Dieta poate schimba activitatea genetică a descendenților

Modul în care obiceiurile alimentare ale bunicii ne modelează genele

Mamelor li s-au administrat alimente deosebit de grase când erau însărcinate. Fiicele și nepoatele au mâncat normal. Chiar și așa, au fost mai predispuși să dezvolte cancer decât fiicele mamelor care au mâncat normal în timpul sarcinii. Chiar și nepoatele s-au îmbolnăvit mai des, deoarece dieta bunicilor lor era prea grasă.

Acest lucru a apărut într-un experiment pe care cercetătorul de cancer Sonia de Assis l-a efectuat în Statele Unite. Bineînțeles că nu oamenilor. Dar pe șobolani în laborator. Cercetătorul de la Universitatea din Georgetown a examinat situația cu riscul de cancer mamar al fiicelor șobolan după ce a îngrășat mamele.

A constatat că a crescut cu mai mult de jumătate. Nepoțele au avut, de asemenea, un risc crescut. Șobolanii îngrășați bunicii au moștenit aparent un risc crescut de cancer.

Influențele de mediu își pot lăsa amprenta asupra genomului de-a lungul generațiilor. Aceasta este una dintre cele mai recente și interesante descoperiri în cercetarea genetică.

Efectele concrete ale epigeneticii pot fi observate mai ales în cercetarea cancerului. Dar s-au demonstrat efecte și pentru diabet și demențe precum Alzheimer.

Pregătirile hormonale funcționează de-a lungul generațiilor

Poate că în curând medicii nu vor mai întreba cum să se hrănească singuri atunci când vor să estimeze cât de mare este riscul de cancer al unui pacient, de exemplu. Dar și modul în care părinții s-au hrănit singuri, bunicii - și străbunicii.

Și se pot întreba, de asemenea, dacă strămoșii noștri au fost deosebit de stresați sau traumatizați. Stresul emoțional poate lăsa aparent și urme în gene.

Cercetătoarea Sonia de Assis a testat și preparate de estrogen pe șobolani, cum ar fi cele utilizate pentru tratarea complicațiilor sarcinii. Dacă femeilor însărcinate li s-au administrat estrogeni suplimentari în ultima săptămână de sarcină, chiar și strănepoții lor au reacționat cu peste 50% mai susceptibil la substanțele care cauzează cancerul. Motivul pentru aceasta a fost modificarea reglării genelor.

Genele în sine nu se schimbă, ci doar activitatea lor. Vă puteți gândi la asta ca la un comutator: anumite părți ale informației genetice sunt dezactivate, altele activate.

Pentru a reduce la tăcere genele, grupările metil se atașează la bucăți individuale de informații genetice. Citirea informațiilor genetice este blocată în acest moment.

Noi modalități de depistare precoce a cancerului

Cercetătorul a găsit grupuri metil suplimentare în 214 de locuri din genele fiicelor, nepoțelor și strănepoților șobolanilor care au fost supraalimentați cu estrogen;.

Modificările epigenetice ale celulelor pot servi ca un indicator timpuriu al anumitor boli tumorale. Oamenii de știință de la Institutul Max Planck pentru Genetică Moleculară din Berlin au examinat șoarecii care aveau tumori intestinale într-un stadiu incipient.

Cercetătorii au descoperit modele de aproximativ 13.000 de modificări epigenetice în aceste celule canceroase. De asemenea, au descoperit părți mari ale acestor modele în țesutul cancerului uman.

Aceste prime modificari epigenetice ar putea servi drept markeri si sa faca detectarea precoce a tumorilor intestinale mult mai usoara in viitor, spera liderul de studiu Markus Morkel. Pentru acest diagnostic, pacienții ar trebui să furnizeze doar o probă de sânge.

Există, de asemenea, un prim medicament epigenetic. Este utilizat în chimioterapia anumitor tipuri de cancer de sânge. Ingredientul activ azacitidină intervine în reglarea celulară prin blocarea adăugării de grupări metil la ADN. Deci, suprimă creșterea celulelor canceroase.

Nu doar obiceiurile alimentare schimbă genomul descendenților

Preparatele prea grase pentru alimente sau estrogeni, dar și alcoolul în timpul sarcinii, răsucesc întrerupătoarele din genom. Și genele care sunt pornite sau oprite pot crește riscul de cancer la descendenți.

Dar substanțele care pot afecta femeile însărcinate din mediul înconjurător, cum ar fi toxina de mediu DDT sau pesticidul metoxiclor, au și ele un efect epigenetic asupra machiajului genetic. În acest fel, pot face și copiii oamenilor care au intrat în contact cu aceste substanțe.

Faptul că copiii și nepoții încă mai pot simți cum s-au hrănit mamele și bunicile lor - aceasta este legătura pe care Tessa Roseboom, un medic din Amsterdam, a întâlnit-o pentru prima dată când studia documentele de naștere ale clinicii universitare din 1944.

Urme în genele „copiilor flămânzi”

Până la sfârșitul celui de-al doilea război mondial, aprovizionarea cu alimente din Olanda se prăbușise. Femeile însărcinate au născut copii subnutriți, care erau foarte mici. În studiul său publicat în 2001, cercetătoarea a reușit să localizeze în jur de 900 dintre acești „copii flămânzi” care între timp deveniseră ei înșiși părinți.

Aceasta a arătat că femeile care s-au născut cu o greutate scăzută la naștere la acel moment au născut și copii deosebit de mici, deși au existat mult timp pentru a mânca din nou. Acești copii au fost, de asemenea, mai predispuși să aibă boli legate de dietă, cum ar fi diabetul.

„Foametea a schimbat probabil anumite gene”, spune Tessa Roseboom. Ființele vii au astfel posibilitatea de a reacționa mai flexibil la condițiile de mediu.

În vremurile slabe, un organism care se află pe spate oferă șanse mai mari de supraviețuire. Apoi, pe măsură ce au venit vremurile abundenței, avantajul s-a transformat într-un dezavantaj.

Organismul descendenților nu a putut face față hranei abundente. Acesta este modul în care cercetătorul explică rata mai mare a diabetului în rândul generației nepoților.

Ce poate provoca stres în copilărie

Nu numai foamea în vremuri de război ar putea afecta în continuare generațiile viitoare, ci și tensiunea emoțională. Cercetătorii de la Universitatea McGill din Montreal, Canada, au studiat genele persoanelor care au fost abuzate fizic în copilărie și ulterior s-au sinucis.

Cercetătorii i-au comparat cu genele persoanelor care au murit în accidente, dar care păreau să fi avut o copilărie fără griji. La cei decedați, care au fost expuși la stresul enorm al abuzului în copilărie, activitatea unei gene a fost schimbată, ceea ce schimbă absorbția hormonului cortizol din creier.

Cortizolul este eliberat într-o măsură mai mare în timpul stresului. Se pare că celulele umane nu mai erau capabile să lege hormonul, care a fost eliberat în cantități mari de mult timp.

Cercetătorii suspectează că cei afectați ar fi putut intra într-un haos emoțional din care nu ar mai putea găsi o ieșire. „Abia începem să ghicim modul în care genele noastre interacționează cu influențele de mediu”, spune directorul de studiu Michael Meaney.

Experimentele cu animale au arătat, de asemenea, semne că stresul sau frica ar putea declanșa modificări genetice care ar putea fi transmise generației următoare.

Revenirea modificărilor genelor

Un lucru este clar: schimbările epigenetice afectează întotdeauna doar informațiile genetice care sunt deja disponibile. Ei decid doar dacă o anumită parte a genomului este activă sau nu într-o ființă vie.

Și se pare că aceste schimbări pot fi chiar inversate. Cercetătorii de la Institutul Max Planck de biologie a dezvoltării din Tübingen au dovedit acest lucru cu o buruiană discretă. Modificările epigenetice apar și la plante.

Utilizând exemplul creșterului de thală auto-fertilizant, o plantă cu flori albe, cercetătorii au examinat cât de des și în ce zone ale materialului genetic apar modificări epigenetice. Pentru a face acest lucru, au cultivat mii de plante de-a lungul a 30 de generații, întotdeauna în aceleași condiții de viață.

Au existat numeroase modificări ale genelor care au fost transmise generațiilor următoare. Pe termen lung, totuși, o mare parte din aceasta a fost inversată.

Dacă fiicele și nepoatele mănâncă din nou sănătos, este posibil să nu le ajute singure. Dar le-ar putea salva cancerul și alte boli.