A természet kontra táplálás: Mi táplálja az elhízást, a cukorbetegséget?
Környezetünk és életmódunk a genetikai kód megváltoztatása nélkül befolyásolhatja génjeink működését. Egy áttekintő cikk összefoglalja az elmúlt évtized kutatásait, bemutatva, hogy ez hogyan járul hozzá az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez.
A természet versus ápolás egy olyan kifejezés, amelyet sokan ismerünk. Génjeink felelősek sok tulajdonságunkért, de a táplálásnak vagy a környezeti hatásoknak biztosan van szerepük.
Ha az elhízásról és a 2-es típusú cukorbetegségről van szó, könnyen követhető egyenes gondolatmenet.
Ha folyamatosan több kalóriát fogyasztunk, mint amennyit naponta égetünk el, akkor hízunk és ez hajlamosít minket a 2-es típusú cukorbetegség kialakulására.
A zsírsejtjeink és a hasnyálmirigyünk helyreáll, ha megváltoztatjuk életmódunkat és lefogyunk. Ez az egyszerű egyenlet azonban sok megválaszolatlan kérdést hagy bennünk.
Miért fogynak egyesek gyorsabban, mint mások, még akkor is, ha ugyanazt az étrendet vagy testmozgást követik? Miért alakul ki egyeseknél a 2-es típusú cukorbetegség, míg másoknál még akkor sem, ha genetikai kockázatuk hasonló?
Az Epigenetics megválaszolja ezeket a kérdéseket. A genetika egy viszonylag fiatal ága, az epigenetika a génfunkció változásainak tanulmányozása a genetikai kód vagy a genom megváltoztatása nélkül.
Meg tudja-e magyarázni az epigenetika az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség növekvő arányát?
Az epigenómák egyediek és dinamikusak
Az epigenetikus módosítások az egyik módja annak, hogy befolyásolják a gén működését.
A DNS-metiláció az epigenetikus módosítás egyik fajtája. Akkor fordul elő, amikor a metilcsoportoknak nevezett kis kémiai címkék a DNS-kódban lévő citozinbázisokhoz kapcsolódnak. Ez a metilálás kikapcsol egy gént.
Örökölünk néhány epigenetikus markert szüleinktől, de sok spontán fordul elő és változik életünk során, egyedi epigénnel díszítve mindannyiunkat.
A folyóirat egyik cikkében Sejtanyagcsere, a svéd Lund Egyetem kutatói nemrégiben emberi résztvevőkkel készített tanulmányokat vizsgálták, amelyek azt vizsgálták, hogy a DNS-metiláció hogyan járul hozzá az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez.
Charlotte Ling, a Lundi Egyetem Diabétesz Központjának professzora sajtóközleményében kifejtette, hogy „az epigenetika még mindig viszonylag új kutatási terület; azonban ma már tudjuk, hogy az epigenetikus mechanizmusok fontos szerepet játszanak a betegség kialakulásában. ”
A cikkben Ling elmagyarázza, hogy a kutatók számos olyan epigenetikai módosítást találtak a genomban, amelyek valamilyen mértékben megjósolhatják az ember testtömegindexét.
Ha összehasonlítottuk a hasnyálmirigy-szigetek DNS-metilációs helyeit - az inzulint termelő struktúrákat - a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedőktől és azoktól, akiknek nincs állapota, egy tanulmány közel 26 000 régiót azonosított, amelyek különböznek a két csoport között.
Lind azonban óvatosságra int, mivel ezen a ponton nem világos, hogy ezek a változások okozzák-e a 2-es típusú cukorbetegséget.
Diéta, testmozgás és öregedés
Rengeteg bizonyíték áll rendelkezésre az elhízás és a cukorbetegség és a magas zsír- és cukortartalmú nyugati étrend összekapcsolására.
Az epigenetikai vizsgálatok megmondhatják, miért.
"Az 5 napos, magas zsírtartalmú étrend túltáplálása, utánozva a sok elhízott embernél tapasztalt étrendet, megváltoztatta az emberi vázizom és zsírszövet gén expresszióját és metilációs szokásait is" - magyarázza Ling.
"Fontos, hogy egyszerűbbnek tűnt a metilációs változásokat túltáplálással kiváltani, mint kontroll diétával visszafordítani" - folytatja.
A testmozgás hatással van az epigenomra is. Mind az egy alkalom, mind a hosszú távú testmozgás megváltoztatta a vázizomzat és a zsír DNS-metilációját, de a géncélok különböztek.
"Az epigenetika megmagyarázhatja, hogy a különböző emberek miért reagálnak másképp a testmozgásra" - kommentálja Tina Rönn, a tanulmány szerzője és a Linggel dolgozó posztdoktori kutató.
Az életkor előrehaladtával epigénómánk folyamatosan változik, az ujjal mutatva az öregedést, mint az epigenetikus változások mozgatórugóját. A kutatások összekapcsolják az elhízást az epigenetikus sodródással, ahogy az ember öregszik, de egyelőre nem világos, hogy ez hogyan és miért történik.
Mi történik a következő generációval?
Rágcsálókon végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az egyik generáció az elhízáshoz és a 2-es típusú cukorbetegséghez kapcsolódó néhány epigenetikus markert át tud adni a következő generációnak. Az embereknél ez a fajta kutatás még gyerekcipőben jár, de érdekes eredmények születnek.
Egy tanulmány szerint azoknak az anyáknak a gyermekei, akik terhesség alatt 2-es típusú cukorbetegségben szenvedtek, nagyobb kockázattal fordultak elő az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának későbbi életében, mint a cukorbetegek nélküli anyák gyermekei.
Számos tanulmány kimutatta, hogy amikor az anyák éhínséget tapasztalnak terhesség alatt, gyermekeiknek fokozott az elhízás és a glükóz-intolerancia kockázata, valószínűleg a leptin gén metilációjának változásai miatt.
Mégis, nemcsak az anyák hagyják nyomukat a következő generáció epigenomjában. Az elhízott férfiak spermájának egyedülálló DNS-metilációs mintázata van, amely a bariatrikus műtét után megváltozik.
Mit jelent ez az egészségünkre nézve?
Ling és Rönn azt javasolja, hogy a genom ismert kockázati helyein a DNS-metilációt biomarkerként alkalmazzák, hogy segítsenek azonosítani azokat az egyéneket, akiknél nagyobb az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának kockázata.
Jobb biomarkerek segítségével lehetséges lehet kimutatni a jelentős rizikófaktornak számító DNS-metilációs helyeket, majd farmakológiai szerekkel megváltoztatni a metilációs mintát.
Ilyen epigenetikus gyógyszerek valójában már léteznek, és a tudósok más körülmények között is tesztelték őket, például bizonyos típusú leukémiában.
Egy nemrégiben végzett tanulmány kimutatta, hogy egyfajta epigenetikus gyógyszerrel, az MC1568 nevű hiszton-deacetiláz inhibitorral végzett kezelés javította az inzulin szekréciót a hasnyálmirigy-szigeteken, amelyeket a 2-es típusú cukorbetegek adományoztak.
"Az epigenetikai módosítások átmeneti és reverzibilis jellege nyitott teret biztosít az elhízás és a [2-es típusú cukorbetegség] jövőbeli előrejelzésének és terápiás koncepcióinak célkitűzéseinek felfedezéséhez."
Charlotte Ling és Tina Rönn
Fontos megjegyezni, hogy a DNS-metiláció csak egyfajta epigenetikai módosítás. Mivel a kutatási terület lassan kialakulóban van a kezdetektől, érdekes látnivalók várják a láthatáron.
Még várat magára, hogy egyszer és mindenkorra eldönthetik-e a vitát a természet és az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség ápolásáról.
