Нови научни изследвания показват, че влиянието на околната среда може да повлияе дали и как се експресират (проявяват) гените. „Епигенетика“ е името на нововъзникваща област на научни изследвания, която показва как влиянието на околната среда влияе върху експресията на гените.
Според учените, ранните преживявания могат да определят как и дали изобщо се проявяват някои гени. Така старите идеи, че гените самостоятелно и безспорно предопределят бъдещото развитие и здраве, са опровергани. Вроденото или Средата вече не е дебат – почти винаги е и двете!
По време на развитието ДНК, която изгражда нашите гени, натрупва химически белези, които определят каква част от гените се проявяват. Тази колекция от химически белези е известна като „епигеном“ („над геном“).
Различните взаимодействия със средата (преживявания), които децата имат, пренареждат тези химически белези. Това обяснява защо генетично идентичните близнаци могат да проявяват различно поведение, умения, здраве и постижения.
Епигенетиката обяснява как ранните взаимодействия със средата могат да имат въздействие през целия живот
Гените, които децата наследяват от биологичните си родители, предоставят информация, която ръководи тяхното развитие. Например колко високи биха могли да бъдат или какъв темперамент биха могли да имат.
Когато взаимодействието със средата по време на развитието пренареди епигенетичните белези, които управляват генната експресия, те могат да променят дали и как гените освобождават информацията, която носят.
Епигеномът може да бъде повлиян от положителни преживявания, като поддържащи взаимоотношения и възможности за учене, или отрицателни влияния, като токсини от околната среда или стресови житейски обстоятелства. Всички те оставят уникален епигенетичен „подпис“ върху гените. Тези подписи могат да бъдат временни или постоянни, като и двата вида влияят върху това, колко лесно се „включват“ или „изключват“ гените.
Последните изследвания показват, че има начини за обръщане на някои негативни промени и възстановяване на здравословното функциониране, но това изисква много повече усилия от превенцията, невинаги е успешно във всички аспекти и е скъпо. Затова най-добрата стратегия е да поддържаш отзивчиви взаимоотношения, да намалиш стреса и да се погрижиш за приемането на ценни хранителни вещества с епигенетичен потенциал. Така ще помогнеш на твоите деца да пораснат като здрави, продуктивни членове на обществото.
Младите мозъци са особено чувствителни към епигенетични промени.
В най-ранния етап на живота, когато мозъкът се развива най-бързо, средата причинява епигенетични адаптации, които влияят върху това дали, кога и как гените освобождават своите инструкци. Тези адаптации влияят върху изграждането на бъдещия капацитет за здраве, умения и устойчивост. Ето защо е от решаващо значение да осигуриш подкрепящи и подхранващи преживявания на твоите деца в най-ранните години и дори, докато са в утробата.
Висококачествените здравни грижи за всички бременни жени, кърмачета и малки деца, както и подкрепата за нови родители и други лица, които се грижат за децата, могат съвсем реално и измеримо да повлияят на химията, управляваща гените на децата. Подкрепящите взаимоотношения и богатият учебен опит генерират положителни епигенетични подписи, които активират генетичния потенциал.
Коригиране на популярни погрешни представи на науката
Доскоро се смяташе, че влиянието на гените е определено, а ефектите от преживяванията и средата на децата върху мозъчната архитектура и дългосрочните резултати за физическо и психично здраве оставаха загадка. Тази липса на разбиране доведе до няколко подвеждащи заключения относно степента, в която отрицателните и положителни фактори и преживявания от околната среда могат да повлияят на развиващия се плод и малко дете.
Противно на общоприетото схващане, гените, наследени от родителите, не определят категорично и безусловно бъдещото развитие на детето.
Вариациите в ДНК последователностите между индивидите със сигурност влияят върху начина, по който се проявяват гените и как ще функционират протеините, кодирани от тези гени. Но това е само едната страна на историята – средата, в която човек се развива, преди и скоро след раждането, предоставя мощни преживявания. Те модифицират химически определени гени и определят доколко и кога се експресират тези гени. Генетичните фактори оказват мощно влияние, но факторите на околната среда имат способността да променят наследените гените.
Неблагоприятните преживявания на плода и през ранното детство могат да доведат и водят до физически и химични промени в мозъка, които могат да останат за цял живот.
Вредните преживявания, като недохранване, излагане на химически токсини или лекарства и токсичен стрес преди раждането или в ранно детство, не се „забравят“, а по-скоро се вграждат в архитектурата на развиващия се мозък чрез епигенома. „Биологичните спомени“, свързани с тези епигенетични промени, могат да засегнат множество системи от органи. Могат да увеличат риска не само за лоши резултати от физическото и психическото здраве, но и риска от увреждане на бъдещия капацитет за учене и поведение.
Въпреки някои маркетингови твърдения за обратното, способността на така наречените програми за обогатяване да подобрят здравословното развитие на мозъка не е известна.
Докато може да се надяваш, че пускането на записи на Моцарт на твоето новородено ще доведе до епигенетични промени, които подобряват когнитивното развитие, към момента не се намират научни доказателства за това. Това, което изследванията показват, е, че специфични епигенетични модификации се появяват в мозъчните клетки, когато когнитивните умения като учене и памет се развиват. Също и че многократното активиране на мозъчните вериги, посветени на ученето и паметта, улеснява тези положителни епигенетични модификации. Ние също така знаем, че правилното хранене на майката и плода, съчетано с положителна социално-емоционална подкрепа за децата, ще намали вероятността от отрицателни епигенетични модификации.
Хранене и епигеном
За разлика от поведението или стреса, диетата е един от по-лесно изучаваните и следователно по-добре разбрани фактори на околната среда в епигенетичната промяна.
Хранителните вещества, които извличаме от храната, влизат в метаболитни пътища, където се манипулират, модифицират и формират в молекули, които тялото може да използва. Диетите с високо съдържание на хранителни вещества, даряващи метил (напр. фолиева киселина, холин и други витамини, минерали и хранителни вещества), могат бързо да променят генната експресия. Това е така особено по време на ранното развитие, когато епигеномът се установява за първи път.
Диетата по време на ранно развитие може да има дълготраен ефект – това е епигенетика
Диетата на твоята майка по време на бременност и диетата ти като бебе могат да повлияят на твоя епигеном по начини, които остават с теб в зряла възраст. Проучванията върху животни показват, че диета с твърде малко метил-донорска фолиева киселина или холин преди или непосредствено след раждането причинява недостатъчно метилиране на определени региони на генома за цял живот.
И при възрастните дефицитната на метил диета води до намаляване на метилирането на ДНК, но промените са обратими, когато метилът се добави обратно към диетата.
Храниш се за двама
Експерименти с мишки показват колко е важна диетата на майката за оформянето на епигенома на нейното потомство. Всички бозайници имат ген, наречен агути. Когато генът агути на мишка е напълно неметилиран, козината ѝ е жълта и мишката е затлъстяла и предразположена към диабет и рак. Когато генът агути е метилиран (както е при нормалните мишки), цветът на козината е кафяв и мишката има нисък риск от заболяване. Дебелите жълти мишки и кльощавите кафяви мишки са генетично идентични. Дебелите жълти мишки са различни, защото имат епигенетична „мутация“.
Когато изследователите хранели бременни жълти мишки с диета, богата на метил, повечето от малките й били кафяви и останали здрави за цял живот. Тези резултати показват, че още в утробата околната среда влияе върху здравето на възрастните. С други думи, нашето здраве се определя не само от това, което ядем, но и от това какво са яли родителите ни.
За токсините и добавките
Химикалите, които влизат в телата ни, също могат да повлияят на епигенома. Бисфенол А (BPA) е съединение, използвано за направата на поликарбонатна пластмаса. Има го в много потребителски продукти, включително бутилки с вода и консервни кутии. Спорни доклади, поставящи под въпрос безопасността на BPA, излязоха през 2008 г., което накара някои производители да спрат да използват химикала.
В лабораторни условия изглежда, че BPA намалява метилирането на агути гена. При изследваните мишки жълтите майки раждат малки с различни цветове на козината от жълто до кафяво. Когато майките са хранени с BPA, техните бебета са по-склонни да бъдат жълти и затлъстели като мишката вляво. Въпреки това, когато майките са хранени с BPA заедно с храни, богати на метил, потомството е по-вероятно да бъде кафяво и здраво като мишката вдясно
Добавянето на хранителни вещества при майката противодейства на негативните ефекти от експозицията.
Не изключвай таткото от картината
Ако диетата на бременната майка може да повлияе на епигенетичния резултат на детето, може ли диетата на таткото да направи същото? Най-вероятно да, казват учени, които са се задълбочили в добре поддържаните исторически записи за годишните реколти от малка шведска общност.
Тези записи показват, че наличността на храна на възраст между девет и дванадесет години за дядото по бащина линия се отразява на продължителността на живота на неговите внуци. Но не по начина, по който си мислиш.
Недостигът на храна за дядото е свързан с удължаването на живота на внуците му. Изобилието от храна, от друга страна, е свързано със значително съкратена продължителност на живота на внуците. Ранната смърт в тези случаи е резултат или от диабет, или от сърдечно заболяване.
Кралската диета на пчелите – епигенетика в природата
Пчелното млечице е сложно, богато на протеини вещество, отделяно от жлези на главите на пчелите работнички. Ларвата, предназначена да стане майка, се храни с големи количества пчелно млечице в отделение.
Ларвите, които се развиват в работнички и майки, са генетично идентични. Но поради диетата си с пчелно млечице, кралицата ще развие яйчници и по-голям корем за снасяне на яйца, докато работничката ще бъде стерилна. Тя също така ще развие царствено поведение: инстинктите да убива съперничещите кралици, да издава комуникационни звуци и да тръгва на брачни полети. През целия си живот кралицата се храни само с пчелно млечице.
В поредица от експерименти учени установиха, че пчелното млечице заглушава ключов ген (Dnmt3), който е необходим за заглушаването на група гени. Когато Dnmt3 е „включен“, гените на кралицата са епигенетично заглушени и ларвите се развиват в стандартни пчели-работнички. Но когато пчелното млечице „изключи“ Dnmt3, гените на кралицата скачат в действие, превръщайки ларвите в майки.
Източници:
https://developingchild.harvard.edu/resources/what-is-epigenetics-and-how-does-it-relate-to-child-development/
https://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition
