Epigenetică și nutriție Erori de programare grave
Hahne, Dorothee
Calitatea și cantitatea alimentelor controlează nivelul de activitate al genelor - în special în timpul sarcinii și în primele câteva săptămâni de viață. Aceasta stabilește cursul pentru sănătate și boală.
Șoarecii agouti galbeni au o moștenire dificilă: au o genă care își transformă blana în galben pal în loc de maro închis, inhibă centrul sățietății și îi face predispuși la cancer și diabet. Deci ești galben, gras și dureros. Au devenit celebri în urmă cu câțiva ani printr-un experiment al cercetătorului american în cancer Randy Jirtle, de la Universitatea din Wisconsin-Madison. El a oferit femelelor însărcinate o hrană specială la care s-au adăugat porțiuni generoase de suplimente nutritive, inclusiv acid folic, vitamina B12 și colină. Acest lucru a afectat descendenții: aveau cea mai mare parte blană închisă la culoare, erau subțiri și rămâneau sănătoși. Animalele tinere ale acelor șoareci care primiseră hrană normală erau, la fel ca mamele lor, galbene, grase și predispuse la boli.
Experimentul arată în mod impresionant importanța epigeneticii pentru oameni. Această ramură a geneticii studiază structurile moleculare care sunt localizate pe sau în apropierea genelor. Ele se află ca un al doilea cod deasupra genomului și îl programează ca o funcție a stimulilor de mediu: „Structurile epigenetice acționează ca niște comutatoare care activează sau opresc genele”, a spus Dr. rer. nat. Peter Spork, Hamburg, la un atelier din Freising.
În prezent sunt cunoscute trei comutatoare epigenetice centrale (Dtsch Arztebl 2012; 109 (20): A 1027). Pe de o parte, grupările metil se atașează la bazele de citozină ale ADN-ului și astfel împiedică citirea informațiilor genetice. Alte comutatoare sunt pe histone. Cu cât este mai aproape, cu atât sunt mai dificile informațiile genetice. Al treilea comutator funcționează cu micro-ARN-uri, care împiedică traducerea genelor citite în proteine.
Fie că este vorba de climă, sport, stres constant, sentimente, foamete sau supraalimentare constantă - tot felul de influențe pot programa epigenetic celulele mamiferelor și își pot schimba permanent funcționarea. Odată programate, aceste celule transmit structuri epigenetice către celulele fiice ale lor. „În acest fel, o trăsătură dobândită devreme poate fi păstrată până la bătrânețe”, a explicat Spork.
Oamenii reacționează deosebit de sensibil la influențele mediului în fazele de maturare a organelor, adică în uter, după naștere și în copilăria timpurie. „Un proces de învățare dependent de mediu are loc deja în uter, care afectează în primul rând organismele centrale de reglementare ale creierului și genomului”, a explicat prof. Dr. med. Andreas Plagemann, Clinica de obstetrică, Charitй - University Medicine Berlin.
S-a studiat cel mai bine întrebarea despre ce consecințe are consumul excesiv de mame asupra fătului. Această situație apare atunci când mama este obeză sau are diabet gestațional - două tulburări care au crescut dramatic în ultimii ani și dublează riscul de macrosomie al copilului. Macrosomia nu numai că crește riscul apariției complicațiilor la naștere, dar este, de asemenea, un semn sigur al erorilor de programare metabolică. „Obezitatea la naștere duce la o dublare pe tot parcursul vieții a riscului de a deveni supraponderal în viața ulterioară, indiferent de vârstă și sex”, a spus Plagemann, referindu-se la o meta-analiză cu aproximativ 100 de studii și peste un milion de subiecți testați la nivel mondial. Deoarece obezitatea este factorul de risc central pentru sindromul metabolic, această tendință are o mare importanță socială.
Tendința către supraponderalitate se bazează pe erori de programare epigenetice. Acest lucru este confirmat de examinările neurologice ale centrelor de control care controlează foamea și sațietatea: supraalimentarea in utero a crescut numărul de celule și activitatea centrelor de control orexigenice pe termen lung, atât la descendenții barajelor cu diabet gestațional, cât și la animalele supraalimentate neonatal. În paralel, numărul de celule și expresia laturii anorexigenice au fost suprimate permanent. Hormonul de sațietate POMC (Proopiomelanocortina) a fost deosebit de afectat. Promotorul genei POMC a arătat hipermetilare în zona activării siturilor de legare a factorului de transcripție. Grupurile metilice împiedică citirea materialului genetic în acest moment și se poate forma mai puțin POMC.
Din aceste relații complexe, se pot trage concluzii practice simple: În primul rând, femeile însărcinate ar trebui să evite supraalimentarea și să nu mănânce pentru doi. „De la sfârșitul celui de-al doilea și al treilea trimestru, sunt suficiente încă 200 până la 300 de kilocalorii pe zi”, a recomandat Plagemann. În al doilea rând, este important să se utilizeze screening-ul toleranței la glucoză, care face acum parte din ghidurile de maternitate.
În al treilea rând, alăptarea este cea mai bună măsură preventivă primară, deoarece poate reduce permanent riscul de obezitate cu o treime. Conținutul de proteine semnificativ mai scăzut din laptele matern în comparație cu alimentele pentru bebeluși ar putea fi responsabil pentru acest efect. Studiile observaționale arată că copiii cărora li se administrează mai multe proteine până la prima zi de naștere se îngrașă și cresc mai puternici în primii câțiva ani de viață.
„Ipoteza timpurie a proteinelor” oferă o explicație pentru acest fenomen. Ea presupune că, cu cât este mai mare aportul de proteine, cu atât este mai mare concentrația anumitor aminoacizi din plasma sanguină, care cresc eliberarea insulinei și diferențierea adipocitelor. „Acest lucru promovează creșterea în greutate și activitatea celulelor adipoase - și asta duce în cele din urmă la obezitate”, a spus medicul pediatru Dr. med. Veit Grote, Universitatea Ludwig Maximilians (LMU) München. Proiectul european pentru obezitate în copilărie arată că aportul de proteine din primul an de viață influențează de fapt evoluția ulterioară a greutății. Studiul clinic dublu-orb a randomizat 1.678 sugari sănătoși pe termen lung în două grupuri: una a primit formulă pentru sugari și formule de continuare cu un conținut scăzut de proteine, cealaltă cu un conținut mai ridicat de proteine. Copiii au fost urmăriți până la a șasea aniversare. La această vârstă, curba de greutate a grupului cu conținut scăzut de proteine a fost paralelă cu cea a grupului de copii alăptați anterior.
A fost diferit la copiii din grupul cu un conținut mai ridicat de proteine din dietă: au avut cea mai puternică creștere în greutate în primul an de viață și au câștigat disproporționat de la a patra aniversare, astfel încât până la vârsta de șase ani au avut riscul de a fi supraponderal. Aceste rezultate sugerează că un aport mai scăzut de proteine în copilărie poate reduce riscul ulterior de obezitate, a concluzionat Grote.
Ceea ce mănâncă copiii în fazele sensibile de dezvoltare joacă, de asemenea, un rol în dezvoltarea bolii celiace. Boala multi-organică indusă imunologic este declanșată de gluten și prolamine asociate. Prevalența în populația totală este de aproximativ un procent. Dacă părinții sau frații sunt afectați, riscul crește la aproximativ zece la sută. La diabeticii de tip 1, riscul de boală celiacă este, de asemenea, crescut. Boala este puternic determinată genetic și este legată de prezența markerilor HLA DQ2 și/sau DQ8. Cu toate acestea, dacă boala izbucnește, depinde de alți factori.
Nutriția în copilărie poate fi importantă. „Studiile anterioare au sugerat deja că atât timpul cât și cantitatea de introducere a glutenului cu alimente complementare joacă un rol”, a spus medicul pediatru Prof. Dr. med. Sibylle Koletzko, LMU München. Pentru o lungă perioadă de timp, regula a fost de a oferi copiilor fără gluten cu risc de boală celiacă cât mai târziu posibil. O meta-analiză a șase studii de caz-control ajunge la o concluzie diferită: Dacă un sugar primește cantități mici de gluten în lunile a cincea și a șasea în timp ce mama alăptează, riscul de boală celiacă se reduce la jumătate. Dacă este introdus mai devreme sau mai târziu, adică înainte de a patra sau după a șasea lună, riscul de boală celiacă crește din nou. „Se pare că există o fereastră de timp îngustă în care organismul este cel mai probabil să dezvolte toleranță la gluten”, a spus Koletzko.
Potențialul de prevenire al acestei strategii este în prezent examinat în studiul de intervenție prospectivă PreventCD. Sunt incluși peste 1000 de copii din zece țări europene ai căror părinți sau frați au boală celiacă și care au fost pozitiv tipizați pentru markerii HLA la naștere. Copiii au fost alăptați complet timp de patru luni și, de la începutul lunii a cincea, au primit fie gluten în doze mici, fie un placebo în plus față de laptele mamei lor. Începând cu luna a șaptea, toți copiii au primit doze crescute de gluten, dar din luna a zecea au primit mâncare gratuită.
Rezultatele de până acum arată: La unii dintre copii, anticorpii împotriva gliadinei native și peptidelor gliadinei dezaminate erau deja detectabili la vârsta de șase luni, care ulterior au dispărut. Copiii cu acest răspuns imun tranzitoriu timpuriu au dezvoltat până acum celiacia semnificativ mai rar decât copiii fără acești anticorpi. "Aparent, expunerea timpurie la gluten în legătură cu alăptarea promovează dezvoltarea toleranței", a interpretat Koletzko această observație.