Tai, ką valgote, gali perprogramuoti jūsų genus – besiformuojantį nutrigenomikos mokslą aiškina ekspertas


Žmonės paprastai galvoja apie maistą kaip apie kalorijas, energiją ir maistą. Tačiau naujausi įrodymai rodo, kad maistas taip pat „kalba“ su mūsų genomu, kuris yra genetinis planas, nurodantis, kaip organizmas funkcionuoja iki ląstelių lygio.

Šis maisto ir genų ryšys gali turėti įtakos jūsų sveikata, fiziologija ir ilgaamžiškumas. Idėja, kad maistas perduoda svarbius pranešimus gyvūno genomui, yra lauko, žinomo kaip, dėmesys nutrigenomika. Ši disciplina vis dar tik pradeda formuotis, o daugelis klausimų lieka paslaptimi. Tačiau mes, mokslininkai, jau daug sužinojome, kaip tai padaryti maisto komponentai veikia genomą.

aš esu molekulinis biologas PSO tiria sąveikas tarp maisto, genai ir smegenys siekdami geriau suprasti, kaip maisto pranešimai veikia mūsų biologiją. Mokslininkų pastangos iššifruoti šį informacijos perdavimą vieną dieną gali lemti sveikesnį ir laimingesnį mūsų visų gyvenimą. Tačiau iki tol nutrigenomika atskleidė bent vieną svarbų faktą: mūsų santykiai su maistu yra daug intymesni, nei kada nors įsivaizdavome.

Maisto ir genų sąveika

Jei mintis, kad maistas, sąveikaudamas su genomu, gali paskatinti biologinius procesus, skamba stulbinančiai, norint rasti įrodytą ir puikų pavyzdį, kaip tai vyksta, reikia žiūrėti tik į avilį. Bitės darbininkės dirba be perstojo, yra sterilios ir gyvena vos kelias savaites. Bičių motinėlės, sėdinčios giliai avilyje, gyvenimo trukmė trunka metus, o vaisingumas yra toks stiprus, kad ji pagimdo visą koloniją.

Ir vis dėlto, bitės darbininkės ir motinėlės yra genetiškai identiški organizmai. Jie tampa dviem skirtingomis gyvybės formomis, nes maisto, kurį jie valgo. Bičių karalienė puotauja Bičių pienelis; bitės darbininkės minta nektaru ir žiedadulkėmis. Abu maisto produktai suteikia energijos, tačiau bičių pienelis turi papildomą savybę: jo maistinės medžiagos gali atrakinti genetines instrukcijas sukurti bičių motinėlės anatomiją ir fiziologiją.

Taigi, kaip maistas paverčiamas biologinėmis instrukcijomis? Prisiminti, kad maistas susideda iš makroelementų. Tai apima angliavandenius – arba cukrų – baltymus ir riebalus. Maiste taip pat yra mikroelementų, tokių kaip vitaminai ir mineralai. Šie junginiai ir jų skilimo produktai gali sukelti genetiniai jungikliai, esantys genome.

Nutrigenomikos sfera siekia iššifruoti, kaip skirtingi maisto produktai perduoda skirtingus ir svarbius pranešimus mūsų ląstelėms.
Peteris Dazeley / Vaizdų bankas per „Getty Images“.

Kaip ir jungikliai, valdantys šviesos intensyvumą jūsų namuose, genetiniai jungikliai nustato, kiek tam tikro genų produkto pagaminama. Pavyzdžiui, bičių piene yra junginių, kurie aktyvuoti genetinius kontrolierius formuoti karalienės organus ir palaikyti jos reprodukcinius gebėjimus. Yra žinoma, kad žmonėms ir pelėms šalutiniai aminorūgšties metionino produktai, kurių gausu mėsoje ir žuvyje, turi įtakos genetiniams parametrams, kurie svarbus ląstelių augimui ir dalijimuisi. O vitaminas C vaidina svarbų vaidmenį išlaikant mūsų sveikatą apsaugoti genomą nuo oksidacinės pažaidos; jis taip pat skatina ląstelių kelių, galinčių atkurti genomą, jei jis būtų pažeistas, funkciją.

Priklausomai nuo informacijos apie mitybą tipo, suaktyvintos genetinės kontrolės ir juos priimančios ląstelės, maiste esantys pranešimai gali turėti įtakos sveikata, ligų rizika ir net gyvenimo trukmė. Tačiau svarbu pažymėti, kad iki šiol dauguma šių tyrimų buvo atlikti su gyvūnų modeliais, pavyzdžiui, su bitėmis.

Įdomu tai, kad maistinių medžiagų gebėjimas pakeisti genetinės informacijos srautą gali apimti kelias kartas. Tyrimai rodo, kad žmonėms ir gyvūnams, senelių dieta turi įtakos genetinių jungiklių veiklai ir anūkų ligų rizikai bei mirtingumui.

Priežastis ir pasekmė

Vienas įdomus mąstymo apie maistą kaip biologinės informacijos rūšį aspektas yra tai, kad jis suteikia naują prasmę maisto grandinės idėjai. Iš tiesų, jei mūsų kūnus įtakoja tai, ką valgėme – iki molekulinio lygio – tai, ką vartojame „valgome“, taip pat gali turėti įtakos mūsų genomui. Pavyzdžiui, lyginant su žole šeriamų karvių pienu, grūdais šeriamų galvijų pienas turi skirtingus kiekius ir rūšis. riebalų rūgštys ir vitaminai C ir A . Taigi, kai žmonės geria šių skirtingų rūšių pieną, jų ląstelės taip pat gauna skirtingus mitybos pranešimus.

Panašiai žmogaus motinos mityba keičia riebalų rūgščių, taip pat vitaminų, tokių kaip B-6, B-12 ir folio rūgšties, kiekį jos piene. Tai gali pakeisti mitybos pranešimų, pasiekiančių kūdikio genetinius jungiklius, tipą, nors šiuo metu nežinoma, ar tai turi įtakos vaiko vystymuisi.

Besišypsanti jauna mergina, gerianti stiklinę pieno per šiaudelį.
Informacija apie maistą, gauta iš gyvūnų, pavyzdžiui, karvės pieno, perduodama pieną geriančiam asmeniui.
Vaizdo šaltinis / „DigitalVision“ per „Getty Images“.

Ir, galbūt patys to nežinodami, mes taip pat esame šios mitybos grandinės dalis. Maistas, kurį valgome, yra susijęs ne tik su genetiniais pokyčiais mūsų ląstelėse, bet ir su ląstelių pokyčiais mikroorganizmai, gyvenantys mūsų žarnyne, odoje ir gleivinėse. Vienas ryškus pavyzdys: pelėms žarnyno bakterijos suskaido trumpos grandinės riebalų rūgštis keičia serotonino kiekįsmegenų cheminis pasiuntinys, reguliuojantis nuotaiką, nerimą ir depresiją bei kitus procesus.

Maisto priedai ir pakuotė

Į maistą įtraukti ingredientai taip pat gali pakeisti genetinės informacijos srautą ląstelėse. Duona ir grūdai yra praturtinti folio rūgštimi užkirsti kelią apsigimimams, atsiradusiems dėl šios maistinės medžiagos trūkumo. Tačiau kai kurie mokslininkai iškelia hipotezę, kad didelis folio rūgšties kiekis nesant kitų natūraliai susidarančių mikroelementų pvz., vitaminas B-12 gali prisidėti prie didesnio gaubtinės žarnos vėžio atvejų Vakarų šalyse, galbūt paveikdamas genetiniai keliai, kontroliuojantys augimą.

Tai taip pat gali būti pasakytina apie chemines medžiagas, esančias maisto pakuotėse. Bisfenolis A arba BPA, junginys, esantis plastike, įjungia genetinius rinkimus žinduoliams, kurie yra labai svarbūs vystymuisi, augimas ir vaisingumas. Pavyzdžiui, kai kurie tyrinėtojai įtaria, kad tiek žmonių, tiek gyvūnų modeliuoseBPA daro įtaką seksualinės diferenciacijos amžiui ir mažina vaisingumą, nes genetiniai jungikliai dažniau įsijungia.

Visi šie pavyzdžiai rodo galimybę, kad genetinė informacija maiste gali atsirasti ne tik dėl jo molekulinės sudėties – aminorūgščių, vitaminų ir panašių dalykų, bet ir dėl šalies žemės ūkio, aplinkos ir ekonomikos politikos arba juos.

Mokslininkai tik neseniai pradėjo dekoduoti šiuos genetinius maisto pranešimus ir jų vaidmenį sveikatai ir ligoms. Mes, mokslininkai, vis dar tiksliai nežinome, kaip maistinės medžiagos veikia genetinius jungiklius, kokios yra jų bendravimo taisyklės ir kaip praėjusių kartų mityba veikia jų palikuonis. Daugelis šių tyrimų iki šiol buvo atlikti tik su gyvūnų modeliais, ir dar daug reikia išsiaiškinti, ką maisto ir genų sąveika reiškia žmonėms.

Vis dėlto aišku, kad nutrigenomikos paslapčių išaiškinimas gali suteikti galių tiek dabartinėms, tiek ateities visuomenėms ir kartoms.