Dieta pod mikroskopem (II) — nakarmić epigenom

Dieta pod mikroskopem (II) —
nakarmić epigenom
Powiedzenie „czym skorupka za młodu nasiąknie, tym na starość trąci”
nabiera nowego znaczenia w świetle prac zaprezentowanych na początku
sierpnia w trakcie konferencji Era of Hope organizowanej przez
Department of Defense Breast Cancer Research Program (BCRP). Z badań
przeprowadzonych na gryzoniach wynika, że córki samic, które w trakcie
ciąży spożywały większe ilości kwasów tłuszczowych Omega-3 lub związki
stanowiące źródło grupy metylowej, z mniejszym prawdopodobieństwem
zachorują na raka piersi.
Od lat paniom spodziewającym się potomka lekarze zalecają wzbogacenie diety w
kwas foliowy. Ten związek, zaliczany do witamin, w organizmie przekształcany
jest do tetrahydrofolianu, biorącego udział w reakcjach metylacji i syntezy
kwasów nukleinowych. Jest niezbędny komórkom przechodzącym intensywne
podziały mitotyczne.
Nawet nie zdajemy sobie sprawy, jak dalece to co jemy wpływa na przyszłość
następnych pokoleń. Nieprawidłowa dieta w tym trudnym okresie ciąży może
wiązać się z wystąpieniem u dziecka astmy, nadciśnienia, choroby wieńcowej,
chorób nowotworowych, neurodegeneracyjnych, otyłości, cukrzycy, zespołu
metabolicznego, niepłodności… Można długo wyliczać. Szacuje się, że
niefrasobliwość w doborze diety jest przyczyną 35% nowotworów. Najnowsze
badania dowodzą, że ryzyko raka piersi u córki zmniejsza się odwrotnie
proporcjonalnie do ilości spożywanych przez matkę w trakcie ciąży kwasów
Omega-3 lub składników odżywczych takich jak metionina, cholinia, folian lub
witamina B12, będących donorami grup metylowych.
Odżywianie w erze „omik”: nutrigenomika
Ochronne działanie tych związków wynika z ich udziału w procesie metylacji
genów. Metylacja jest jednym z mechanizmów epigenetycznych, powodujących
modyfikację poziomu ekspresji genu, bez wprowadzania zmian w sekwencji
nukleotydowej. Polega na przyłączeniu grupy -CH3 pochodzącej z Sadenozynometioniny (SAM) do zasad azotowych nukleotydów przez specyficzne
enzymy – metylazy DNA. Metylacja elementów regulatorowych genu lub innych
fragmentów prowadzi do obniżenia lub całkowitej inaktywacji ich aktywności
transkrypcyjnej.
Wcześniejsze doświadczenia na myszach pokazały, jak duże znaczenie dla
epigenomu dziecka ma dieta matki w czasie pierwszych dni od powstawania
nowego życia. Niemetylowany gen agouti u myszy powoduje, że zwierzę ma żółtą
sierść, jest otyłe, podatne na zachorowanie na cukrzycę i nowotwory, podczas gdy
mysz z identyczną sekwencją nukleotydową, ale metylowanym genem agouti jest
ciemnoubarwiona, szczułpła i zdrowa. Potomstwo myszy żółtej, karmionej w
trakcie ciąży preparatami bogatymi w donory grupy metylowych było przeważnie
szczupłe i zdrowe. Już te doświadczenia pokazują, jak ważnym prenatalnym
czynnikiem rozwojowym jest menu matki.
Oczywiście toksyny również mają swój udział w kształtowaniu wzoru metylacji.
Ksenobiotyki takie jak beznopiren, wchodzący w skład dymu tytoniowego,
zwiększają podatność na choroby nawet przez kilka kolejnych pokoleń. Związki
negatywnie oddziałujące na układ endokrynowy, jak na przykład fungicyd
winklozolina o działaniu anty-androgenowym prowadzą do zmian w komórkach
prekursorowych spermy, utrzymujących się co najmniej przez cztery generacje!
Kwasy Omega-3 i spółka
Wzbogacenie diety w kwasy Omega-3 w trakcie ciąży i laktacji może uchronić
pociechę przed chorobą nowotworową wskutek zmian epigenetycznych
następujących już w trakcie formowania się płodu. Modyfikacje tego typu mogą
trwale wpływać na ekspresję genów, co określa się jako imprinting. Badacze
z Marshall University przeprowadzili badania, w których dwie grupy myszy w
ciąży karmiono różnymi składnikami. Jedna grupa otrzymywała olej bogaty w
kwasy Omega-3, a druga – Omega-6. Porównano profile ekspresji komórek sutka u
potomstwa i zaobserwowano różnice dotyczące wielu genów związanych z
rozwojem nowotworu, w tym dwóch istotnych epigenetycznie markerów.
Prace innego zespołu z North Dakota State University zaprezentowane na tym
samym spotkaniu dowodzą, że dieta matek bogatsza w lipotropowe składniki
odżywcze, tj. metionina, cholina, folian i witamina B12, zwiększa metabolizm
metylu, który stymuluje pełen rozwój gruczołu sutkowego, wpływa na
epigenetyczny imprinting w komórkach i zmniejsza tym samym ryzyko
zachorowania na raka u potomstwa.
Badania dotyczyły grupy 45 samic szczurów w ciąży, podzielonej na dwie
podgrupy, otrzymujące zwykłe pożywienie i wzbogacone w związki zawierające
grupy metylowe. Po działaniu na ich dorosłe potomstwo czynnikiem
kancerogennym mierzono częstość wystąpienia, wielkość i objętość guzów. U
córek szczurzyc na „specjalnej” diecie nowotwory, jeżeli już występowały, były
zdecydowanie mniejsze i — co również ważne — nie przerzutowały.
Produkty spożywcze zawierające jednocześnie duże ilości kwasów Omega-3,
kwasu foliowego i metioniny to przede wszystkim produkty pełnoziarniste, ryby
morskie, jaja (które są też dosłownie kopalnią choliny), olej i siemię lniane.
Witaminę B12 znajdziemy w mięczakach i cielęcinie. Przyszłe mamy, zwłaszcza te,
u których ryzyko zachorowania z punktu widzenia genetyki jest wyższe, mogą
więc od samego początku zadbać o zdrowie swoich dzieci w dorosłym życiu,
wprowadzając te produkty d9o swojego codziennego jadłospisu.
Martyna Franczuk
Literatura:
F. J. Cisnero, DNA methylation and men infertility [w:] Frontiers in Bioscience 9
(2004), s. 1189-1200.
B. Hanley et al., Metabolic imprinting, programming and epigenetics – a review of
present priorities and futere opportunities [w:] British Journal of Nutrition vol.
104 (2010), s. S1-S25.
J. Tost, DNA Methylation: An Introduction to the Biology and the DiseaseAssociated Changes of Promising Biomarker [w:] Molecular Biotechnology vol. 44,
nr 4 (2009), s.71-81.
EurekAlert!
Nauka w Polsce
Produkty zawierające najwięcej danych związków zostały wybrane na podstawie
informacji zamieszczonych na stronie Self Nutrition Data
Niewłaściwa dieta matki może wpłynąć na wystąpienie licznych chorób u
dziecka!
Data publikacji: 04.12.2011r.