoló különféle tényezők hatásáról. Egész életünk során különféle környezeti tényezőknek vagyunk kitéve, például: napsugárzás, különböző vegyi anyagok, stressz és még az étrend típusa is, amely módosítja az utódok számára generációkon át továbbítandó információt a DNS-ben lévő "címkék" formájában. . Ez az átadott információ „emlékeztetőként” szolgál a gyermekek számára a környezeti expozíciónak, amelyet a szülőknek kitettek. Ez az epigenetika egyik alapja (a görög epiből, a genetikában vagy a genetikában, a genetikán túl).

Az epigenetika tehát a génexpresszió változásaira vonatkozik, vagyis arra, hogy egy gén aktív-e vagy sem, anélkül, hogy a DNS-szekvenciában (genotípus) megváltozna. Más szavakkal, azok a változások, amelyek egy szervezet (fenotípus) jellemzőiben vagy megfigyelhető tulajdonságaiban következnek be, anélkül, hogy megváltoztatnák a genotípust [5].

Az epigenetikus változások normálisan fordulnak elő a testben, és a sejtek differenciálódásában nyilvánulnak meg az összes létező változatban: a bőr, az agy, a máj stb. Sejtjeiben. Ezeknek a sejteknek ugyanazok a genetikai információik vannak, olyannyira, hogy egy szervezetet a testünk bármely szomatikus sejtjéből klónozni lehetne, azonban végül az egyes sejttípusok funkciója nagyon eltérő.

Az epigenetikai változások egyszerű példája a genetikailag azonosnak tekintett monozigóta ikrek kutatása. Ezeket a vizsgálatokat azért végezzük, hogy értékeljük a környezet bizonyos betegségek kialakulására gyakorolt ​​hatását, és azt, hogy az epigenetika hogyan változtathat az ikrek fenotípusában bekövetkező változások szempontjából [6]. Eleinte mindkét csecsemőnek ugyanaz a környezete, amelyben fejlődik, ezért ugyanazok a körülmények vannak kitéve. Amikor azonban az ikrek felnőnek, megváltoznak azok a körülmények: szennyezés, étrend típusa, dohányzás, fizikai aktivitás stb. Ezért, még ha az ikrek genetikai információi is megegyeznek, előfordulhat, hogy a kettő közül az egyik olyan betegséget fejleszt ki, mint a rák vagy a cukorbetegség, a másik pedig nem.

Az epigenetika magyarázata az, ha azt képzeljük el, hogy az egyén összes genetikai információja egy könyv betűje. Ezeknek a betűknek önmagukban nincs koherenciájuk, ezek a betűk értelmet nyújtanak: szóközök, írásjelek, kérdőjelek, felkiáltójelek stb., Amelyek megfelelnek az epigenetikának. A betűk reprezentálják a DNS-t, amely tartalmazza a testünk felépítéséhez szükséges összes utasítást. A DNS egyik sajátossága, hogy lineárisan körülbelül két métert mér, és ahhoz, hogy egy apró sejtbe bejusson, szupertekercselni kell, és ezt a hiszton nevű fehérjéknek köszönhetően lehet elérni, amelyek orsóként működnek. (2. ábra).

2. ábra. A DNS-nek a hisztonok (sárga körök) körbefuttatása a sejtbe jutás érdekében. A tömörítés utolsó szintje a kromoszóma. Forrás: http://explosion-del-saber-para-entretener.blogspot.mx/2012/06/adn-posee-cuatro-estructuras.html

Másrészt a genetikai információnkat értelmező változások, amelyek a fent leírt példában írásjeleknek felelnek meg, olyan vegyi anyagok, amelyek hisztonokhoz vagy magához a DNS-hez kötődnek. Ezen vegyi anyagok egyike a metilcsoport, egy szénből és három hidrogénatomból álló vegyület, amelyet az étrendből nyerhetünk tápanyagokban, például folsavban vagy B-vitaminokban. Ezek a metilcsoportok címkeként működnek, amelyek felhalmozódnak embrionális fejlődésünk során. és egész életünkben megváltoztatja gén expressziónkat, és ez akár öröklődhet is [7]. Amikor a metilcsoportok kapcsolódnak a hisztonokhoz, azok a DNS-t tömörítik, ezt a folyamatot metilezésnek nevezik, és általában segít elhallgattatni egy gént, vagyis egy specifikus fehérje nem termelődik, vagy alacsonyabb arányban termelődik (3. ábra). A metilezés közvetlenül a DNS-ben is végbemegy, lehetővé téve a gén működésének kikapcsolását és ezáltal bizonyos fehérje termelését.

3. ábra A fenti kép azt mutatja, hogy a metilcsoportok hogyan csomagolják a DNS-t a hisztonok köré, ami a gének inaktivitását eredményezi. Az alábbi panel az ellenkezőjét mutatja, az acetil nevű vegyületek egy csoportja lazábbá teszi a DNS-t, ami hozzáférhetővé teszi a fehérje későbbi termeléséhez.

Egereken végzett vizsgálatok megmutatták, hogy az anya étrendje mennyire fontos utódainak epigenetikájában. Minden emlősnek van egy agouti nevű génje, amikor ennek a génnek nincs metilcsoportja (demetilezett), az egereknél sárga szőrzetet okoz, elhízottak, hajlamosak cukorbetegségre és rákra. Amikor a gént metilezzük (normális egérben így kell megjelennie), az egerek barna színűek, és kisebb a kockázata ezeknek a betegségeknek (4. ábra). Mindkét egér genetikailag megegyezik, csak abban a jegyben különböznek a DNS-től, vagyis a metilcsoport jelenlétében. Ezen egészségügyi problémák megelőzése érdekében az anya étrendjének gazdagnak kell lennie metilcsoportokban, amelyeket folátból vagy kolinból nyernek [7].

4. ábra. A bal oldali egér demetilezett auguti génnel rendelkezik, amely a különféle betegségek megjelenése mellett a bundája színét is sárga színűvé teszi. Az étrend megváltoztatásával, a folsav és a kolin szintjének növelésével ez az egér egészséges egeret hozhat létre (jobbra), egyértelműen megfigyelhető a szőrzet színének változása. A http://discovermagazine.com/2006/nov/cover oldalról származik

Visszatérve a holland éhínség idején fogant gyermekek példájára, a Columbia Egyetem kutatócsoportja 60 egyén DNS-ét vizsgálta meg hat évtizeddel a születésük után. Összehasonlították az embrió fejlődésének első hónapjaiban éhínségnek kitett embereket azonos nemű testvéreikkel. A tudósok külön elemezték az inzulinin növekedési faktor II típusú (IGF2) gént, amely felelős az esszenciális növekedési hormon kialakulásáért a terhesség alatt. Megállapították, hogy ennek a génnek alacsony volt a metilációja az éhínségben szenvedő gyermekeknél, összehasonlítva az IGF2 génnel testvéreikben. A metiláció csökkentésével ez a hormon jobban kifejeződik. Bár ez a tulajdonság nem társult a testtömeggel, lehetséges, hogy olyan betegségekkel jár együtt, mint a cukorbetegség és bizonyos rákos megbetegedések [3].

Ez befolyásolja azt is, amit apa eszik

Hangsúlyozni kell, hogy nemcsak a szélsőséges étrend befolyásolja a gyermekek egészségét, hanem bizonyos anyagok elengedhetetlenek a terhesség alatt. A folsav például megakadályozza a csecsemők fejlődési rendellenességeit, ezért az orvosok terhes nőknek írják fel. Érdekes tény, hogy nemcsak az a fontos, hogy az anya folsavat lenyeljen, hanem tudományos tanulmányok szerint a szülők étrendje is befolyásolhatja a gyermekek egészségét. Az információ továbbításának módja a spermiumon keresztül történik.

Hím egereken végzett vizsgálat során kétféle étrendben táplált folsav hatását hasonlították össze: egy folsavban gazdag és egy hiányos ezekben. A foláthiányos étrenddel rendelkező hímek utódai olyan születési rendellenességeket mutattak be, mint a koponya és a vázizom fejlődési rendellenességei, különben a hím utódai az e tápanyagban gazdag étrenddel. Bár a vizsgálatot egereken végezték, extrapolálható emberre is [8].

Egy másik nagyon érdekes eset egy olyan tanulmány, amely az apai nagyszülők táplálását társítja unokáik várható élettartamával a svédországi Överkalix közösségben. Ezt a közösséget az jellemzi, hogy részletes nyilvántartással rendelkezik a lakosság születéséről, haláláról és életkörülményeiről. A kutatás azon emberek nyomon követésén alapult, akik 1905-ben születtek, és akiket a szüleiktől és nagyszüleiktől származó élelmiszerek elérhetősége alapján osztályoztak (a növényekre és az élelmiszerárakra vonatkozó történelmi adatok felhasználásával). Érdekes módon azt találták, hogy az ételmennyiség, amelyet az apai nagyapa 9-12 éves korában elfogyasztott, befolyásolta unokái várható élettartamát: az élelmiszerhiány összefüggésben állt a hosszabb várható élettartammal, különben a bőséges étrend miatt rövid várható élettartammal társult. Abban az esetben, ha a nagyapa gyermekkorában mérsékelten szerzett élelmet, nem észleltek változást unokái túlélésében [9].

Nemzeti összefüggések

Hazánkban a populációban alig végeznek epigenetikai vizsgálatokat, erre példa a Tercera Chica San Luis Potosí-ban végzett vizsgálat, amely a tégla informális előállítása során keletkezett toxinok expozíciójára vonatkozik, amelyek rákkal és szervkárosodásokkal jártak [10].

Hasonlóképpen, néhány kutató, aki elkötelezett az epigenetika tanulmányozása iránt: Dr. Félix Recillas Targa, az UNAM Fiziológiai Intézetének Molekuláris Genetikai Tanszékének kutatója, aki elkötelezett az epigenetikai mechanizmusok megértése mellett a rákban és más olyan állapotokban, mint pl. thalassemia. Dr. Raúl Álvarez Venegas a CINVESTAV Irapuato Chromatin és Epigenetics Laboratóriumából, aki a növények epigenetikai szabályozására és a kórokozókra adott válaszukra összpontosít. Dr. Gertrud Lund az Epigenetikai Laboratóriumból, szintén a CINVESTAV Irapuato-tól, aki a kukoricamag és az érelmeszesedés DNS-metilációját tanulmányozza. Dr. Vilma Araceli Maldonado Lagunas, az INMEGEN munkatársa többek között az emlőrák, a cukorbetegség és az elhízás epigenetikájára összpontosít.

Következtetések

Rövid vázlatot adtunk arról, hogy a környezet, különösen az élelmiszer hogyan befolyásolja az egyének fejlődését, és hogy ez a környezeti hatás öröklődhet a következő generációk számára is a genetikai információik epigenetikai jegyei miatt. Most már megérthetjük azt a mondást, amely diktálja: mi vagyunk az, amit szüleink és nagyszüleink ettek.

Referencia források

[1] Ahmed F. "Mesék a nehézségekről". Nature, vol. 468, S20, 2010. december

[2] Lumey L. 1992. "Csökkent csecsemők születési súlya az anyai méhen belüli kitettség után az 1944-1945 közötti holland éhínség hatására". Gyermekkori perinatális epidemiológia 6 (2): 240-53.

[3] Heijimans B., Tobi E., Stein A., Putter H., Blauw G., Susser E., Slagboom E. és Lumey L. 2008. "Emberi életkor előtti éhínség-expozícióval járó állandó epigenetikai különbségek" . PNAS, 105. oldal 17046–17049, 2008. szeptember.

[4] Roseboom T., Painter R., Van Abeelen A., Veenendaal M és de Rooij S. Review „Éhes az anyaméhben: Milyen következményekkel jár? A holland éhínség tanulságai ”Maturitas, vol. 70. o. 141–145, 2011. június.

[2014. december 18.]

[6] Fraga M. Ballestar E., Paz M., Ropero S., Setien F., Ballestar M., Heine-Sunñer D., Cigudosa J., Urioste M., Benitez J., Boix-Chornet M., Sanchez A. Ling C., Carlsson E., Poulsen P., Vaag A., Stephan Z., Spector T., Wu Y., Plass C és Esteller M. "Az epigenetikai különbségek a monozigóta ikrek életében jelentkeznek." PNAS, vol. 102. o. 10604–10609, 2008. július.

[7] Táplálkozás és az epigenom. Genetikai Tudományos Tanulási Központ. Learn.Genetics. Elérhető: http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/

[2014. december 7.]

[8] Lambrot R, Xu C., Saint-Phar S., Chountalos G., Cohen T., Paquet M., Suderman M., Hallett M. és Kimmins S. „Az alacsony apai étrendi folát megváltoztatja az egér sperma epigenómáját. és negatív terhességi eredménnyel jár ”. Nature Communications, vol. 4, pp. 2013. december 1–13.

[9] Bygren L., Kaati G. és Edvinsson S. "Hosszú élettartam, amelyet az apai ősök táplálkozása határoz meg lassú növekedési időszakukban." Acta Biotheoretica, vol. 49. o. 53–59, 2001. nov.

[10] Alegría J., Barretta F., Batres L., Carrizales L., Pérez I., Baccarelli A. és Bertazzi P. "A policiklusos aromás szénhidrogének expozíciójának epigenetikai markerei mexikói téglagyártóknál: kísérleti tanulmány." Chemosphere, vol. 91. o. 475-480, 2013. jan.

Szójegyzék

DNS. Dezoxiribonukleinsav, a sejten belüli molekula, amely genetikai információkat hordoz, és egyik generációról a másikra továbbjut.

Szomatikus sejt. A test összes sejtje, a reproduktív sejtek kivételével: a sperma és a petesejt.

Hegy. B-vitaminokkal csoportosított esszenciális tápanyag

Gen. Az öröklés alapvető egysége a szülőktől a gyermekekig terjedt. A gének a DNS szegmensei. Sok gén tartalmazza az információt egy adott fehérje előállításához.