Φύση έναντι ανατροφής: Τι τροφοδοτεί την παχυσαρκία, τον διαβήτη;
Το περιβάλλον και ο τρόπος ζωής μας μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία των γονιδίων μας χωρίς να αλλάξουν τον γενετικό κώδικα. Ένα άρθρο επισκόπησης συνοψίζει την έρευνα την τελευταία δεκαετία που δείχνει πώς συμβάλλει στην παχυσαρκία και στον διαβήτη τύπου 2.
Η φύση έναντι της ανατροφής είναι μια φράση με την οποία γνωρίζουμε πολλοί από εμάς. Τα γονίδιά μας είναι υπεύθυνα για πολλά από τα χαρακτηριστικά μας, αλλά σίγουρα πρέπει να διαδραματίσουν οι επιπτώσεις ή οι περιβαλλοντικές επιρροές.
Όσον αφορά την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2, είναι εύκολο να ακολουθήσετε μια απλή σκέψη σκέψης.
Εάν καταναλώνουμε με συνέπεια περισσότερες θερμίδες από ό, τι καίμε κάθε μέρα, αυξάνουμε το βάρος και αυτό μας προδιαθέτει να αναπτύξουμε διαβήτη τύπου 2.
Τα λιπώδη κύτταρα και το πάγκρεας μας αναρρώνουν μόλις αλλάξουμε τον τρόπο ζωής μας και χάνουμε βάρος. Ωστόσο, αυτή η απλή εξίσωση μας αφήνει πολλές αναπάντητες ερωτήσεις.
Γιατί μερικοί άνθρωποι χάνουν βάρος πιο γρήγορα από άλλους, ακόμη και αν ακολουθούν την ίδια δίαιτα ή θεραπευτική αγωγή; Γιατί μερικοί άνθρωποι αναπτύσσουν διαβήτη τύπου 2 ενώ άλλοι όχι, ακόμη και όταν ο γενετικός τους κίνδυνος είναι παρόμοιος;
Η επιγενετική μπορεί να έχει τις απαντήσεις σε μερικές από αυτές τις ερωτήσεις. Ένας σχετικά νέος κλάδος της γενετικής, η επιγενετική είναι η μελέτη των αλλαγών στη λειτουργία των γονιδίων χωρίς καμία αλλαγή στον ίδιο τον γενετικό κώδικα ή το γονιδίωμα.
Μπορεί η επιγενετική να εξηγήσει τα αυξανόμενα ποσοστά παχυσαρκίας και διαβήτη τύπου 2;
Τα επιγενώματα είναι ατομικά και δυναμικά
Οι επιγενετικές τροποποιήσεις είναι ένας τρόπος να επηρεαστεί ο τρόπος λειτουργίας ενός γονιδίου.
Η μεθυλίωση του DNA είναι ένας τύπος επιγενετικής τροποποίησης. Εμφανίζεται όταν μικρές χημικές ετικέτες που ονομάζονται ομάδες μεθυλίου συνδέονται με βάσεις κυτοσίνης στον κώδικα DNA. Αυτή η μεθυλίωση απενεργοποιεί ένα γονίδιο.
Κληρονομούμε μερικούς επιγενετικούς δείκτες από τους γονείς μας, αλλά πολλοί συμβαίνουν αυθόρμητα και αλλάζουν κατά τη διάρκεια της ζωής μας, διαμορφώνοντας τον καθένα μας με ένα μοναδικό επιγενές.
Σε ένα άρθρο στο περιοδικό Μεταβολισμός κυττάρων, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Lund στη Σουηδία εξέτασαν πρόσφατα μελέτες με ανθρώπους που διερεύνησαν πώς η μεθυλίωση του DNA συμβάλλει στην παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2.
Ο Charlotte Ling, καθηγητής στο Lund University Diabetes Center, εξηγεί σε δελτίο τύπου ότι «η επιγενετική εξακολουθεί να είναι ένα σχετικά νέο ερευνητικό πεδίο. Ωστόσο, τώρα γνωρίζουμε ότι οι επιγενετικοί μηχανισμοί παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη ασθενειών. "
Στην εργασία, ο Ling εξηγεί ότι οι ερευνητές έχουν βρει έναν αριθμό επιγενετικών τροποποιήσεων σε όλο το γονιδίωμα που θα μπορούσαν να προβλέψουν σε κάποιο βαθμό τον δείκτη μάζας σώματος ενός ατόμου.
Κατά τη σύγκριση των θέσεων μεθυλίωσης DNA σε παγκρεατικά νησάκια - τις δομές που παράγουν ινσουλίνη - από άτομα με διαβήτη τύπου 2 και εκείνα χωρίς την πάθηση, μια μελέτη εντόπισε σχεδόν 26.000 περιοχές που ήταν διαφορετικές μεταξύ των δύο ομάδων.
Ο Lind συμβουλεύει ωστόσο, καθώς δεν είναι σαφές σε αυτό το σημείο εάν αυτές οι αλλαγές είναι η αιτία ή το αποτέλεσμα του διαβήτη τύπου 2.
Διατροφή, άσκηση και γήρανση
Υπάρχουν πολλά στοιχεία που συνδέουν την παχυσαρκία και τον διαβήτη με δυτικές δίαιτες που περιέχουν υψηλά επίπεδα λίπους και ζάχαρης.
Οι επιγενετικές μελέτες μπορεί να μας πουν γιατί.
«Μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά 5 ημερών, η μίμηση της διατροφής που παρατηρήθηκε σε πολλούς παχύσαρκους ανθρώπους, άλλαξε τόσο τη γονιδιακή έκφραση όσο και τα πρότυπα μεθυλίωσης στον ανθρώπινο σκελετικό μυ και λιπώδη ιστό», εξηγεί ο Ling.
«Σημαντικά, φαινόταν ευκολότερο να προκαλέσουμε αλλαγές μεθυλίωσης με υπερβολική σίτιση παρά να τις αντιστρέψουμε με δίαιτα ελέγχου», συνεχίζει.
Η άσκηση επηρεάζει επίσης το επιγενές. Τόσο οι μεμονωμένες συνεδρίες όσο και η μακροχρόνια άσκηση άλλαξαν τη μεθυλίωση του DNA στο σκελετικό μυ και το λίπος, αλλά οι γονιδιακοί στόχοι ήταν διαφορετικοί.
«Η επιγενετική μπορεί να εξηγήσει γιατί διαφορετικά άτομα ανταποκρίνονται διαφορετικά στην άσκηση», σχολιάζει η Tina Rönn, συγγραφέας μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής που συνεργάζεται με τον Ling.
Καθώς γερνάμε, το επιγενές μας συνεχίζει να αλλάζει, δείχνοντας το δάχτυλό μας στη γήρανση ως κινητήριος παράγοντας στις επιγενετικές αλλαγές. Η έρευνα συνδέει την παχυσαρκία με την επιγενετική μετατόπιση καθώς ένα άτομο γερνάει, αλλά πώς ή γιατί συμβαίνει αυτό είναι ασαφές προς το παρόν.
Τι θα συμβεί στην επόμενη γενιά;
Μελέτες σε τρωκτικά δείχνουν ότι μία γενιά μπορεί να περάσει μερικούς επιγενετικούς δείκτες που σχετίζονται με την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2 στην επόμενη γενιά. Στους ανθρώπους, αυτός ο τύπος έρευνας βρίσκεται στα σπάργανα, αλλά προκύπτουν μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα.
Σε μια μελέτη, τα παιδιά των μητέρων που είχαν διαβήτη τύπου 2 κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης είχαν υψηλότερο κίνδυνο ανάπτυξης παχυσαρκίας και διαβήτη τύπου 2 σε μεταγενέστερη ζωή από τα παιδιά μητέρων χωρίς διαβήτη.
Αρκετές μελέτες δείχνουν ότι όταν οι μητέρες βιώνουν λιμό κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, τα παιδιά τους διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο παχυσαρκίας και δυσανεξίας στη γλυκόζη, πιθανώς λόγω αλλαγών στη μεθυλίωση του γονιδίου λεπτίνης.
Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι μητέρες που αφήνουν το σημάδι τους στο επιγενές της επόμενης γενιάς. Το σπέρμα από παχύσαρκους άνδρες έχει μοναδικά πρότυπα μεθυλίωσης DNA, τα οποία αλλάζουν μετά από βαριατρική χειρουργική επέμβαση.
Τι σημαίνει αυτό για την υγεία μας;
Οι Ling και Rönn προτείνουν τη χρήση μεθυλίωσης DNA σε γνωστές θέσεις κινδύνου στο γονιδίωμα ως βιοδείκτες για να βοηθήσουν στον εντοπισμό αυτών των ατόμων που διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο ανάπτυξης παχυσαρκίας και διαβήτη τύπου 2.
Με τη βοήθεια καλύτερων βιοδεικτών, μπορεί να είναι δυνατή η εμφάνιση θέσεων μεθυλίωσης DNA που είναι σημαντικοί παράγοντες κινδύνου και στη συνέχεια χρήση φαρμακολογικών παραγόντων για την αλλαγή του τρόπου μεθυλίωσης.
Τέτοια επιγενετικά φάρμακα υπάρχουν, στην πραγματικότητα, και οι επιστήμονες τα έχουν δοκιμάσει σε άλλες καταστάσεις, όπως ορισμένους τύπους λευχαιμίας.
Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η θεραπεία με έναν τύπο επιγενετικού φαρμάκου, έναν αναστολέα της αποακετυλάσης της ιστόνης που ονομάζεται MC1568, βελτίωσε την έκκριση ινσουλίνης σε παγκρεατικά νησάκια που δωρίστηκαν άτομα με διαβήτη τύπου 2.
«Η παροδική και αναστρέψιμη φύση των επιγενετικών τροποποιήσεων παρέχει ένα ανοιχτό πεδίο για την ανακάλυψη στόχων για μελλοντικές προβλέψεις και θεραπευτικές έννοιες στην παχυσαρκία και τον [διαβήτη τύπου 2]».
Σάρλοτ Λινγκ και Τίνα Ρον
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η μεθυλίωση του DNA είναι μόνο ένας τύπος επιγενετικής τροποποίησης. Με το ερευνητικό πεδίο να αναδύεται σιγά-σιγά από την παιδική του ηλικία, σίγουρα θα υπάρχουν μερικές ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις στον ορίζοντα.
Απομένει να δούμε αν θα διευθετήσουν τη συζήτηση μια για πάντα σχετικά με τη φύση έναντι της διατροφής στην παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2.
