Luonto vs. hoito: Mikä ruokkii liikalihavuutta, diabetesta?
Ympäristömme ja elämäntapa voivat vaikuttaa geeniemme toimintaan muuttamatta geneettistä koodia. Katsausartikkeli tiivistää viime vuosikymmenen tutkimuksen, joka osoittaa, miten tämä vaikuttaa liikalihavuuteen ja tyypin 2 diabetekseen.
Luonto versus on lause, jonka monet meistä tuntevat. Geenimme ovat vastuussa monista piirteistämme, mutta hoivalla tai ympäristövaikutuksilla on varmasti oma osansa.
Lihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen suhteen on helppo seurata suoraviivaisia ajatuksia.
Jos kulutamme jatkuvasti enemmän kaloreita kuin poltamme päivittäin, lihomme, ja tämä altistaa meidät kehittämään tyypin 2 diabetesta.
Rasvasolut ja haima palautuvat, kun muutamme elämäntyyliämme ja laihdutamme. Tämä yksinkertainen yhtälö jättää kuitenkin meille monia vastaamattomia kysymyksiä.
Miksi jotkut ihmiset menettävät painonsa nopeammin kuin toiset, vaikka noudattaisivat samaa ruokavaliota tai liikuntaohjelmaa? Miksi jotkut ihmiset kehittävät tyypin 2 diabetesta, kun taas toiset eivät, vaikka heidän geneettinen riski olisi samanlainen?
Epigeneticsillä voi olla vastauksia joihinkin näistä kysymyksistä. Suhteellisen nuori genetiikan haara, epigenetics, on geenitoiminnan muutosten tutkiminen ilman muutoksia itse geneettiseen koodiin tai genomiin.
Voiko epigeneettisyys selittää liikalihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen nousevan määrän?
Epigenomit ovat yksilöllisiä ja dynaamisia
Epigeneettiset modifikaatiot ovat yksi tapa vaikuttaa geenin toimintaan.
DNA-metylaatio on eräänlainen epigeneettinen modifikaatio. Se tapahtuu, kun pienet kemialliset tunnisteet, joita kutsutaan metyyliryhmiksi, kiinnittyvät sytosiiniemäsiin DNA-koodissa. Tämä metylaatio kytkee geenin pois päältä.
Perimme joitain epigeneettisiä markkereita vanhemmiltamme, mutta monet tapahtuvat spontaanisti ja muuttuvat elämämme aikana muodistaen jokaiselle meistä ainutlaatuisen epigenomin.
Artikkelissa lehdessä Solujen aineenvaihdunta, Ruotsin Lundin yliopiston tutkijat tarkastelivat äskettäin ihmisillä osallistuneiden kanssa tehtyjä tutkimuksia, joissa tutkittiin, kuinka DNA: n metylaatio vaikuttaa liikalihavuuteen ja tyypin 2 diabetekseen.
Lundin yliopiston diabeteskeskuksen professori Charlotte Ling selittää lehdistötiedotteessa, että "epigenetics on edelleen suhteellisen uusi tutkimusala; tiedämme kuitenkin nyt, että epigeneettisillä mekanismeilla on tärkeä rooli taudin kehityksessä. "
Paperissa Ling selittää, että tutkijat ovat löytäneet koko genomista useita epigeneettisiä modifikaatioita, jotka voisivat ennustaa henkilön ruumiinindeksiä jossain määrin.
Verrattaessa haiman saarekkeiden DNA-metylaatiokohtia - insuliinia tuottavia rakenteita - tyypin 2 diabetesta sairastavilta ja sairaudettomilta ihmisiltä, eräässä tutkimuksessa tunnistettiin lähes 26 000 aluetta, jotka olivat erilaisia näiden kahden ryhmän välillä.
Lind suosittelee kuitenkin varovaisuutta, koska tässä vaiheessa on epäselvää, ovatko nämä muutokset tyypin 2 diabeteksen syy vai seuraus.
Ruokavalio, liikunta ja ikääntyminen
On paljon todisteita liikalihavuuden ja diabeteksen yhdistämisestä länsimaiseen ruokavalioon, joka sisältää runsaasti rasvaa ja sokeria.
Epigeneettiset tutkimukset voivat kertoa meille miksi.
"Viiden päivän runsasrasvainen ruokavalio, joka jäljittelee monien liikalihavien ihmisten ruokavaliota, muutti sekä geeniekspressiota että metylaatiomalleja ihmisen luurankolihaksessa ja rasvakudoksessa", Ling selittää.
"Tärkeää on, että metylaatiomuutosten aikaansaaminen näytti olevan helpompaa ruokkimalla kuin kääntämällä ne kontrolliruokavaliolla", hän jatkaa.
Liikunta vaikuttaa myös epigenomiin. Sekä yksittäiset istunnot että pitkäaikainen liikunta muuttivat DNA-metylaatiota luurankolihaksissa ja rasvoissa, mutta geenikohteet olivat erilaiset.
"Epigenetics voi selittää, miksi eri ihmiset reagoivat liikuntaan eri tavoin", kommentoi tutkimuksen kirjoittaja ja Lingin kanssa työskentelevä tutkijatohtori Tina Rönn.
Ikääntyessämme epigenomimme muuttuu edelleen, osoittaen sormella ikääntymistä epigeneettisten muutosten ajotekijänä. Tutkimus yhdistää liikalihavuuden epigeneettiseen ajautumiseen ihmisen ikääntyessä, mutta miten tai miksi tämä tapahtuu, on tällä hetkellä epäselvää.
Mitä tapahtuu seuraavalle sukupolvelle?
Jyrsijöillä tehdyt tutkimukset osoittavat, että yksi sukupolvi voi siirtää joitain liikalihavuuteen ja tyypin 2 diabetekseen liittyviä epigeneettisiä markkereita seuraavalle sukupolvelle. Ihmisillä tällainen tutkimus on lapsenkengissään, mutta mielenkiintoisia tuloksia on tulossa.
Eräässä tutkimuksessa äitien lapsilla, joilla oli tyypin 2 diabetes raskauden aikana, oli suurempi riski liikalihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen myöhemmässä elämässä kuin diabetesta sairastavien äitien lapsilla.
Useat tutkimukset osoittavat, että kun äidit kokevat nälänhädän raskauden aikana, heidän lapsillaan on lisääntynyt liikalihavuuden ja glukoosi-intoleranssin riski, mahdollisesti johtuen leptiinigeenin metylaation muutoksista.
Ei vain äidit jätä jälkensä seuraavan sukupolven epigenomeihin. Lihavien miesten siittiöillä on ainutlaatuiset DNA-metylaatiomallit, jotka muuttuvat bariatrisen leikkauksen jälkeen.
Mitä tämä tarkoittaa terveydellemme?
Ling ja Rönn ehdottavat DNA-metylaation käyttämistä genomin tunnetuilla riskialueilla biomarkkereina auttaakseen tunnistamaan yksilöt, joilla on suurempi riski liikalihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen kehittymiselle.
Parempien biomarkkereiden avulla voi olla mahdollista näyttää DNA: n metylaatiokohdat, jotka ovat merkittäviä riskitekijöitä, ja sitten käyttää farmakologisia aineita metylaatiokuvion muuttamiseen.
Tällaisia epigeneettisiä lääkkeitä on itse asiassa jo olemassa, ja tutkijat ovat testanneet niitä muissa olosuhteissa, kuten tietyntyyppisissä leukemioissa.
Äskettäin tehty tutkimus osoitti, että hoito epigeneettisellä lääkeaineella, histonideasetylaasin estäjällä nimeltä MC1568, paransi insuliinin eritystä haiman saarekkeissa, joita tyypin 2 diabetesta sairastavat ihmiset lahjoittivat.
"Epigeneettisten modifikaatioiden ohimenevä ja palautuva luonne tarjoaa avoimen kentän tavoitteiden löytämiselle liikalihavuuden ja [tyypin 2 diabeteksen] tulevia ennusteita ja terapeuttisia käsitteitä varten."
Charlotte Ling ja Tina Rönn
On tärkeää muistaa, että DNA: n metylaatio on vain yksi epigeneettisen modifikaation tyyppi. Kun tutkimuskenttä on hitaasti nousemassa lapsenkengistään, horisontissa on varmasti joitain mielenkiintoisia löytöjä.
Vielä on nähtävissä, ratkaiseeko he lopullisen keskustelun luonnosta lihavuuden ja tyypin 2 diabeteksen hoitoon.
