Природата срещу Грижи: Какво насърчава затлъстяването, диабета?

Нашата среда и начинът ни на живот могат да повлияят на функцията на нашите гени, без да променят генетичния код. Статия за преглед обобщава изследванията през последното десетилетие и показва как това допринася за затлъстяването и диабета тип 2.

Природа срещу грижа е фраза, която много от нас знаят. Нашите гени са отговорни за много от нашите черти, но хранителните или екологичните фактори със сигурност играят роля.

Когато става въпрос за затлъстяване и диабет тип 2, е лесно да се следва пряка мисъл.

Ако постоянно ядем повече калории, отколкото изгаряме всеки ден, напълняваме, което ни кара да развием диабет тип 2.

Нашите мастни клетки и панкреас се възстановяват, когато променим начина си на живот и отслабнем. Това просто уравнение обаче ни оставя много въпроси без отговор.

Защо някои хора отслабват по-бързо от други дори след спазване на същия режим на хранене или упражнения? Защо някои хора развиват диабет тип 2, а други не, дори ако генетичният им риск е сходен?

Епигенетиката може да даде отговорите на някои от тези въпроси. Сравнително млад клон на генетиката, епигенетика, е изследването на промените в генната функция без промяна на генетичния код или самия геном.

Епигенетиката може да обясни нарастващите нива на затлъстяване и диабет тип 2?

Епигеномите са индивидуални и динамични

Епигенетичните модификации са един от начините за въздействие върху начина, по който генът работи.

ДНК метилирането е вид епигенетична модификация. Това се случва, когато малки химически етикети, наречени метилови групи, се прикрепят към цитозиновите основи в ДНК кода. Това метилиране изключва ген.

Ние наследяваме някои епигенетични маркери от родителите си, но много от тях се появяват спонтанно и се променят в течение на живота ни, създавайки всеки от нас с уникален епигеном.

В статия в списанието Cell Metabolism, изследователи от университета в Лунд в Швеция наскоро направиха преглед на проучвания с човешки участници, изследващи как метилирането на ДНК допринася за затлъстяването и диабета тип 2.

Шарлот Линг, професор в Диабетния център на университета в Лунд, обяснява в прессъобщение, че "епигенетиката все още е сравнително млада област на изследване, но сега знаем, че епигенетичните механизми играят важна роля в развитието на болести"

В статията Линг обяснява, че изследователите са открили редица епигенетични модификации в целия геном, които могат до известна степен да предскажат индекса на телесна маса на човек.

При сравняване на местата за метилиране на ДНК в панкреатичните островчета - структурите, които произвеждат инсулин - при хора с диабет тип 2 и такива без заболяване, едно проучване идентифицира близо 26 000 региона, които са различни между двете групи.

Линд съветва с повишено внимание, тъй като към този момент не е ясно дали тези промени са причина или ефект от диабет тип 2.

задвижван от проекта Рубикон

Диета, упражнения и стареене

Има достатъчно доказателства, че затлъстяването и диабетът са свързани със западните диети с високо съдържание на мазнини и захар.

Епигенетичните изследвания могат да ни кажат защо.

„Пет дни преяждане с високо съдържание на мазнини, което имитира диетата на много затлъстели хора, промени както генната експресия, така и моделите на метилиране в човешките скелетни мускули и мастната тъкан“, обяснява Линг.

"Важното е, че изглеждаше по-лесно да се предизвикат промени в метилирането чрез прехранване, отколкото да се обърнат чрез контролна диета", продължава тя.

Упражнението засяга и епигенома. Както единичните сесии, така и продължителните упражнения променят ДНК метилирането в скелетните мускули и мазнините, но генните цели са различни.

"Епигенетиката може да обясни защо различните хора реагират по различен начин на движение", коментира Тина Рон, автор на изследването и изследовател в постдок в Ling.

С увеличаване на възрастта нашият епигеном продължава да се променя, насочвайки пръста към стареенето като движещ фактор за епигенетичните промени. Изследванията свързват затлъстяването с епигенетичния дрейф в напреднала възраст, но как или защо това се случва, в момента не е ясно.

Какво се случва със следващото поколение?

Изследванията върху гризачи показват, че едно поколение може да предаде на следващото поколение някои епигенетични маркери, свързани със затлъстяването и диабет тип 2. При хората този тип изследвания все още са в зародиш, но се появяват някои интересни резултати.

В едно проучване децата, родени от майки, които са имали диабет тип 2 по време на бременност, са изложени на по-висок риск от развитие на затлъстяване и диабет тип 2 по-късно в живота, отколкото деца, родени от майки без диабет.

Няколко проучвания показват, че ако майките изпитват глад по време на бременност, децата им са изложени на повишен риск от затлъстяване и непоносимост към глюкоза, вероятно поради промени в метилирането на лептиновия ген.

Но не само майките оставят своя отпечатък върху епигенома на следващото поколение. Сперматозоидите от мъже със затлъстяване имат уникални модели на метилиране на ДНК, които се променят след бариатрична хирургия.

Какво означава това за нашето здраве?

Линг и Рьон предлагат да се използва ДНК метилиране на известни рискови места в генома като биомаркер, за да се идентифицират онези индивиди, които са изложени на по-висок риск от затлъстяване и диабет тип 2.

С помощта на по-добри биомаркери може да е възможно да се идентифицират местата на метилиране на ДНК, които са значими рискови фактори, и след това да се промени моделът на метилиране с фармакологични средства.

Всъщност такива епигенетични лекарства вече съществуват и учените са ги тествали при други състояния, като например някои видове левкемия.

Неотдавнашно проучване показа, че лечението с тип епигенетично лекарство, инхибитор на хистон деацетилаза, наречено MC1568, подобрява секрецията на инсулин в панкреатичните островчета, дарено от хора с диабет тип 2.

"Преходният и обратим характер на епигенетичните модификации предлага открито поле за откриване на цели за бъдещи прогнози и терапевтични концепции при затлъстяване и [диабет тип 2]."

Шарлот Линг и Тина Рьон

Важно е да запомните, че метилирането на ДНК е само един вид епигенетична модификация. Тъй като областта на изследванията се развива бавно от самото начало, със сигурност има някои интересни открития на хоризонта.

Остава да видим дали те ще приключат веднъж завинаги дебата между природата и диетата за затлъстяване и диабет тип 2.