Jesteś tym, co jesz. A może tym, co zjadła twoja babcia?

Zastanówcie się, co byście zrobili, gdyby ktoś powiedział Wam, że Wasza dieta wpływa nie tylko na Waszą formę, ale w przyszłości może wpłynąć na zdrowie Waszych dzieci, a nawet wnuków? Czy zmienilibyście swoje podejście do odżywiania, gdybyście wiedzieli, że Wasi bliscy mogą ucierpieć przez Wasze złe nawyki żywieniowe? Piszę ten tekst, aby uświadomić Wam, że zdrowy styl życia ma nam służyć nie tylko tu i teraz. Może kształtować też zdrowie kolejnych pokoleń.

Zacznijmy od początku

Na lekcji biologii uczono nas, że każda komórka naszego ciała posiada ten sam materiał genetyczny – DNA. No tak… To w takim razie jakim cudem wszystkie komórki naszego ciała nie wyglądają identycznie? Tutaj do głosu dochodzi jedna z dziedzin genetyki – epigenetyka. Zmiany epigenetyczne decydują o tym, czy dany gen będzie włączony lub wyłączony, sprawiają więc, że komórki inaczej „odczytują” informacje zawarte w ich DNA. Między innymi właśnie dlatego komórki mięśni mają zdolność kurczenia się i rozkurczania, natomiast neurony przesyłają impulsy elektryczne.

Genów nie oszukasz?

Wiemy już, że zmiany epigenetyczne zmieniają sposób, w jaki odczytywane są geny. Najczęściej opisywanymi zmianami epigenetycznymi są metylacja i modyfikacja histonów. Dla osób niezwiązanych z tematem brzmi to pewnie jak czarna magia, ale to nie mechanizm tych zmian jest ważny. Istotne jest natomiast to, że modyfikacje epigenetyczne nie są stałe i może wpływać na nie nasze środowisko, a także sposób życia. Zdolność oddziaływania na nasze geny ma chociażby dieta, a dokładniej makroskładniki w niej zawarte. No i to, co najważniejsze w kontekście tego artykułu: zmiany te mogą być przekazane kolejnym pokoleniom. Z tego względu zastanawia mnie często powtarzane stwierdzenie: genów nie oszukasz. A może warto spróbować, skoro można je uaktywnić bądź zahamować ich ekspresję?

Programowanie żywieniowe

Badania dotyczące dziedziczenia zmian epigenetycznych to obecnie jeden z najbardziej eksplorowanych tematów w nauce. Wielu badaczy skupia się na okresie ciąży jako newralgicznym momencie dla rozwoju nowego życia. W 1992 roku Barker sformułował hipotezę głoszącą, że opóźnienie wzrostu wewnątrzmacicznego może prowadzić do nieodwracalnych zmian metabolicznych, które ujawniają się wiele lat później.  Brzmi bardzo naukowo, ale co to oznacza? Mówiąc prościej – nieodpowiednia ilość kalorii dostarczana podczas ciąży ma długofalowe skutki u nowo narodzonego potomstwa. Co ciekawe, nie tylko okres ciąży, ale również karmienia piersią, gdy organizm dziecka nadal dynamicznie się rozwija, jest ważny w kontekście programowania żywieniowego. Zmiany spowodowane zarówno dietą wysokotłuszczową, jak i niedożywieniem podczas laktacji mogą być dziedziczone. W tym miejscu powiedzenie, że wyssaliśmy coś z mlekiem matki, nabiera zupełnie innego znaczenia.

Od tego się zaczęło

Skąd wziął się pomysł, że sposób odżywiania matki podczas ciąży i karmienia może powodować długofalowe skutki u jej potomstwa? Nieco zaskakujące jest to, że scenariusz napisała sama historia. Zimą na przełomie lat 1944-45 naziści zablokowali dostawy żywności do Królestwa Niderlandów, doprowadzając w ten sposób do klęski głodu w wielu regionach. Ten okres w historii nazywany jest „głodową zimą”. Choć był to okrutny i nieplanowany eksperyment na ludzkim zdrowiu, dostarczył naukowcom ciekawego materiału do badań. Szczególnie wrażliwe na ograniczone zapasy żywności były kobiety w ciąży, a skutki tego wydarzenia odbiły się na ich dzieciach. W dorosłości częściej występowała u nich otyłość, cukrzyca, a nawet schizofrenia. Naukowcy zadawali sobie pytanie: Co sprawia, że ludzkie ciało pamięta – i to całe dekady później – na co było narażone w łonie matki? Po przeczytaniu wcześniejszych części tego tekstu odpowiedź powinna być oczywista: epigenetyka. Głód odcisnął swoje piętno na DNA dzieci urodzonych w tym okresie, co przejawiało się w postaci zmienionej metylacji niektórych genów.

Rola ojców

Chociaż to mamy stoją w świetle reflektorów w temacie programowania żywieniowego, nie oznacza to wcale, że ojcowie zostają odsunięci w cień. Wręcz przeciwnie! Jedno z badań wykazało, że złe nawyki żywieniowe u chłopców w wieku 8-12 lat związane były ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy, chorób serca i skróceniem długości życia u przyszłych pokoleń. Zaskakujący wydaje się fakt, że kobiety nie są tak bardzo narażone na skutki diety ich ojców, jak potomstwo płci męskiej. Wyniki te potwierdzają rezultaty doświadczeń na zwierzętach. Dieta wysokotłuszczowa samców szczura zwiększa predyspozycje jego młodych do nadciśnienia, otyłości oraz cukrzycy typu 2.

Dziedziczenie wielopokoleniowe

W tym miejscu musimy wyjaśnić sobie pewna kwestię, a mianowicie różnicę pomiędzy dziedziczeniem międzypokoleniowym a wielopokoleniowym. Gdy na organizm rodziców zadziała jakiś czynnik środowiskowy lub bodziec zewnętrzny (stres, dieta wysokotłuszczowa, używki), wywołuje to zmiany epigenetyczne w komórkach ich ciała oraz w komórkach linii zarodkowej (plemnikach i oocytach). Z tego względu zaistniałe zmiany można obserwować w komórkach somatycznych ich dzieci. Jeżeli nie istnieją już one u kolejnego pokolenia, to jest to właśnie dziedziczenie międzypokoleniowe. Natomiast jeżeli jakaś zmiana epigenetyczna ma zostać określona mianem wielopokoleniowej, musi zostać nabyta przez rodziców, następnie być możliwa do zaobserwowania u ich dzieci, wnuków, a potencjalnie nawet w kolejnych pokoleniach. Sprawa trochę się komplikuje w przypadku kobiet w ciąży. Dlaczego? Pęcherzyki jajnikowe rozwijają się u dziewczynek już w momencie, gdy znajdują się w brzuchu swoich mam i te właśnie pęcherzyki jajnikowe uwolnią w przyszłości komórki jajowe, z których – po połączeniu z plemnikiem – powstanie nowe życie. Bodziec działający w czasie ciąży może więc automatycznie wywołać zmiany epigenetyczne, które będą obserwowane aż w trzech pokoleniach! Z tego względu terminu „dziedziczenie wielopokoleniowe” możemy użyć w stosunku do kobiet, kiedy dana cecha epigenetyczna, powstała na skutek środowiska zewnętrznego, utrzymuje się przez przynajmniej trzy kolejne pokolenia (dzieci, wnukowie, prawnukowie), a u mężczyzn przez dwa.

A co z wysiłkiem fizycznym?

Czy wylewając hektolitry potu podczas ćwiczeń, możemy zmieniać ekspresję genów? W odpowiedzi na to pytanie ponownie z pomocą przychodzi nauka. Wysiłek fizyczny programuje geny związane z plastycznością synaptyczną. Maksymalnie upraszczając: sport, wpływając na nasze DNA, poprawia pracę naszego mózgu. Oczywiście ma też pozytywny wpływ na resztę ciała. Chociaż brak jeszcze szczegółowych badań w tym zakresie, istnieją przesłanki sugerujące, że zmiany powstałe na skutek regularnych treningów mogą być korzystne także dla przyszłych pokoleń. Przykładem mogą być wyniki jednego z badań z 2015 roku, przeprowadzonego na prawie dwóch tysiącach ochotników (młodzieży uczęszczającej do szkół i ich matek), potwierdzające, że synowie matek aktywnie spędzających czas mają lepsze wyniki w szkole, a ćwiczenia w okresie ciąży wywierają pozytywny wpływ na funkcje poznawcze dzieci.

Warto się starać

Podsumowując: spoczywa na nas duża odpowiedzialność. To, co jemy nie jest tylko naszą indywidualną sprawą, nawet jeśli wolelibyśmy, żeby tak było. Może dla niektórych z nas przytoczone wyżej przykłady będą dodatkową motywacją do zapakowania torby na siłownię i zjedzenia na śniadanie owsianki zamiast drożdżówki z serem. Przecież to, że w twojej rodzinie występują predyspozycje do tycia czy nadciśnienia, nie znaczy wcale, że musi to dotyczyć też ciebie lub twoich dzieci. Możesz to zmienić, masz na to wpływ!