Priroda naspram njege: Što potiče pretilost, dijabetes?
Naše okruženje i način života mogu utjecati na funkciju naših gena bez promjene genetskog koda. Pregledni članak sažima istraživanja u proteklom desetljeću koja pokazuju kako to pridonosi pretilosti i dijabetesu tipa 2.
Priroda naspram njege fraza je koja je mnogima od nas poznata. Naši su geni odgovorni za mnoge naše osobine, ali njega ili utjecaji okoline zasigurno imaju svoju ulogu.
Što se tiče pretilosti i dijabetesa tipa 2, lako je slijediti izravan tok misli.
Ako svakodnevno konzumiramo više kalorija nego što svakodnevno sagorijevamo, debljamo se, a to nas predisponira za razvoj dijabetesa tipa 2.
Naše masne stanice i gušterača oporavljaju se nakon što promijenimo način života i izgubimo kilograme. Međutim, ova jednostavna jednadžba ostavlja nam mnoga pitanja bez odgovora.
Zašto neki ljudi mršave brže od drugih, čak i ako slijede istu prehranu ili režim vježbanja? Zašto neki ljudi razvijaju dijabetes tipa 2, dok drugi ne, čak i kada je njihov genetski rizik sličan?
Epigenetika može sadržavati odgovore na neka od ovih pitanja. Relativno mlada genetička grana, epigenetika je proučavanje promjena u funkciji gena bez ikakvih izmjena u samom genetskom kodu ili genomu.
Može li epigenetika objasniti porast pretilosti i dijabetesa tipa 2?
Epigenomi su individualni i dinamični
Epigenetske modifikacije jedan su od načina utjecaja na to kako gen funkcionira.
Metilacija DNA jedna je od vrsta epigenetske modifikacije. To se događa kada se male kemijske oznake nazvane metilne skupine prikače na baze citozina u DNA kodu. Ova metilacija isključuje gen.
Neke epigenetske markere nasljeđujemo od roditelja, ali mnogi se javljaju spontano i mijenjaju se tijekom našeg života, oblikujući svakoga od nas jedinstvenim epigenomom.
U članku u časopisu Metabolizam stanica, istraživači sa Sveučilišta Lund u Švedskoj nedavno su pregledali studije s ljudskim sudionicima koje su istraživale kako metilacija DNA pridonosi pretilosti i dijabetesu tipa 2.
Charlotte Ling, profesorica na Sveučilištu za dijabetes u Lundu, u priopćenju za javnost objašnjava da je „epigenetika još uvijek relativno novo istraživačko područje; međutim, sada znamo da epigenetski mehanizmi igraju važnu ulogu u razvoju bolesti. "
U radu Ling objašnjava da su istraživači pronašli niz epigenetskih modifikacija kroz genom koje bi mogle u određenoj mjeri predvidjeti indeks tjelesne mase neke osobe.
Kada se uspoređuju mjesta metilacije DNA na otočićima gušterače - strukturama koje proizvode inzulin - od ljudi s dijabetesom tipa 2 i onih bez te bolesti, jedno je istraživanje identificiralo gotovo 26 000 regija koje su se razlikovale između ove dvije skupine.
Lind ipak savjetuje oprez jer u ovom trenutku nije jasno jesu li ove promjene uzrok ili učinak dijabetesa tipa 2.
Dijeta, vježbanje i starenje
Postoji mnogo dokaza koji povezuju pretilost i dijabetes sa zapadnjačkom prehranom koja sadrži visoku razinu masti i šećera.
Epigenetske studije mogu nam reći zašto.
"Petodnevna prehrana bogata mastima, oponašajući prehranu viđenu kod mnogih pretilih ljudi, promijenila je i ekspresiju gena i obrasce metilacije u ljudskim koštanim mišićima i masnom tkivu", objašnjava Ling.
"Što je najvažnije, činilo se da je lakše izazvati promjene metilacije prekomjernim hranjenjem nego ih preokrenuti kontrolnom prehranom", nastavlja ona.
Tjelovježba također utječe na epigenom. I pojedinačne seanse i dugotrajna vježba promijenile su metilaciju DNA u koštanim mišićima i masti, ali ciljevi gena bili su različiti.
"Epigenetika može objasniti zašto različiti ljudi različito reagiraju na vježbanje", komentira Tina Rönn, autorica studije i postdoktorska istraživačica koja radi s Lingom.
Kako starimo, naš se epigenome nastavlja mijenjati, pokazujući prstom na starenje kao pokretački čimbenik u epigenetskim promjenama. Istraživanje povezuje pretilost s epigenetskim zanosom kako osoba stari, ali kako i zašto se to događa trenutno nije jasno.
Što se događa sa sljedećom generacijom?
Studije na glodavcima pokazuju da jedna generacija može prenijeti neke epigenetske markere povezane s pretilošću i dijabetesom tipa 2 sljedećoj generaciji. Kod ljudi je ova vrsta istraživanja u povojima, ali pojavljuju se neki zanimljivi rezultati.
U jednom istraživanju djeca majki koje su tijekom trudnoće imale dijabetes tipa 2 imali su veći rizik od pretilosti i dijabetesa tipa 2 u kasnijem životu od djece majki bez dijabetesa.
Nekoliko studija pokazuje da kada majke osjećaju glad tijekom trudnoće, njihova djeca imaju povećani rizik od pretilosti i intolerancije na glukozu, vjerojatno zbog promjena u metilaciji gena leptina.
Ipak, nisu samo majke one koje ostavljaju trag u epigenomu sljedeće generacije. Sperma pretilih muškaraca ima jedinstvene obrasce metilacije DNA koji se mijenjaju nakon bariatrijske operacije.
Što to znači za naše zdravlje?
Ling i Rönn predlažu upotrebu metilacije DNA na poznatim mjestima rizika u genomu kao biomarkere kako bi se identificirale osobe s većim rizikom od pretilosti i dijabetesa tipa 2.
Uz pomoć boljih biomarkera, možda će biti moguće prikazati mjesta metilacije DNA koja su značajni faktori rizika, a zatim koristiti farmakološka sredstva za promjenu uzorka metilacije.
Takvi epigenetski lijekovi zapravo već postoje, a znanstvenici su ih testirali u drugim uvjetima, poput određenih vrsta leukemije.
Nedavno istraživanje pokazalo je da je liječenje tipom epigenetskog lijeka, inhibitorom histonske deacetilaze nazvanim MC1568, poboljšalo lučenje inzulina na otočićima gušterače koje su donirali ljudi s dijabetesom tipa 2.
"Privremena i reverzibilna priroda epigenetskih modifikacija pruža otvoreno polje za otkrivanje ciljeva za buduće predviđanje i terapijske koncepte kod pretilosti i [dijabetesa tipa 2]."
Charlotte Ling i Tina Rönn
Važno je zapamtiti da je metilacija DNA samo jedna vrsta epigenetske modifikacije. Kako će se istraživačko polje polako razvijati u povojima, na pomolu će biti neka zanimljiva otkrića.
Treba vidjeti hoće li jednom zauvijek riješiti raspravu o prirodi naspram njege kod pretilosti i dijabetesa tipa 2.
