Příroda vs. péče: Co podporuje obezitu, cukrovku?
Naše prostředí a životní styl mohou ovlivnit funkci našich genů bez změny genetického kódu. Přehledový článek shrnuje výzkum za poslední desetiletí, který ukazuje, jak to přispívá k obezitě a cukrovce 2. typu.
Příroda versus výchova je fráze, kterou mnozí z nás znají. Naše geny jsou zodpovědné za mnoho z našich vlastností, ale jistá část musí mít vliv na péči nebo vlivy prostředí.
Pokud jde o obezitu a cukrovku typu 2, je snadné sledovat přímou myšlenkovou linii.
Pokud důsledně konzumujeme více kalorií, než každý den spálíme, přibrali jsme na váze, což nás předurčuje k rozvoji diabetu 2. typu.
Jakmile změníme životní styl a zhubneme, obnoví se naše tukové buňky a pankreas. Tato jednoduchá rovnice nám však ponechává mnoho nezodpovězených otázek.
Proč někteří lidé hubnou rychleji než ostatní, i když dodržují stejnou dietu nebo cvičí? Proč se u některých lidí vyvine cukrovka typu 2, zatímco u jiných ne, i když je jejich genetické riziko podobné?
Na některé z těchto otázek může odpovídat Epigenetika. Relativně mladá větev genetiky, epigenetika, je studium změn v genové funkci bez jakýchkoli změn genetického kódu nebo samotného genomu.
Může epigenetika vysvětlit rostoucí míru obezity a cukrovky 2. typu?
Epigenomy jsou individuální a dynamické
Epigenetické modifikace jsou jedním ze způsobů, jak ovlivnit fungování genu.
Methylace DNA je jedním typem epigenetické modifikace. Nastává, když se malé chemické značky nazývané methylové skupiny připojí k cytosinovým bázím v kódu DNA. Tato methylace vypíná gen.
Zdědíme některé epigenetické markery od svých rodičů, ale mnoho z nich se vyskytuje spontánně a během našeho života se mění, což každého z nás vytváří jedinečným epigenomem.
V článku v časopise Buněčný metabolismusVědci z Lund University ve Švédsku nedávno přezkoumali studie s lidskými účastníky, které zkoumaly, jak metylace DNA přispívá k obezitě a cukrovce 2. typu.
Charlotte Ling, profesorka na Lund University Diabetes Center, v tiskové zprávě vysvětluje, že „epigenetika je stále relativně novým výzkumným oborem; nyní však víme, že epigenetické mechanismy hrají ve vývoji onemocnění důležitou roli. “
V článku Ling vysvětluje, že vědci našli v celém genomu řadu epigenetických modifikací, které by mohly do určité míry předpovědět index tělesné hmotnosti člověka.
Při porovnání míst methylace DNA na ostrůvcích pankreatu - strukturách, které produkují inzulín - od lidí s diabetem typu 2 a osob bez tohoto onemocnění, jedna studie identifikovala téměř 26 000 oblastí, které se mezi oběma skupinami lišily.
Lind však doporučuje opatrnost, protože v tuto chvíli není jasné, zda jsou tyto změny příčinou nebo následkem cukrovky 2. typu.
Dieta, cvičení a stárnutí
Existuje spousta důkazů spojujících obezitu a cukrovku se západními dietami obsahujícími vysokou hladinu tuku a cukru.
Epigenetické studie nám možná řeknou proč.
"Pětidenní nadměrné stravování s vysokým obsahem tuku, které napodobuje stravu u mnoha obézních lidí, změnilo jak genovou expresi, tak methylační vzorce v lidském kosterním svalu a tukové tkáni," vysvětluje Ling.
"Důležité je, že se zdálo snazší vyvolat změny methylace nadměrným krmením, než je zvrátit kontrolní dietou," pokračuje.
Cvičení také ovlivňuje epigenom. Jednotlivé relace i dlouhodobé cvičení změnily metylaci DNA v kosterním svalu a tuku, ale genové cíle byly jiné.
"Epigenetika může vysvětlit, proč různí lidé reagují na cvičení odlišně," komentuje Tina Rönn, autorka studie a postdoktorandský výzkumník ve spolupráci s Ling.
Jak stárneme, náš epigenom se stále mění a ukazuje prstem na stárnutí jako hybný faktor epigenetických změn. Výzkum spojuje obezitu s epigenetickým driftem, jak člověk stárne, ale jak a proč k tomu dojde, je v tuto chvíli nejasné.
Co se stane s příští generací?
Studie na hlodavcích ukazují, že jedna generace může předat některé epigenetické markery spojené s obezitou a diabetem 2. typu na další generaci. U lidí je tento typ výzkumu v plenkách, ale objevují se některé zajímavé výsledky.
V jedné studii měly děti matek, které měly během těhotenství cukrovku 2. typu, vyšší riziko rozvoje obezity a cukrovky 2. typu v pozdějším věku než děti matek bez cukrovky.
Několik studií ukazuje, že když matky pociťují během těhotenství hladomor, jejich děti jsou vystaveny zvýšenému riziku obezity a intolerance glukózy, pravděpodobně kvůli změnám v methylaci genu pro leptin.
Nejen matky však zanechávají své stopy v epigenomu příští generace. Sperma od obézních mužů má jedinečné vzorce methylace DNA, které se mění po bariatrické operaci.
Co to znamená pro naše zdraví?
Ling a Rönn navrhují použít metylaci DNA na známých rizikových místech v genomu jako biomarkery, které pomohou identifikovat ty jedince s vyšším rizikem vzniku obezity a cukrovky 2. typu.
S pomocí lepších biomarkerů je možné ukázat místa methylace DNA, která jsou významnými rizikovými faktory, a poté pomocí farmakologických látek změnit methylační vzorec.
Takové epigenetické léky ve skutečnosti již existují a vědci je testovali za jiných podmínek, jako jsou určité typy leukémie.
Nedávná studie ukázala, že léčba typem epigenetického léčiva, inhibitorem histon-deacetylázy zvaným MC1568, zlepšila sekreci inzulínu na ostrůvcích pankreatu, které lidé s diabetem typu 2 darovali.
"Přechodná a reverzibilní povaha epigenetických modifikací poskytuje otevřené pole pro objevování cílů pro budoucí predikci a terapeutické koncepty v obezitě a [cukrovce typu 2]."
Charlotte Ling a Tina Rönn
Je důležité si uvědomit, že methylace DNA je pouze jedním typem epigenetické modifikace. Vzhledem k tomu, že výzkumné pole se pomalu vynořuje z dětství, na obzoru budou určitě nějaké zajímavé objevy.
Uvidíme, zda urovnají debatu jednou provždy o přírodě versus výchově k obezitě a cukrovce 2. typu.
