Gamta ir puoselėjimas: kas skatina nutukimą, diabetą?
Mūsų aplinka ir gyvenimo būdas gali paveikti genų funkciją nekeisdami genetinio kodo. Apžvalginiame straipsnyje apibendrinami pastarojo dešimtmečio tyrimai, parodantys, kaip tai prisideda prie nutukimo ir 2 tipo diabeto.
Gamta prieš puoselėjimą yra frazė, kurią daugelis iš mūsų yra pažįstami. Mūsų genai yra atsakingi už daugelį mūsų bruožų, tačiau puoselėjimas ar aplinkos poveikis tikrai turi savo vaidmenį.
Kalbant apie nutukimą ir 2 tipo cukrinį diabetą, lengva vadovautis tiesmuko mintimis.
Jei nuolat vartojame daugiau kalorijų, nei deginame kiekvieną dieną, priaugame svorio, ir tai mus skatina susirgti 2 tipo cukriniu diabetu.
Mūsų riebalų ląstelės ir kasa atsistato, kai pakeičiame gyvenimo būdą ir lieknėjame. Tačiau ši paprasta lygtis mums palieka daug neatsakytų klausimų.
Kodėl kai kurie žmonės lieknėja greičiau nei kiti, net jei laikosi tos pačios dietos ar mankštos režimo? Kodėl vieni žmonės serga 2 tipo cukriniu diabetu, o kiti ne, net jei jų genetinė rizika yra panaši?
Epigenetika gali turėti atsakymus į kai kuriuos iš šių klausimų. Gana jauna genetikos šaka, epigenetika, yra genų funkcijos pokyčių tyrimas be jokių genetinio kodo ar genomo pokyčių.
Ar epigenetika gali paaiškinti didėjantį nutukimą ir 2 tipo diabetą?
Epigenomai yra individualūs ir dinamiški
Epigenetinės modifikacijos yra vienas iš būdų paveikti geno veikimą.
DNR metilinimas yra viena iš epigenetinių modifikacijų rūšių. Jis atsiranda, kai mažos cheminės žymos, vadinamos metilo grupėmis, prisijungia prie citozino bazių DNR kode. Šis metilinimas išjungia geną.
Kai kuriuos epigenetinius žymenis paveldime iš savo tėvų, tačiau daugelis jų įvyksta savaime ir keičiasi per mūsų gyvenimą, kiekvieną iš mūsų užmezgdami unikaliu epigenomu.
Straipsnyje žurnale Ląstelių metabolizmas, Švedijos Lundo universiteto mokslininkai neseniai apžvelgė tyrimus su dalyviais žmonėmis, kuriuose buvo tiriama, kaip DNR metilinimas prisideda prie nutukimo ir 2 tipo diabeto.
Charlotte Ling, Lundo universiteto Diabeto centro profesorė, pranešime spaudai paaiškina, kad „epigenetika vis dar yra gana nauja tyrimų sritis; tačiau dabar mes žinome, kad epigenetiniai mechanizmai vaidina svarbų vaidmenį vystantis ligai “.
Straipsnyje Ling paaiškina, kad mokslininkai visame genome rado daugybę epigenetinių modifikacijų, kurios tam tikru laipsniu galėjo nuspėti žmogaus kūno masės indeksą.
Palyginus kasos salelių DNR metilinimo vietas - insuliną gaminančias struktūras iš žmonių, sergančių 2 tipo cukriniu diabetu, ir tų, kuriems ši liga nėra, vienas tyrimas nustatė beveik 26 000 regionų, kurie buvo skirtingi abiejose grupėse.
Lindas pataria būti atsargiems, nes šiuo metu nėra aišku, ar šie pokyčiai yra 2 tipo diabeto priežastis ar pasekmė.
Dieta, mankšta ir senėjimas
Yra daugybė įrodymų, siejančių nutukimą ir diabetą su vakarietiškomis dietomis, kuriose yra didelis riebalų ir cukraus kiekis.
Epigenetiniai tyrimai gali mums pasakyti, kodėl.
„Penkių dienų riebus dietos perteklius, imituojant daugelio nutukusių žmonių dietą, pakeitė žmogaus griaučių raumenų ir riebalinio audinio genų ekspresiją ir metilinimo modelius“, - aiškina Ling.
"Svarbu tai, kad atrodė lengviau sukelti metilinimo pokyčius per daug maitinant, nei juos pakeisti kontroline dieta", - tęsia ji.
Sportas taip pat veikia epigenomą. Ir vienos sesijos, ir ilgalaikis pratimas pakeitė DNR metilinimą skeleto raumenyse ir riebaluose, tačiau genų taikiniai buvo skirtingi.
„Epigenetika gali paaiškinti, kodėl skirtingi žmonės skirtingai reaguoja į mankštą“, - komentuoja tyrimo autorė ir su Ling dirbanti mokslų daktarė Tina Rönn.
Senstant mūsų epigenomas ir toliau keičiasi, rodydamas pirštu į senėjimą, kuris yra epigenetinių pokyčių variklis. Tyrimai sieja nutukimą su epigenetiniu dreifu, kai žmogus sensta, tačiau šiuo metu neaišku, kaip ir kodėl tai vyksta.
Kas nutiks kitai kartai?
Tyrimai su graužikais rodo, kad viena karta gali perduoti kai kuriuos epigenetinius žymenis, susijusius su nutukimu ir 2 tipo cukriniu diabetu, kitai kartai. Žmonėms tokio tipo tyrimai yra tik pradinėje stadijoje, tačiau paaiškėja įdomių rezultatų.
Vieno tyrimo metu motinų, kurios nėštumo metu sirgo 2 tipo cukriniu diabetu, vaikams buvo didesnė nutukimo ir 2 tipo diabeto išsivystymo rizika vėlesniame gyvenime nei diabetu sergančių motinų vaikams.
Keletas tyrimų rodo, kad kai motinos nėštumo metu patiria badą, jų vaikams yra didesnė nutukimo ir gliukozės netoleravimo rizika, galbūt dėl leptino geno metilinimo pokyčių.
Vis dėlto ne tik motinos palieka savo žymę naujos kartos epigenome. Nutukusių vyrų spermatozoidai turi unikalius DNR metilinimo modelius, kurie keičiasi po bariatrinės operacijos.
Ką tai reiškia mūsų sveikatai?
Lingas ir Rönnas siūlo naudoti DNR metilinimą žinomose genomo rizikos vietose kaip biomarkerius, kad padėtų nustatyti asmenis, kuriems yra didesnė nutukimo ir 2 tipo diabeto rizika.
Naudojant geresnius biomarkerius, gali būti įmanoma parodyti DNR metilinimo vietas, kurios yra reikšmingi rizikos veiksniai, ir paskui naudoti farmakologinius agentus metilinimo modeliui pakeisti.
Tokių epigenetinių vaistų iš tikrųjų jau yra, ir mokslininkai juos išbandė kitomis sąlygomis, pavyzdžiui, tam tikromis leukemijos rūšimis.
Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad gydymas epigenetiniu vaistu, histono deacetilazės inhibitoriumi, vadinamu MC1568, pagerino insulino sekreciją kasos salelėse, kurias dovanojo 2 tipo cukriniu diabetu sergantys žmonės.
"Laikinas ir grįžtamasis epigenetinių modifikacijų pobūdis suteikia atvirą lauką būsimiems nutukimo ir [2 tipo cukrinio diabeto] prognozavimo tikslams ir terapinėms koncepcijoms atrasti."
Charlotte Ling ir Tina Rönn
Svarbu prisiminti, kad DNR metilinimas yra tik viena iš epigenetinių modifikacijų rūšių. Tyrimo laukui pamažu atsirandant nuo pat pradžių, horizonte bus keletas įdomių atradimų.
Belieka laukti, ar jie kartą ir visiems laikams išspręs diskusijas dėl nutukimo ir 2 tipo cukrinio diabeto puoselėjimo.
