Narava vs negovanje: Kaj spodbuja debelost, diabetes?
Naše okolje in življenjski slog lahko vplivata na delovanje genov, ne da bi spremenili genetsko kodo. Pregledni članek povzema raziskave v zadnjem desetletju, ki kažejo, kako to prispeva k debelosti in diabetesu tipa 2.
Narava proti negi je stavek, ki ga mnogi od nas poznamo. Naši geni so odgovorni za številne naše lastnosti, toda vzgoja ali vplivi okolja bodo zagotovo imeli svojo vlogo.
Ko gre za debelost in diabetes tipa 2, je enostavno slediti naravnost misli.
Če vsak dan zaužijemo več kalorij, kot jih porabimo, se zredimo in to nas predisponira za razvoj diabetesa tipa 2.
Naše maščobne celice in trebušna slinavka si opomorejo, ko spremenimo življenjski slog in shujšamo. Vendar ta preprosta enačba pušča veliko neodgovorjenih vprašanj.
Zakaj nekateri hujšajo hitreje kot drugi, tudi če se držijo iste prehrane ali vadbe? Zakaj nekateri ljudje razvijejo sladkorno bolezen tipa 2, drugi pa ne, tudi če je njihovo genetsko tveganje podobno?
Epigenetika ima lahko odgovore na nekatera od teh vprašanj. Relativno mlada genetična veja, epigenetika je preučevanje sprememb v genski funkciji brez sprememb genetske kode ali samega genoma.
Ali lahko epigenetika razloži naraščajoče stopnje debelosti in diabetesa tipa 2?
Epigenomi so individualni in dinamični
Epigenetske spremembe so eden od načinov, kako vplivati na delovanje gena.
Metilacija DNA je ena vrsta epigenetske modifikacije. Pojavi se, ko se majhne kemične oznake, imenovane metilne skupine, pritrdijo na baze citozina v kodi DNA. Ta metilacija izklopi gen.
Nekatere epigenetske označevalce podedujemo po starših, vendar se mnogi pojavijo spontano in se v življenju spremenijo ter vsakega od nas oblikujejo z edinstvenim epigenomom.
V članku v reviji Presnova celicso raziskovalci s švedske univerze Lund nedavno pregledali študije s človeškimi udeleženci, ki so raziskovale, kako metilacija DNA prispeva k debelosti in diabetesu tipa 2.
Charlotte Ling, profesorica na Univerzi za diabetes v Lundu, v sporočilu za javnost pojasnjuje, da je "epigenetika še vedno relativno novo raziskovalno področje; zdaj pa vemo, da imajo epigenetski mehanizmi pomembno vlogo pri razvoju bolezni. "
V prispevku Ling pojasnjuje, da so raziskovalci v celotnem genomu našli številne epigenetske spremembe, ki bi lahko do neke mere napovedale indeks telesne mase osebe.
Ko smo primerjali mesta metilacije DNA na otočkih trebušne slinavke - strukturah, ki proizvajajo inzulin - od ljudi s sladkorno boleznijo tipa 2 in tistih brez bolezni, je ena študija odkrila skoraj 26.000 regij, ki so se med obema skupinama razlikovale.
Lind sicer svetuje previdnost, saj v tem trenutku ni jasno, ali so te spremembe vzrok ali učinek diabetesa tipa 2.
Prehrana, gibanje in staranje
Obstaja veliko dokazov, ki povezujejo debelost in diabetes z zahodnimi dietami, ki vsebujejo visoko vsebnost maščob in sladkorja.
Epigenetske študije nam lahko povedo, zakaj.
"Petdnevna prehrana z visoko vsebnostjo maščob, ki posnema prehrano, opaženo pri mnogih debelih ljudeh, je spremenila tako izražanje genov kot vzorce metilacije v človeških skeletnih mišicah in maščobnem tkivu," pojasnjuje Ling.
"Pomembno je, da se mi je zdelo, da je lažje povzročiti spremembe metilacije s prekomernim hranjenjem, kot pa jih spremeniti s kontrolno prehrano," nadaljuje.
Vadba vpliva tudi na epigenom. Tako posamezne vaje kot dolgotrajna vadba so spremenile metilacijo DNA v skeletnih mišicah in maščobah, vendar so bili cilji genov drugačni.
"Epigenetika lahko razloži, zakaj se različni ljudje različno odzivajo na vadbo," komentira Tina Rönn, avtorica študije in podoktorska raziskovalka, ki sodeluje z Lingom.
S staranjem se naš epigenome še naprej spreminja in kaže na prst na staranje kot gonilni dejavnik epigenetskih sprememb. Raziskave povezujejo debelost z epigenetskim zamikom, ko se človek stara, vendar kako in zakaj se to zgodi, trenutno ni jasno.
Kaj se zgodi z naslednjo generacijo?
Študije na glodalcih kažejo, da lahko ena generacija prenese nekaj epigenetskih markerjev, povezanih z debelostjo in diabetesom tipa 2, na naslednjo generacijo. Pri ljudeh je tovrstna raziskava v povojih, vendar se kaže nekaj zanimivih rezultatov.
V eni študiji so imeli otroci mater, ki so med nosečnostjo prebolele diabetes tipa 2, večje tveganje za razvoj debelosti in diabetesa tipa 2 v poznejših letih kot otroci mater brez diabetesa.
Številne študije kažejo, da imajo matere med nosečnostjo lakoto povečano tveganje za debelost in intoleranco za glukozo, verjetno zaradi sprememb v metilaciji leptinskega gena.
Vendar pa niso samo matere tiste, ki puščajo pečat v epigenomu naslednje generacije. Sperma pri debelih moških ima edinstvene vzorce metilacije DNA, ki se po bariatrični operaciji spremenijo.
Kaj to pomeni za naše zdravje?
Ling in Rönn predlagata uporabo metilacije DNA na znanih mestih tveganja v genomu kot biomarkerja, da bi lažje prepoznali tiste posameznike z večjim tveganjem za razvoj debelosti in diabetesa tipa 2.
S pomočjo boljših biomarkerjev je mogoče prikazati mesta metilacije DNA, ki so pomembni dejavniki tveganja, in nato s pomočjo farmakoloških sredstev spremeniti vzorec metilacije.
Takšna epigenetska zdravila dejansko že obstajajo in znanstveniki so jih preizkusili v drugih pogojih, na primer pri nekaterih vrstah levkemije.
Nedavna študija je pokazala, da je zdravljenje z vrsto epigenetskega zdravila, inhibitorjem histonske deacetilaze, imenovanim MC1568, izboljšalo izločanje inzulina na otočkih trebušne slinavke, ki so ga darovali ljudje s sladkorno boleznijo tipa 2.
"Prehodna in reverzibilna narava epigenetskih sprememb omogoča odprto polje za odkrivanje ciljev za prihodnje napovedovanje in terapevtske koncepte pri debelosti in [diabetesu tipa 2]."
Charlotte Ling in Tina Rönn
Pomembno je vedeti, da je metilacija DNA le ena vrsta epigenetske modifikacije. Ko bo raziskovalno področje počasi izhajalo iz začetka, bo na obzorju nekaj zanimivih odkritij.
Treba je še ugotoviti, ali bodo enkrat za vselej rešili razpravo o naravi in negi pri debelosti in diabetesu tipa 2.
