Эпигенетика: основы. Что такое эпигенетика? Как предотвратить диабет 1 типа?

Статьи - 19.12.2019 09:18

Мамы больных детей и беременные с сахарным диабетом часто спрашивают о том, как предотвратить диабет 1 и 2 типа у потомства. В Клубе Школа здоровья им. Эрнесто Рома в РДА чаще всего отвечали, что профилактики сахарного диабета 1 типа не существует, а для предотвращения диабета 2 типа не следует набирать вес. Под влиянием наших зарубежных коллег, ежегодно встречающихся по проблемам излечения диабета 1 типа РДА ( М. Богомолова) вынуждена начать публиковать данные о крайне вероятных воздействиях, включая диетические, способных сдерживать экспрессию генов, ответственных за проявление сахарного диабета и иных заболеваний.

Список эпигенетически полезных и вредных воздействий, факторов, продуктов питания РДА будет публиковать в специально созданном разделе портала.

Эпигенетика - это исследование наследственных изменений в экспрессии активных и неактивных

генов , которые не включают в себя изменений в основной последовательности ДНК - изменения в фенотипе без изменения в генотипе - что, в свою очередь, влияет на то, как клетки читают гены. Эпигенетические изменения являются регулярным и естественным явлением, но могут также зависеть от нескольких факторов, включая возраст, окружающую среду / образ жизни и состояние здоровья, будущие заболевания человека. Эпигенетические модификации могут проявляться так же

часто, как и способ, которым клетки окончательно дифференцируются и превращаются в клетки кожи, клетки печени, клетки головного мозга и т. д. Или эпигенетические изменения могут иметь более разрушительные последствия, которые могут привести к таким заболеваниям, как рак, аутоиммунные заболевания, включая сахарный диабет 1 типа.

По крайней мере, три системы, включая метилирование ДНК , гистонов настоящее время считается,

что модификация и некодирующая РНК( нкРНК ) -связанная ген-сайленсингом инициируют и поддерживают эпигенетические изменения. Новые и продолжающиеся исследования постоянно раскрывают роль эпигенетики в различных человеческих расстройствах и смертельных заболеваниях.

Развивающийся ландшафт эпигенетических исследований: краткая история.

То, что началось с широких исследований, сфокусированных на объединении генетики и биологии развития уважаемыми учеными, включая Конрада Уоддингтона ( на фото) и Эрнста Хадорна в середине двадцатого века, превратилось в область, которую мы в настоящее время называем эпигенетикой.

Термин эпигенетика, который был введен Уоддингтоном в 1942 году, был получен из греческого слова «эпигенез», которое первоначально описывало влияние генетических процессов на развитие. В 90-е годы вновь возник интерес к генетической ассимиляции . Это привело к выяснению молекулярной основы наблюдений Конрада Уоддингтона, в которых стресс окружающей среды вызывал генетическую ассимиляцию определенных фенотипических признаков у дрозофилы, плодовой мошки. С тех пор исследовательские усилия были сосредоточены на раскрытии эпигенетических механизмов, связанных с этими типами изменений. В 2018 г. Конрад Уоддингтон был номинирован в Почётные члены МОО «Российская диабетическая ассоциация» посмертно.

В настоящее время метилирование ДНК является одной из наиболее широко изученных и хорошо охарактеризованных эпигенетических модификаций, восходящих к исследованиям, проведенным Гриффитом и Малером в 1969 году, в которых предполагалось, что метилирование ДНК может быть важным для функции долговременной памяти. Другие основные модификации включают ремоделирование хроматина , модификации гистонов и некодирующие механизмы РНК . Особое внимание уделяется фосфорилированию. Возобновление интереса кэпигенетике привело к новым открытиям о связи между эпигенетическимиизменениями и множеством расстройств, включая различные виды рака,расстройства, связанные с умственной отсталостью, иммунные расстройства, включая сахарный диабет 1 типа, психоневрологические расстройства и педиатрические расстройства.

Эпигенетика и окружающая среда: как образ жизни может влиять на эпигенетические изменения от одного поколения к следующему.

Сфера эпигенетики быстро растет, и вместе с этим понимание того, что как окружающая среда, так и индивидуальный образ жизни могут также напрямую взаимодействовать с геномом, чтобы влиять на эпигенетические изменения. Эти изменения могут отражаться на разных этапах жизни человека и даже в последующих поколениях. Например, эпидемиологические исследования на людях предоставили доказательства того, что пренатальные и ранние постнатальные факторы окружающей среды влияют на риск развития различных хронических заболеваний и расстройств поведения у взрослых. Исследования показали, что дети, родившиеся в период голода в Нидерландах с 1944 по 1945 год, имели повышенную частоту ишемической болезни сердца и ожирения после того, как у матери наступил голод на ранних сроках беременности, по сравнению с теми, кто не подвергался голоду. Было обнаружено, что меньшее метилирование ДНК гена инсулиноподобного фактора роста II (IGF2), хорошо охарактеризованного эпигенетического локуса, было связано с этим воздействием. Также сообщалось, что у взрослых, которые были внутриутробно подвержены условиям голода, частота шизофрении значительно выше.

   Исследования также показали, что подверженность матери загрязнению может повлиять на возможность появления астмы у ее ребенка, а потребление витамина D может изменить метилирование ДНК, которое влияет на функционирование плаценты. Это не останавливается на матери, однако, поскольку дальнейшие исследования подтверждают, что отец «прилагает руку» к здоровью своего ребенка в процессе взаимодействия после родов, а также к эпигенетическим оценкам последующего здоровья.

Психическое состояние ребенка может быть запрограммировано эпигенетически под влиянием диеты папы .

Как образ жизни может повлиять на индивидуальную эпигенетику и здоровье?

Хотя наши эпигенетические метки более устойчивы во взрослом возрасте, они все еще считаются динамичными и изменяемыми в зависимости от образа жизни и влияния окружающей среды. Становится все более очевидным, что эпигенетические эффекты возникают не только в утробе матери, но и в течение всего жизненного цикла человека, и что эпигенетические изменения можно обратить вспять. Существует множество примеров эпигенетики, которые показывают, как различные варианты образа жизни и воздействия окружающей среды могут изменять метки на поверхности ДНК и играть роль в определении результатов в отношении здоровья.

Окружающая среда изучается как фактор мощного влияния на эпигенетические метки и восприимчивость к тем или иным болезням. Загрязнение окружающей среды стало важным направлением в этой области исследований, так как ученые обнаружили, что загрязнение воздуха может изменить метильные метки на ДНК и увеличить риск нейродегенеративных заболеваний. Интересно, что витамины группы В могут защищать от вредного эпигенетического воздействия загрязнения и могут бороться с вредным воздействием, которое конкретное вещество оказывает на организм.

Например, исследователи обнаружили, что кетогенная диета – потребляя большое количество жира, достаточное количество белка и низкое количество углеводов - увеличивает количество определённого эпигенетического агента, естественным образом вырабатываемого организмом.

Также было показано, что диета значительно изменяет эпигенетические метки. В области нутригеномики исследуется, как пища и эпигенетика работают вместе, влияя на здоровье и благополучие человека. Например, исследования показали, что диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может открыть хроматин для считывания информации и улучшить умственные способности спомощью ингибиторов HDAC . Другие исследования показали, что определенные соединения в пищевых продуктах, которые мы потребляем, могут защитить нас от рака путем корректировки метильных меток на онкогенах или генах-супрессорах опухолей. В конечном итоге, эпигенетическая диета может направлять людей к оптимальному режиму питания, поскольку научные исследования показывают основные механизмы и влияние, которое различные продукты оказывают на эпигеном и здоровье.

МОО РДА пользуется случаем выразить свои благодарности биотехнологу Байдусю Александру Николаевичу, члену Экспертного Совета   РДА, первому полному Кавалеру почетных знаков РДА «Вместе мы сильнее!» 1,2, 3 степени, а также проф. Карагодину Василию Петровичу за усилия в 1998 – 2019 г.г. в склонении внимания Совета РДА и исполнительского аппарата РДА к проблематике эпигенетических исследований для разработки методик первичной профилактики сахарного диабета 1 типа и 2 типа. Ранее считалось, что методов первичной профилактики сахарного диабета 1 типа не существует.

Обсудить тему предлагаем на Форуме.

Екатерина Фатерова, директор медицинского центра. Мобил. 8 920 567 00 55, mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Поделиться ссылкой: