Czy dieta może modyfikować aktywność genów?

Macierzyństwo to ważny okres w życiu kobiety. Jak powszechnie wiadomo, przyszła mama powinna zdrowo się odżywiać. W świetle badań epigenetycznych okazuje się, że to co kobieta spożywa w czasie ciąży, szczególnie w pierwszym trymestrze, ma wpływ na aktywność genów przyszłego dziecka.

Specyficzne czynniki bioaktywne, znajdujące się w diecie wpływają na zmianę m. in. metylacji DNA prowadząc do zmiany ekspresji, czyli aktywności genów. Co ciekawe, złe nawyki żywieniowe mogą powodować modyfikacje epigenetyczne, których efekt widoczny jest w przyszłych pokoleniach.

Bardzo dobrze ten typ zmian ilustruje doświadczenie przeprowadzone przez Waterlanda i Jirtle’a. Myszy yellow Agouti, których użyto do eksperymentu, mają aktywny gen agouti, co przejawia się żółtym umaszczeniem, skłonnością do otyłości, cukrzycy oraz nowotworów. Wysoka aktywność genu spowodowana jest brakiem dołączonych do niego grup metylowych, natomiast przyłączenie ich przyczynia się do jego wyciszenia. Myszy o nieaktywnym genie agouti są brązowe, szczupłe, a ryzyko pojawienia się nowotworów i cukrzycy jest sporo niższe niż obserwujemy to w przypadku myszy żółtych.

Wyciszanie genów
W doświadczeniu naukowcy podzielili ciężarne samice żółte (aktywny gen agouti) na dwie grupy: jedna była karmiona dietą wzbogaconą o witaminę B12, kwasem foliowym oraz choliną (związki sprzyjające metylacji DNA), podczas gdy druga grupa samic była na zwykłej diecie. Jakie uzyskano wyniki? Potomstwo samic będących na diecie z suplementami miało nieaktywny gen agouti, co – jak już wiemy – przejawiało się posiadaniem brązowego futerka, szczupłą budową ciała i mniejszym ryzykiem zachorowania na nowotwory i cukrzycę. Takiego efektu nie opisano w grupie kontrolnej – młode tych samic miały, podobnie jak ich matki, żółte umaszczenie oraz pozostałe konsekwencje wynikające z posiadania aktywnego genu agouti. W doświadczeniu zademonstrowano, że poprzez zmiany wprowadzone w diecie można regulować stopień metylacji DNA, jednocześnie modyfikując aktywność niektórych genów, składniki diety nie zmieniły sekwencji genu, a jedynie go wyciszyły tym samym chroniąc zwierzęta przed chorobami i otyłością.

Dieta matki w czasie ciąży wpływa na aktywność genów dziecka
Pojawia się coraz więcej badań, które sugerują, iż dieta matki we wczesnym okresie ciąży ma wpływ na metylację DNA, determinując w ten sposób skłonność do pewnych chorób. Uważa się, iż schizofrenia może być między innymi spowodowana nieprawidłową metylacją DNA, choć należy podkreślić, iż nie jest to jedyna przyczyna pojawienia się tej choroby.

Ciekawe badania przeprowadzono na grupie dorosłych już osób, których matki w czasie II wojny światowej przeżyły okres głodu. Okazało się, że gdy okres niedożywienia występował w pierwszym trymestrze ciąży, a w pozostałych dwóch trymestrach dieta była prawidłowa, to dzieci rodziły się z normalną masą urodzeniową i wydawało się, iż okres głodu w ich początkowym życiu płodowym nie miał na ich rozwój wpływu. Natomiast, gdy głód występował w trzecim trymestrze ciąży, wówczas dzieci rodziły się z mniejszą masą ciała. Jednak po latach odnotowano, iż ci dorośli, których matki przeżyły głód w początkowym okresie ciąży, częściej byli otyli oraz znacząco częściej chorowali na schizofrenię. Te obserwacje są zgodne z innymi badaniami, które donoszą, iż niska metylacja takich genów jak IGF2 oraz IL-10 może przyczyniać się do rozwoju schizofrenii.

Ważny suplement – kwas foliowy
Okazuje się, iż suplementacja diety kwasem foliowym przed poczęciem oraz do końca I trymestru ciąży przyczynia się do zwiększonej metylacji DNA. Spożycie kwasu foliowego redukuje ryzyko pojawienia się wad cewy nerwowej o 50-75%. Istnieją doniesienia wskazujące, iż suplementacja diety kwasem foliowym kobiet ciężarnych zmniejsza ryzyko opóźnień mowy u dziecka, a także zwiększa funkcje poznawcze u 9-10 latków. Pojawiła się nawet praca sugerująca, że kwas foliowy zmniejsza ryzyko autyzmu u potomstwa. Dlatego bardzo istotne jest, aby przyszłe matki planujące ciążę przyjmowały odpowiednią dawkę kwasu foliowego.

Źródło: IŻŻ NCEŻ/dr inż. Dorota Łukasiewicz-Śmietańska