Τον τελευταίο αιώνα, η κατανόηση της γενετικής από τους ερευνητές έχει υποστεί μια βαθιά αλλαγή.
Τα γονίδια, περιοχές του DNA που ευθύνονται σε μεγάλο βαθμό για τα φυσικά μας χαρακτηριστικά, θεωρήθηκαν αμετάβλητα σύμφωνα με το αρχικό μοντέλο γενετικής που αναπτύχθηκε το 1865 από τον βιολόγο Γκρέγκορ Μέντελ. Δηλαδή, τα γονίδια διατηρήθηκαν σε μεγάλο βαθμό ανέγγιχτα από το περιβάλλον ενός ατόμου.
Η εμφάνιση της επιγενετικής το 1942 διέλυσε αυτή την ιδέα.
Η επιγενετική αναφέρεται σε αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση που συμβαίνουν χωρίς αλλαγές στην αλληλουχία του DNA. Ορισμένες επιγενετικές αλλαγές είναι μια πτυχή της κυτταρικής λειτουργίας, όπως αυτές που σχετίζονται με τη γήρανση.
Ωστόσο, περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν επίσης τις λειτουργίες των γονιδίων, που σημαίνει ότι η συμπεριφορά των ανθρώπων επηρεάζει τη γενετική τους. Για παράδειγμα, πανομοιότυπα δίδυμα αναπτύσσονται από ένα μόνο γονιμοποιημένο ωάριο και επομένως έχουν την ίδια γενετική σύνθεση. Ωστόσο, καθώς τα δίδυμα μεγαλώνουν, η εμφάνισή τους μπορεί να αλλάξει λόγω διαφορετικών περιβαλλοντικών επιρροών. Το ένα δίδυμο μπορεί να τρώει μια υγιεινή, ισορροπημένη διατροφή ενώ το άλλο μπορεί να τρώει μια ανθυγιεινή διατροφή, οδηγώντας σε διαφορές στην έκφραση των γονιδίων του που παίζουν ρόλο στην παχυσαρκία, με αποτέλεσμα το πρώτο δίδυμο να έχει χαμηλότερο ποσοστό σωματικού λίπους.
Μερικοί από αυτούς τους παράγοντες, όπως η ποιότητα του αέρα, είναι κάτι που οι άνθρωποι έχουν ελάχιστο έλεγχο. Ωστόσο, άλλοι παράγοντες είναι περισσότερο υπό τον έλεγχο ενός ατόμου: η σωματική δραστηριότητα, το κάπνισμα, το στρες, η χρήση ναρκωτικών και η έκθεση σε ρύπανση όπως πλαστικά, φυτοφάρμακα και η καύση ορυκτών καυσίμων, συμπεριλαμβανομένων των καυσαερίων των αυτοκινήτων.
Ένας άλλος παράγοντας είναι η διατροφή, από την οποία προέκυψε το υποπεδίο της διατροφικής επιγενετικής. Αυτή η πειθαρχία αφορά τις ιδέες «Είσαι ό,τι τρως» – και «Είσαι ό,τι έτρωγε η γιαγιά σου». Εν ολίγοις, η διατροφική επιγενετική είναι η μελέτη του πώς η διατροφή σας και η διατροφή των γονιών και των παππούδων σας επηρεάζουν τα γονίδιά σας. Επειδή οι διατροφικές επιλογές που κάνει ένα άτομο σήμερα επηρεάζουν τη γενετική των μελλοντικών παιδιών του, η επιγενετική θα μπορούσε να αποτελέσει κίνητρο για καλύτερες διατροφικές επιλογές.
Δύο από εμάς εργαζόμαστε στον τομέα της επιγενετικής. Η άλλη μελέτη εξετάζει πώς οι επιλογές διατροφής και τρόπου ζωής μπορούν να βοηθήσουν τους ανθρώπους να διατηρηθούν υγιείς. Η ερευνητική μας ομάδα αποτελείται από πατέρες, επομένως η εργασία μας σε αυτόν τον τομέα απλώς ενισχύει την ήδη βαθιά εξοικείωση μας με τη μεταμορφωτική δύναμη της γονεϊκότητας.
Μια ιστορία πείνας
Οι ρίζες της έρευνας για τη διατροφική επιγενετική μπορούν να αναχθούν σε ένα οδυνηρό κεφάλαιο της ιστορίας – τον ολλανδικό χειμώνα της πείνας στα τελευταία στάδια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου.
Κατά τη διάρκεια της ναζιστικής κατοχής της Ολλανδίας, ο πληθυσμός αναγκαζόταν να ζει με σιτηρέσια από 400 έως 800 χιλιοθερμίδες την ημέρα, κάτι που απείχε πολύ από την τυπική δίαιτα των 2.000 χιλιοθερμίδων που χρησιμοποιούσε ως πρότυπο η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων. Ως αποτέλεσμα, περίπου 20.000 άνθρωποι πέθαναν και 4,5 εκατομμύρια υποσιτίστηκαν.
Μελέτες διαπίστωσαν ότι ο λιμός προκάλεσε επιγενετικές αλλαγές σε ένα γονίδιο που ονομάζεται IGF2, το οποίο συνδέεται με την ανάπτυξη και την ανάπτυξη. Αυτές οι αλλαγές κατέστειλαν τη μυϊκή ανάπτυξη τόσο στα παιδιά όσο και στα εγγόνια των εγκύων γυναικών που υπέφεραν από την πείνα. Για τις επόμενες γενιές, αυτή η καταστολή οδήγησε σε αυξημένους κινδύνους παχυσαρκίας, καρδιακών παθήσεων, διαβήτη και χαμηλού βάρους γέννησης.
Αυτά τα αποτελέσματα αντιπροσώπευαν μια κομβική στιγμή στην επιγενετική έρευνα – και έδειξαν ξεκάθαρα ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως ο λιμός μπορούν να οδηγήσουν σε επιγενετικές αλλαγές στους απογόνους που μπορεί να έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία τους.
Ο ρόλος της μητρικής διατροφής
Μέχρι αυτό το πρωτοποριακό έργο, οι περισσότεροι ερευνητές πίστευαν ότι οι επιγενετικές αλλαγές δεν μπορούσαν να περάσουν από τη μια γενιά στην άλλη. Αντίθετα, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι οι επιγενετικές αλλαγές θα μπορούσαν να συμβούν κατά τη διάρκεια εκθέσεων νωρίς στη ζωή, όπως κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης – μια εξαιρετικά ευάλωτη περίοδο ανάπτυξης. Επομένως, η πρώτη διατροφική επιγενετική έρευνα επικεντρώθηκε στην πρόσληψη τροφής κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.
Τα ευρήματα από το Dutch Hunger Winter υποστηρίχθηκαν αργότερα από μελέτες σε ζώα, επιτρέποντας στους ερευνητές να ελέγχουν τον τρόπο εκτροφής των ζώων, κάτι που μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο των μεταβλητών του φόντου. Ένα άλλο πλεονέκτημα για τους ερευνητές είναι ότι οι αρουραίοι και τα πρόβατα που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις μελέτες αναπαράγονται ταχύτερα από τους ανθρώπους, επιτρέποντας ταχύτερα αποτελέσματα. Επιπλέον, οι ερευνητές μπορούν να ελέγχουν πλήρως τη διατροφή των ζώων σε όλη τη διάρκεια της ζωής τους, επιτρέποντάς τους να χειρίζονται και να μελετούν συγκεκριμένες πτυχές της διατροφής. Συνολικά, αυτοί οι παράγοντες επιτρέπουν στους ερευνητές να μελετήσουν καλύτερα τις επιγενετικές αλλαγές στα ζώα παρά στους ανθρώπους.
Σε μια μελέτη, οι ερευνητές εξέθεσαν έγκυους θηλυκούς αρουραίους σε ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μυκητοκτόνο που ονομάζεται βινκλοζολίνη. Ως απόκριση σε αυτή την έκθεση, η πρώτη γενιά που γεννήθηκε εμφάνισε μειωμένη ικανότητα παραγωγής σπέρματος, οδηγώντας σε αυξημένη ανδρική υπογονιμότητα. Το σημαντικό είναι ότι αυτές οι επιπτώσεις, όπως και αυτές του λιμού, μεταβιβάστηκαν στις επόμενες γενιές.
Όσο μνημειώδη κι αν είναι αυτά τα έργα στη διαμόρφωση της διατροφικής επιγενετικής, παραμέλησαν άλλες αναπτυξιακές περιόδους και αγνόησαν εντελώς τον ρόλο των πατέρων στην επιγενετική κληρονομιά των απογόνων τους. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη σε πρόβατα έδειξε ότι μια πατρική διατροφή συμπληρωμένη με το αμινοξύ μεθειονίνη από τη γέννηση έως τον απογαλακτισμό επηρέασε την ανάπτυξη και τα αναπαραγωγικά χαρακτηριστικά των επόμενων τριών γενεών. Η μεθειονίνη είναι ένα απαραίτητο αμινοξύ που εμπλέκεται στη μεθυλίωση του DNA, ένα παράδειγμα επιγενετικής αλλαγής.
Υγιείς επιλογές για τις επόμενες γενιές
Αυτές οι μελέτες υπογραμμίζουν τη διαρκή επίδραση της διατροφής των γονιών στα παιδιά και τα εγγόνια τους. Λειτουργούν επίσης ως ισχυρό κίνητρο για τους μελλοντικούς και τους σημερινούς γονείς να κάνουν πιο υγιεινές διατροφικές επιλογές, καθώς οι διατροφικές επιλογές των γονιών επηρεάζουν το τι τρώνε τα παιδιά τους.
Η συνάντηση με έναν ειδικό σε θέματα διατροφής, όπως έναν εγγεγραμμένο διαιτολόγο, μπορεί να παρέχει συστάσεις βασισμένες σε στοιχεία για πρακτικές διατροφικές αλλαγές για άτομα και οικογένειες.
Υπάρχουν ακόμα πολλά άγνωστα για το πώς η διατροφή επηρεάζει και επηρεάζει τα γονίδιά μας. Αυτό που αρχίζει να δείχνει η έρευνα για τη διατροφική επιγενετική είναι ένας ισχυρός και επιτακτικός λόγος για να εξετάσουμε τις αλλαγές στον τρόπο ζωής.
Υπάρχουν πολλά πράγματα που γνωρίζουν ήδη οι ερευνητές για τη δυτική διατροφή που τρώνε πολλοί Αμερικανοί. Μια δυτική διατροφή είναι υψηλή σε κορεσμένα λίπη, νάτριο και πρόσθετα σάκχαρα αλλά χαμηλή σε φυτικές ίνες. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι δυτικές δίαιτες έχουν συνδεθεί με αρνητικά αποτελέσματα για την υγεία, όπως η παχυσαρκία, ο διαβήτης τύπου 2, οι καρδιαγγειακές παθήσεις και ορισμένοι καρκίνοι.
Ένα καλό μέρος για να ξεκινήσετε είναι τρώγοντας περισσότερα ολόκληρα, μη επεξεργασμένα τρόφιμα, ειδικά φρούτα, λαχανικά και δημητριακά ολικής αλέσεως, και λιγότερα επεξεργασμένα τρόφιμα ή μαγειρευτά τρόφιμα – σε αυτά περιλαμβάνονται fast food, πατατάκια, μπισκότα και καραμέλες, φαγητά, κατεψυγμένες πίτσες κ.λπ. σούπες και ζαχαρούχα ποτά.
Αυτές οι διατροφικές αλλαγές είναι γνωστές για τα οφέλη τους για την υγεία και περιγράφονται στις Διατροφικές Οδηγίες 2020-2025 για Αμερικανούς και από την Αμερικανική Καρδιολογική Εταιρεία.
Πολλοί άνθρωποι δυσκολεύονται να αποδεχτούν τις αλλαγές στον τρόπο ζωής, ειδικά όταν πρόκειται για διατροφή. Το κίνητρο είναι βασικός παράγοντας σε αυτές τις αλλαγές. Ευτυχώς, εδώ μπορούν να βοηθήσουν η οικογένεια και οι φίλοι – έχουν μεγάλη επιρροή στις αποφάσεις για τον τρόπο ζωής.
Σε ένα ευρύτερο κοινωνικό επίπεδο, η επισιτιστική ασφάλεια –η ικανότητα των ανθρώπων να έχουν πρόσβαση και να προσφέρουν υγιεινά τρόφιμα– θα πρέπει να είναι κρίσιμη για τις κυβερνήσεις, τους παραγωγούς και διανομείς τροφίμων και τις μη κερδοσκοπικές ομάδες. Η έλλειψη επισιτιστικής ασφάλειας σχετίζεται με επιγενετικές αλλαγές που έχουν συνδεθεί με αρνητικά αποτελέσματα για την υγεία, όπως ο διαβήτης, η παχυσαρκία και η κατάθλιψη.
Μέσω σχετικά απλών αλλαγών στον τρόπο ζωής, οι άνθρωποι μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά και μετρήσιμα τα γονίδια των παιδιών και των εγγονιών τους. Αν λοιπόν παραιτηθείτε από ένα σακουλάκι πατατάκια και προτιμήσετε φρούτα ή λαχανικά, θυμηθείτε: δεν είναι μόνο για εσάς, αλλά για τις επόμενες γενιές.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας.
Το έγραψε ο: Nathaniel Johnson, Πανεπιστήμιο της Βόρειας Ντακότα; Χασάν Χατίμπ, Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισονκαι Thomas D. Crenshaw, Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον.
Διαβάστε περισσότερα:
Ο Nathaniel Johnson λαμβάνει χρηματοδότηση από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Προηγουμένως έλαβε χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, την Εθνική Ένωση Βοοειδών Βοοειδών και το Βόειο Βοδινό της Βόρειας Ντακότα.
Ο Χασάν Χατίμπ λαμβάνει επιχορήγηση αρ. 2023-67015-39527 από το Εθνικό Ινστιτούτο Τροφίμων και Γεωργίας του USDA
Ο Thomas D. Crenshaw λαμβάνει χρηματοδότηση από το Hatch Multi-State Research Formula Funds. USDA/Natl. Ινστιτούτο Τροφίμων και Γεωργίας; DHHS, PHS, Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας.