Mityba ir epigenetika: augalinė dieta keičia genus

Įsivaizduokite, kad jūsų kitas salotas gali pajudinti jungiklius, nurodančius ląstelėms, kuriuos genus naudoti. Tai skamba kaip mokslinė fantastika, bet naujas randomizuotas klinikinis tyrimas rodo, kad pakeitus gyvūninės kilmės produktus augaliniais, molekuliniai signalai organizme gali pradėti keistis vos per keturias savaites.

Tyrėjai iš Kalifornijos universiteto San Diege ir Freiburgo universiteto į trumpą, griežtai kontroliuojamą mitybos eksperimentą įtraukė 48 sveikus suaugusiuosius. Pirmą savaitę visi valgė tuos pačius patiekalus, o vėliau savanoriai atsitiktinai paskirstyti į veganišką planą arba mėsos gausų meniu vienam mėnesiui. Kalorijų kiekis buvo suderintas, kad mokslininkai galėtų atskirti, ką žmonės valgė, o ne kiek valgė.

Vietoje to, kad ieškotų atskirų mutacijų, komanda nuskenavo daugiau nei 800 000 cheminių žymių DNR, vadinamų metilinimo vietomis. Šios žymės yra epigenomo dalis, biocheminių nurodymų sluoksnis, kuris nurodo ląstelėms, kuriuos genus aktyvinti ar slopinti, nekeisdamas pačios DNR koduotės. Galvokite apie DNR kaip aparatūrą, o epigenomą kaip programinės įrangos nustatymus.

Veganiška grupė parodė metilinimo pokyčių modelį, susijusį su mažesniu uždegiminiu imuninės sistemos profiliu. Kompiuterinės analizės prognozavo mažesnį neutrofilų kiekį, kurie yra pirmojo kontakto imuninės ląstelės ir kurių ilgalaikis aktyvumas gali skatinti žalingą uždegimą, ir santykinį CD4 T ląstelių padidėjimą, padedančių koordinuoti subalansuotesnius imuninės sistemos atsakus. Svarbu, kad šios prognozės sutapo su faktiniais kraujo tyrimų duomenimis tyrimo metu, todėl molekuliniai signalai atrodė mažiau kaip statistinis triukšmas ir labiau kaip apčiuopiama biologija.

Dieta paliko ir pėdsakus šalia genų, kontroliuojančių augimą ir apykaitą. Metilinimas padidėjo prie promotorių sričių keliuose, tokiuose kaip mTOR ir Hippo, kurie dalyvauja ląstelių augime ir vėžio biologijoje. Kiti pokyčiai užuomino sumažėjusią aktyvumą lipidų apykaitos keliuose ir pakitimus insulino signalizacijoje, DNR taisyme bei ląstelės streso atsakuose. Trumpai tariant, intervencija paveikė kelias sistemas vienu metu, o ne vieną izoliuotą mechanizmą.

Ar mėnesis valgant augalinį maistą iš tikrųjų gali sulėtinti senėjimą? Tyrėjai naudojo epigenetinius laikrodžius, matematikos modelius, kurie įvertina biologinio amžiaus aspektus pagal metilinimo raštus. Du iš šių laikrodžių, sukurti prognozuoti su sveikata susijusius rezultatus ir ligų riziką, nurodė trumpalaikį biologinio senėjimo sulėtėjimą veganiškoje grupėje. Trečias laikrodis, skirtas daugiausia chronologiniam amžiui įvertinti, parodė kitokį vaizdą, pabrėždamas, kad „biologinis amžius“ daug priklauso nuo pasirinkto laikrodžio.

Tyrimo autoriai atsargiai vengė per didelių pažadų. Pokyčiai buvo nedideli ir pasiskirstę daugelyje genomo vietų. Kraujas suteikia tik dalinį vaizdą: metilinimo raštai gali skirtis tarp organų, todėl tai, kas matosi cirkuliuojančiose ląstelėse, nebūtinai atspindi smegenis, kepenis, raumenis ar riebalų audinį. Be to, eksperimentas buvo mažas ir trumpas: 48 dalyviai vienam mėnesiui leidžia pastebėti intriguojančius signalus, bet neįrodo ilgalaikės naudos sveikatai.

Vis dėlto šie rezultatai papildo augančią įrodymų bazę, kad mityba gali keisti biologiją molekuliniame lygyje ir kad šie pokyčiai gali pasireikšti greitai. Kaip vienas bendraautorius sakė, genai nėra lemtis, jie reaguoja į aplinką, kurią kuriame kasdien. Kitas žingsnis aiškus: didesni ir ilgesni tyrimai, kurie stebėtų, ar šie epigenetiniai pokyčiai išlieka, išnyksta grįžus prie įprastos mitybos ar virsta matuojamais patobulinimais kardiometabolinėje sveikatoje, vėžio rizikos sumažėjime ar gyvenimo trukmėje.

Tyrimas, publikuotas žurnale MedComm, nesiūlo vienareikšmiško sprendimo. Tačiau jis kelia įdomią galimybę: maisto pasirinkimai gali veikti kaip greitas svertas biocheminiams kontrolės mechanizmams organizme. Ar verta investuoti į ilgalaikę perspektyvą? Molekulinis laikrodis pradeda tiksėti augalų naudai, tačiau tik laikas ir didesni tyrimai parodys, ar tas tiksėjimas taps nuolatiniu pokyčiu.