Звички змінюють гени.

Коли ми не стежимо за зайвою вагою або обзаводиться шкідливими звичками, то псуємо життя не тільки собі, а й майбутнім поколінням. Чому і як це відбувається, пояснює нова наука Епігенетика.

Ще недавно вчені вважали, що наш спосіб життя, їжа, звички та характер ніяк не впливають на гени майбутнього потомства. Але в останні роки виявилося, що це не так! Ретельні дослідження способу життя однояйцевих близнюків і сімейних історій хвороби показали: від того, як жили наші батьки і прабатьки, залежить, чим будемо хворіти ми і навіть наші діти і онуки.

Нова наука не скасовує генетику. Та як і раніше відає власне генами. А от тим, як реалізується в клітинах генетична інформація, відає Епігенетика.

Ген можна включити або виключити

Дослідження показали: ген, як лампочка, може перебувати у двох станах: включеному і вимкненому. Цей стан визначається мінливим епігеномом - набором молекулярних механізмів, які регулюють прояви (експресію) 30 тисяч генів в різних клітинах нашого тіла.

Наприклад, у нервових клітин, клітин підшлункової залози і м'язів однаковий набір генів. Однак перші синтезують тільки нейромедіатори, другі - інсулін, а треті - м'язові білки. Це і є результат епігенетики: експресія генів одних активується, інших, навпаки, пригнічується. У даному прикладі це відбувається ще в процесі ембріонального розвитку.

Але Епігенетика постійно змінюється і у дорослих людей: наш спосіб життя, шкідливі звички, харчування впливають на епігеном, а значить і наше здоров'я і спадковість. У статевих клітинах всі епігенетичні маркери на генах зберігаються, так що дитина переймає картину "мовчазних" і активних генів.

Вітамін, що міняє долю

Американський вчений Ренді Джіртл був першим, хто продемонстрував: спадкова інформація передається епігенетичні . Він створив штучний ген, названий агути, і зумів вбудувати його в геном звичайної миші. Ця ділянка ДНК не тільки перетворював сірих звірів у вогненно-жовтих, але і робив їх огрядними і болючими на багато поколінь.

Але ефект гена агути, як виявилося, можна повністю стерти , не переписавши жодну літеру в спадковому коді. Вченим досить було посадити майбутніх мам мишенят на дієту, збагачену фолієвою кислотою (вітамін В9) і метіоніновим амінокислотою. Обидва ці речовини багаті так званими метильних груп (CH3) - маркерами епігенома, які, приєднуючись до ДНК, регулюють активність генів.

метильної групи здатні "лагодити" не тільки мишачий епігеном, але і людський. Організм весь час потребує їх нових порціях - адже клітини постійно діляться. І фолієва кислота, і метионінова амінокислота не виробляються в нашому тілі, тому повинні постійно надходити з їжею (так, їх багато в овочах і фруктах) або з вітамінних комплексів.

Щоправда, надто захоплюватися останніми не варто. У США багато вчених забили тривогу, коли на ринку з'явилися висококонцентровані препарати, так звані "донори метильних груп". Справа в тому, що в організмі все має бути тонко збалансовано. Учені поки не знають, які гени повинні бути активними, а які, навпаки, пригнічені, а найголовніше, коли і де. Тому необдумана накачування організму супердозамі CH3-груп ризикована.

Зелений чай і часник продовжують життя

Нова наука змусила свіжим поглядом подивитися на канони дієтології. Виявилося, що багато продуктів, і раніше відомі своїми корисними властивостями, впливають ще й на епігеном.

6 доданків щасливих генів
  • Щоденна фізична активність, еквівалентна як мінімум 30 хвилин швидкої ходи.
  • 200 мкг вітаміну В9 (фолієвої кислоти), особливо вагітним, літнім, а також тим, хто активно займається фізичним та розумовою працею.
  • Ніякого тютюну протягом життя, менше одного келиха вина в день. Антибіотики й інші сильні ліки - тільки у разі реальної необхідності.
  • Низькокалорійне меню, обмеження насичених жирів, трансжирів і цукрів; багато зелені, овочів, фруктів, достатня кількість білків, поліненасичених жирів, омега -3-кислот.
  • Відсутність стресів на роботі, радісна сімейне життя.
  • Проживання в екологічно бездоганному місці.

Наприклад, головний катехін зеленого чаю Epigallocatechin Gallate (EGCG) на 50-70% знижує ризик багатьох онкологічних хвороб, якщо вживати 2-3 невеликі чашки зеленого чаю щодня. Нещодавно вчені встановили, що EGCG безпосередньо зв'язується з ДНК, блокує прояви одних вийшли з ладу генів і активує інші. Такими ж кілерами ракових клітин є і сульфіди часнику diallyl sulfide (DAS), diallyl disulfide (DADS), diallyl trisulfide (DATS). Вони, як і EGCG, пригнічують протоонкогени і активують гени-супресори ракових клітин через епігенетичні механізми.

Тоді вчені з Анкарского медичного університету (Туреччина) задалися питанням, чи не може часник продовжувати життя? Одна з головних наукових гіпотез старіння сьогодні - накопичення оксидативного стресу в клітинах, в результаті якого вільні радикали руйнують ДНК, білки та жири.


Дослідники вирішили розглянути саме ті гени, які контролюють цей процес. Для цього протестували кров 13 літніх людей до і після місяця вживання часнику в кількості 0,1 г (2-3 зубчики) на 1 кг маси тіла щоденно. Як з'ясувалося, вчені були абсолютно праві: часник дуже потужно активував гени, що кодують ензими антиоксидантної системи, і пригнічував гени, які виробляють вільні радикали і суперперекісі ферментів.

У товстої мами народяться товсті діти

З'явилися і нові дані про шкоду продуктів з високим вмістом пестицидів, консервантів і харчових барвників. Наприклад, в 2009 р. вчені з університету в Нью-Джерсі довели, що інсектицид метоксихлор (ДДТ) не тільки викликає мутації генів у сперматозоїдах і яйцеклітинах, але й впливає на епігеном. А це навіть небезпечніше першого. Справа в тому, що серйозна мутація генів в статевих клітинах швидше за все не буде передана нащадкам: дефектний ембріон не зможе нормально розвиватися і загине ще в утробі матері. Дефекти ж у епігеноме можуть "мовчати" до певного часу, а проявитися повною мірою вже у дитини або навіть дорослого.

Але більша частина відкриттів в області епігенетики та харчування ще попереду. Чому сьогодні світ переживає епідемію ожиріння? Ось одна з гіпотез: переїдання матері до вагітності і під час неї викликає епігенетичні зміни у потомства.

Теорію підтвердили досліди на мишах: перегодовані самки кожен раз виробляли ще більш сите потомство, і це закріплювалося в геномі.

Втім, є і протиотруту. Зменшення споживання калорій всього на 25% активізує безліч генів у клітинах, особливо в мітохондріях, наших енергетичних станціях. Це впливає практично на всі процеси в організмі: від посилення регенерації клітин до активації імунної системи та зниження запальних процесів. А шведські вчені довели: заняття на звичайному велотренажері протягом всього 6 тижнів активують 470 генів. Причому не тільки м'язових і кісткових клітин, але й перешкоджають розвитку діабету і серцево-судинних захворювань.

Алкоголь включає онкогени

У здорових клітинах онкогени, що запускають процес утворення ракової пухлини, вимкнені. Але вчені довели, що ацетальдегід алкоголю не дає метильних груп приєднуватися до ДНК. У результаті включаються "сплячі" онкогени і починають працювати, перетворюючи здорові клітини на ракові.

Алкоголь необоротно вимикає тисячі генів. Нещодавно в університеті Техасу підрахували кількість генів, які страждають у хронічних алкоголіків у префронтальної області мозку, найбільш вразливою при зловживанні спиртним. Вчені виявили 163 ненормально активних. Алкоголь як би висушує мозок - нервові імпульси різних нейронів починає "коротити", звідси проблеми з пам'яттю, увагою та емоціями.

Щоб уникнути негативного впливу алкоголю на гени, медики рекомендують не вживати більше 20-30 г чистого спирту щодня. Це еквівалент приблизно 250 мл червоного вина або пляшки пива. Для жінок доза вдвічі менше.

Сигарети міняють 600 генів. Куріння небезпечно не тільки для самого курця, але і для його майбутнього потомства. Причому не тільки під час вагітності, як вважалося раніше. Так, дослідник Маркус Пембрей з інституту дитячого здоров'я при Лондонському університеті встановив таку закономірність: якщо чоловік почав палити до 11 років, то його майбутні сини мають підвищений ризик розвитку ожиріння. Причина в тому, що тютюн також порушує тонкий баланс регуляції експресії генів.

А в 2007 році вчені з інституту BMC Genomics порівняли тканини легенів, взяті у зав'язав курців і у людей, які ніколи не палили. Було встановлено приблизно 600 змінених генів, які працювали неправильно. На щастя, велика частина з них повертається до норми, якщо кинути палити - чим раніше, тим краще. Але все одно близько 120 генів залишаються зміненими навіть через 10 років після відмови від сигарет.

Хочете здорових дітей? Міняйтеся самі

Якщо хочемо мати здорових і сильних дітей, то й самі повинні бути такими. Подібне породжує подібне - закон природи і епігенетики. Куріння породжує куріння, агресія - агресію ... Такий порочне коло. Щоб його розірвати, не бійтеся змінювати себе. Ми не заручники власних генів. Спеціально для нас залишена лазівка ??- можливість впливати на майбутнє через епігеном.

Олег Сеньків, нейробіолог,
науковий співробітник Інституту клінічної нейробіології
Хайдельбергського університету, Німеччина