Natura vs. hrana: Ce alimentează obezitatea, diabetul?
Mediul și stilul nostru de viață pot afecta funcția genelor noastre fără a modifica codul genetic. Un articol de recenzie rezumă cercetările din ultimul deceniu care arată modul în care acest lucru contribuie la obezitate și la diabetul de tip 2.
Natura versus hrană este o frază cu care mulți dintre noi suntem familiarizați. Genele noastre sunt responsabile pentru multe dintre trăsăturile noastre, dar influențele de hrană sau de mediu au cu siguranță un rol de jucat.
Când vine vorba de obezitate și diabet de tip 2, este ușor să urmezi o linie directă de gândire.
Dacă consumăm în mod constant mai multe calorii decât ardem în fiecare zi, ne îngrășăm, iar acest lucru ne predispune la dezvoltarea diabetului de tip 2.
Celulele adipoase și pancreasul se recuperează odată ce ne schimbăm stilul de viață și slăbim. Cu toate acestea, această ecuație simplă ne lasă multe întrebări fără răspuns.
De ce unii oameni slăbesc mai repede decât alții, chiar dacă urmează același regim sau exercițiu? De ce unii oameni dezvoltă diabet de tip 2, în timp ce alții nu, chiar și atunci când riscul lor genetic este similar?
Epigenetica poate deține răspunsurile la unele dintre aceste întrebări. O ramură relativ tânără a geneticii, epigenetica este studiul modificărilor funcției genetice fără modificări ale codului genetic sau ale genomului în sine.
Poate epigenetica explica creșterea ratelor de obezitate și diabet de tip 2?
Epigenomii sunt individuali și dinamici
Modificările epigenetice sunt o modalitate de a influența modul în care funcționează o genă.
Metilarea ADN-ului este un tip de modificare epigenetică. Apare atunci când micile etichete chimice numite grupări metil se atașează la bazele citozinei din codul ADN. Această metilare oprește o genă.
Moștenim niște markeri epigenetici de la părinții noștri, dar mulți apar spontan și se schimbă în timpul vieții noastre, modelând fiecare dintre noi cu un epigenom unic.
Într-un articol din jurnal Metabolismul celular, cercetătorii de la Universitatea Lund din Suedia au analizat recent studii cu participanți umani care au investigat modul în care metilarea ADN contribuie la obezitate și la diabetul de tip 2.
Charlotte Ling, profesor la Centrul de Diabet al Universității Lund, explică într-un comunicat de presă că „epigenetica este încă un domeniu de cercetare relativ nou; cu toate acestea, știm acum că mecanismele epigenetice joacă un rol important în dezvoltarea bolii. ”
În lucrare, Ling explică faptul că cercetătorii au găsit o serie de modificări epigenetice în întregul genom care ar putea prezice indicele de masă corporală al unei persoane într-o oarecare măsură.
Atunci când se compară siturile de metilare a ADN-ului în insulele pancreatice - structurile care produc insulină - de la persoanele cu diabet de tip 2 și cele fără afecțiune, un studiu a identificat aproape 26.000 de regiuni care erau diferite între cele două grupuri.
Lind recomandă totuși precauție, deoarece nu este clar în acest moment dacă aceste modificări sunt cauza sau efectul diabetului de tip 2.
Dieta, exercițiile fizice și îmbătrânirea
Există o mulțime de dovezi care leagă obezitatea și diabetul de dietele occidentale care conțin niveluri ridicate de grăsimi și zahăr.
Studiile epigenetice ne pot spune de ce.
„O dietă bogată în grăsimi de 5 zile, supraalimentată, mimând dieta observată la mulți oameni obezi, a schimbat atât expresia genelor, cât și modelele de metilare ale mușchilor scheletici umani și ale țesutului adipos”, explică Ling.
Foarte important, părea mai ușor să inducem modificări de metilare prin supraalimentare decât să le inversăm printr-o dietă de control, continuă ea.
Exercițiul afectează și epigenomul. Atât sesiunile unice, cât și exercițiile pe termen lung au modificat metilarea ADN-ului în mușchiul scheletic și în grăsime, dar țintele genei au fost diferite.
„Epigenetica poate explica de ce diferite persoane răspund diferit la exerciții”, comentează Tina Rönn, autor al studiului și cercetător postdoctoral care lucrează cu Ling.
Pe măsură ce îmbătrânim, epigenomul nostru continuă să se schimbe, arătând cu degetul spre îmbătrânire ca factor determinant al modificărilor epigenetice. Cercetările leagă obezitatea de deriva epigenetică pe măsură ce o persoană îmbătrânește, dar cum sau de ce se întâmplă acest lucru nu este clar în acest moment.
Ce se întâmplă cu generația următoare?
Studiile efectuate pe rozătoare arată că o generație poate transmite unor markeri epigenetici asociați cu obezitatea și diabetul de tip 2 la următoarea generație. La om, acest tip de cercetare este la început, dar apar câteva rezultate interesante.
Într-un studiu, copiii mamelor care au avut diabet zaharat tip 2 în timpul sarcinii au avut un risc mai mare de a dezvolta obezitate și diabet zaharat tip 2 mai târziu decât copiii mamelor fără diabet.
Mai multe studii arată că atunci când mamele suferă de foamete în timpul sarcinii, copiii lor prezintă un risc crescut de obezitate și intoleranță la glucoză, posibil din cauza modificărilor metilării genei leptinei.
Cu toate acestea, nu doar mamele își lasă amprenta în epigenomul generației următoare. Sperma de la bărbații obezi are modele unice de metilare a ADN-ului, care se schimbă după intervenția chirurgicală bariatrică.
Ce înseamnă acest lucru pentru sănătatea noastră?
Ling și Rönn sugerează utilizarea metilării ADN-ului la siturile de risc cunoscute din genom ca biomarkeri pentru a ajuta la identificarea acelor persoane cu risc mai mare de a dezvolta obezitate și a diabetului de tip 2.
Cu ajutorul unor biomarkeri mai buni, poate fi posibil să se afișeze site-uri de metilare a ADN-ului care sunt factori de risc semnificativi și apoi să se utilizeze agenți farmacologici pentru a schimba modelul de metilare.
De fapt, astfel de medicamente epigenetice există deja, iar oamenii de știință le-au testat în alte condiții, cum ar fi anumite tipuri de leucemie.
Un studiu recent a arătat că tratamentul cu un tip de medicament epigenetic, un inhibitor al histonei deacetilazei numit MC1568, a îmbunătățit secreția de insulină în insulele pancreatice pe care le-au donat persoanele cu diabet de tip 2.
„Natura tranzitorie și reversibilă a modificărilor epigenetice oferă un câmp deschis pentru descoperirea țintelor pentru previziuni viitoare și concepte terapeutice în obezitate și [diabetul de tip 2].”
Charlotte Ling și Tina Rönn
Este important să ne amintim că metilarea ADN-ului este doar un tip de modificare epigenetică. Având în vedere că domeniul de cercetare iese încet din copilărie, este probabil să existe câteva descoperiri interesante la orizont.
Rămâne de văzut dacă vor rezolva dezbaterea odată pentru totdeauna despre natură versus hrănire a obezității și a diabetului de tip 2.
