Παρασκευή, 18 Ιανουαρίου 2013

Eπιγενετική: Τα γονίδια δεν ορίζουν τη μοίρα

Η επιγενετική έχει αλλάξει τον τρόπο που σκέφτονται οι βιολόγοι και οι επιστήμονες της υγείας. Κάποτε οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα γονίδια καθορίζουν τα πάντα αλλά έκαναν λάθος. Το περιβάλλον έχει τη δυνατότητα να επιδρά στα γονίδια και να αλλάζει τη συμπεριφορά τους ή όπως λέγεται επιστημονικά την «έκφρασή» τους. Και όταν λέμε περιβάλλον εννούμε κυρίως τη διατροφή και οποιεσδήποτε άλλες ουσίες εισέρχονται στον οργανισμό μας μέσω της εισπνοής αλλά εννούμε επίσης και τον γενικότερο τρόπο ζωής καθώς φαίνεται ότι το άγχος μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς την συμπεριφορά των γονιδίων.
Ο τρόπος που το περιβάλλον αλλάζει τη έκρφαση των γονιδίων αποτελεί το αντικείμενο μιας νέας επιστήμης που λέγεται επιγενετική (epigenetics), ένα όνομα που κυριολεκτικά σημαίνει «πάνω από τη γενετική».

Μεθυλίωση

Πως όμως το περιβάλλον αλλάζει τη συμπεριφορά των γονιδίων;
Υπάρχουν διάφοροι χημικοί τρόποι και ο πιο απλός είναι η λεγόμενη μεθυλίωση (methylation). Θυμηθείτε λίγο την οργανική χημεία του σχολείου. Το μεθύλιο είναι μια ομάδα ατόμων που αποτελείται από έναν άνθρακα και τρία υδρογόνα. Αυτό λοιπόν, το μεθύλιο, μπορεί να προσκολληθεί σ’ ένα σημείο ενός γονιδίου και να απενεργοποιήσει.
Σταθμός για την επιστήμη της επιγενετικής ήταν ένα πείραμα που έγινε το 2003. Ο Ράντυ Τζερτλ (Randy Jirtle), καθηγητής ογκολογικής ακτινοβολίας στο Πανεπιστήμιο Ντιούκ (Duke University), χορήγησε σε ποντίκια βιταμίνη Β12, φολικό οξύ, χολίνη και βεταΐνη. Αυτές οι ουσίες περιέχουν πολλά μεθύλια. Τα θηλυκά ποντίκια που έπαιρναν τα συμπληρώματα αυτών των ουσιών, γέννησαν μωρά καφετί χρώματος ενώ αυτά που έκαναν τη συνήθη διατροφή γέννησαν μωρά κιτρινωπού χρώματος. Φυσικά, η διατροφή δεν άλλαξε τα γονίδια αλλά η ανάλυση έδειξε ότι τα μεθύλια “έσβησαν” ένα γονίδιο που ονομάζεται “αγκούτι” (agouti gene) το οποίο δίνει το κιτρινωπό χρώμα στα ποντίκια. Η ομάδα του Τζερτλ παρατήρησε και κάτι  άλλο. Όταν τα ποντικάκια καφετί χρώματος μεγάλωσαν είχαν προδιάθεση για καρκίνο, διαβήτη τύπου 2 και παχυσαρκία. Μετά από αυτό το πείραμα, ειπώθηκε ότι δεν είμαστε μόνο αυτό που τρώμε, όπως συχνά λέγεται, αλλά κι αυτό που έτρωγε η μητέρα μας, ίσως κι αυτό που έτρωγαν οι μακρινοί μας πρόγονοι.

Το παράδειγμα των μελισσών είναι μια περίπτωση της επιγενετικής. Η γόνιμη βασίλισσα έχει μήκος 18-22 χιλιοστά και εναποθέτει 3.000 αβγά την ημέρα στα 3-4 χρόνια της ζωής της ενώ οι εργάτριες έχουν μήκος 12-13 χιλιοστά, ζουν 40 ημέρες εργαζόμενες αρχικά στον καθαρισμό της κυψέλης και έπειτα συγκεντρώνοντας νέκταρ, και είναι στείρες.  Κι όμως η βασίλισσα και οι εργάτριες, της ίδιας κυψέλης έχουν την ίδια γενετική κληρονομιά. Αυτό που τις κάνει να διαφέρουν είναι η διατροφή. Ο βασιλικός πολτός κάνει τις προνύμφες βασίλισσες και το νεροζούμι εργάτριες, ένα μυστήριο που το έλυσε ο Ρίζαρντ Μαλέζκα, μοριακός γενετιστής στο Πανεπιστήμιο της Καμπέρας, στην Αυστραλία.

Η επιγενετική μπορεί επίσης να μας δώσει μια νέα ιδέα για το πως πραγματικά έγινε η εξέλιξη των ειδών στον πλανήτη. Είτε κάποιος πιστεύει στην δημιουργία είτε στην εξέλιξη δεν μπορεί να αμφισβητήσει το γεγονός ότι ο άνθρωπος και ο χιμπατζής έχουν κοινό πάνω από 98% του DNA τους. Γιατί όμως οι μεταξύ τους διαφορές είναι τόσο μεγάλες; Διότι άλλα γονίδια “εκφράζονται” και άλλα “σιωπούν” στα δύο είδη. Φαίνεται λοιπόν ότι αυτό που αλλάζει κυρίως κατά την εξέλιξη των ειδών δεν είναι τόσο τα γονίδια όσο οι «οδηγίες» προς τα γονίδια για το πως θα συμπεριφέρονται και αυτό μπορεί να μεταμορφώσει το ένα είδος σε κάποιο άλλο.

Εξέλιξη και ασθένειες

Οι επιγενετικοί μηχανισμοί είναι πάρα πολύ σημαντικοί και εξηγούν ακόμα και το πως δημιουργείται ένας οργανισμός. Κατά τη στιγμή της σύλληψης, όταν δηλαδή το ωάριο γονιμοποιείται από το σπερματοζωάριο, ουσιαστικά μεταβιβάζεται από καθένα από τους γονείς ένα τμήμα της γενετικής κληρονομιάς τους. Μετά τη δημιουργία του πρώτου κυττάρου αρχίζει ο πολλαπλασιασμός του και όλα τα υπόλοιπα έχουν το ίδιο DNA δηλαδή τα ίδια γονίδια. Όμως τα διάφορα είδη κυττάρων κάνουν διαφορετική δουλειά. Αυτό σημαίνει ότι τα γονίδια που αντιγράφηκαν από το πρώτο κύτταρο που δημιούργησε τον άνθρωπο, στη συνέχεια με κάποιο μηχανισμό άλλαξαν λειτουργία.
Η επιγενετική μπορεί να εξηγήσει διάφορα φαινόμενα όπως το γιατί αυξάνεται η παχυσαρκία, ο διαβήτης τύπου 2 και άλλες ασθένεις. Στο δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο, παρατηρήθηκε ότι οι μητέρες που λιμοκτονούσαν γέννησαν παιδιά με λειψό βάρος ενώ οι μεταγενέστεροι απόγονοί τους είχαν επίσης το ίδιο χαρακτηριστικό. Όπως οι λιμοκτονούσες μητέρες γεννούσαν λιπόσαρκα παιδιά, δεν αποκλείεται σήμερα εν μέσω διατροφικής αφθονίας να γεννιούνται παιδιά με τάση για παχυσαρκία λόγω της διατροφής της εγκύου.

Πράγματι τελευταίες μελέτες δείχνουν ότι τα σημερινά παιδιά έχουν μεγαλύτερο βάρος απ’ ότι μερικές δεκαετίες πριν από τη στιγμή που γεννιούνται. Μπορεί τα γονίδια να μην έχουν αλλάξει αλλά έχει αλλάξει η έκφρασή τους, και αυτό οδηγεί στο σώμα να τοποθετήσει το σωματικό βάρος σε υψηλότερο σημείο του να ανεβαίνει κατά τη διάρκεια της ζωής ή από γενιά σε γενιά. Όσο για τους καρκίνους, έχει παρατηρηθεί ότι η μεθυλίωση είναι συχνότερη στα καρκινικά κύτταρα απ’ ότι στα φυσιολογικά. Μπορεί λοιπόν οι καρκίνοι ν’ αρχίζουν με κάποια επιγενετική επίδραση, κάτι που εξηγεί γιατί η διατροφή παίζει σημαντικό ρόλο τόσο σ’ αυτή την ασθένεια όσο και σε πολλές άλλες.

 http://www.healthyliving.gr

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...