Confidențialitate și cookie-uri

Acest site folosește cookie-uri. Continuând, sunteți de acord cu utilizarea lor. Obțineți mai multe informații; de exemplu, despre modul de control al cookie-urilor.

dieta

După cum știm, obiceiurile unei femei însărcinate afectează sănătatea copilului ei, cu toate acestea impactul pe care acesta îl poate avea asupra sănătății generațiilor viitoare este surprinzător. Studiile asupra evenimentelor tragice din istoria omenirii, precum foametea din Olanda, au clarificat relația dintre nutriție și caracteristicile moștenite de la copii. La fel, există înregistrări istorice și medicale care leagă nutriția bunicilor de speranța de viață și sănătatea nepoților. Modul de a explica acest fenomen este prin epigenetică, o ramură a biologiei care ia în considerare factorii de mediu în dezvoltarea unui organism.

Foametea de iarnă din vestul Olandei a început în decembrie 1944, cu luni înainte de sfârșitul celui de-al doilea război mondial. Aprovizionarea cu alimente în regiunile ocupate de Germania a devenit foarte limitată datorită blocării transportului terestru de mărfuri între Amsterdam și alte orașe din apropiere. În același timp, vremea a fost foarte severă, iar câmpurile agricole au fost distruse de război. Rațiile alimentare pe zi erau mai mici de 500 de calorii, mai puțin de un sfert recomandate pentru consum, până la eliberarea orașului în mai 1945 (fig. 1). Până la acea dată, 18 mii de oameni au murit de foame [1]

Acest eveniment are o mare relevanță, deoarece este folosit ca exemplu de mai mulți cercetători pentru a identifica efectul malnutriției prenatale la om. Se caracterizează, în plus, deoarece foametea a fost impusă unei populații anterior bine hrănite, delimitând astfel apariția malnutriției în populație.

Copiii concepuți în timpul acestei foamete erau mai mici, subponderali și cu probleme de sănătate care au durat până la maturitate, în comparație cu frații lor produși înainte sau după foamete [2]. Desigur, aceste caracteristici sunt congruente cu dieta mamei sale și nu sunt surprinzătoare. Ceea ce este uimitor este că atunci când acești copii au crescut, chiar dacă războiul s-a încheiat și și-au îmbunătățit dieta, la rândul lor au produs copii mai mici. Printre efectele asociate cu expunerea la foamete prenatală în Olanda se numără: greutatea redusă la naștere, diabetul, obezitatea, bolile coronariene și cel puțin un grup dintre cei analizați avea și copii mai mici [3].

Acest fapt este foarte important, deoarece sugerează că dieta unei femei însărcinate va afecta sănătatea, nu numai a fiului ei, ci va fi transmisă și nepotului ei și posibilelor generații viitoare.

Un alt caz similar este raportat în foametea Biafran din Nigeria (1968-1970). Copiii născuți în acel moment erau predispuși la apariția hipertensiunii, obezității și diabetului de tip 2 [4]. Este posibil ca această perioadă de restricție a nutrienților în timpul gestației să încurajeze fătul să economisească energie pe parcursul vieții sale, ceea ce devine o problemă atunci când caloriile furnizate nu mai sunt în cantitate redusă și copiii dispun de hrană adecvată, ceea ce poate declanșa obezitatea.

Pe de altă parte, în Marea China a foametei (1958-1961), cauzată de gestionarea necorespunzătoare a liderului său Mao Zedong și de vremea severă, expunerea prenatală la această perioadă de lipsă de alimente a crescut riscul de schizofrenie la copii [1].

Pentru toate cele de mai sus, care este mecanismul care permite evenimentelor extreme din nutriția mamei să afecteze nu numai copiii ei, ci și generațiile următoare? Este un tip de marcă din informațiile genetice ale indivizilor care vă permite să vă reamintiți descendenților situațiile de mediu în care s-au dezvoltat? Este implicată doar hrănirea de pe calea maternă? Răspunsul la aceste întrebări se găsește în studiul epigeneticii.

Ce este epigenetica?

O viziune convențională asupra evoluției este că ADN-ul nostru transportă toate informațiile noastre ereditare. Aceste informații sunt prezente în ovulul mamei noastre și în sperma tatălui, care fuzionează împreună formând un individ. Credem că atunci când ne naștem, aceste informații sunt fixe și le vom transmite fără modificări copiilor noștri. Cu toate acestea, în ultimii ani, a apărut o nouă concepție cu privire la influența diferiților factori care afectează genele moștenite. De-a lungul existenței noastre suntem expuși diferiților factori de mediu, cum ar fi: radiații solare, substanțe chimice diferite, stres și chiar tipul de dietă care modifică informațiile care vor fi transmise descendenților noștri generații, sub formă de „etichete” în ADN. . Această informație transmisă funcționează ca un „memento” pentru copii cu privire la expunerea la mediu la care au fost supuși părinții. Aceasta este una dintre bazele epigeneticii (din greaca epi, în sau pe și genetică, dincolo de genetică).

Epigenetica se referă, atunci, la modificări în expresia genelor, adică dacă o genă este activă sau nu, fără a implica modificări în secvența ADN (genotipul). Este, cu alte cuvinte, modificările care apar în caracteristicile sau trăsăturile observabile ale unui organism (fenotip) fără a schimba genotipul [5].

Modificările epigenetice apar în mod normal în organism și se manifestă prin diferențierea celulelor în toate variantele care există: celule ale pielii, creierului, ficatului etc. Toate aceste celule au aceleași informații genetice, atât de mult încât un organism ar putea fi clonat din orice celulă somatică din corpul nostru, cu toate acestea, în cele din urmă, funcția fiecărui tip de celulă este foarte diferită.

O modalitate ușoară de a exemplifica modificările epigenetice este cercetarea gemenilor monozigoți considerați identici genetic. Aceste studii sunt efectuate pentru a evalua efectul mediului asupra dezvoltării anumitor boli și modul în care epigenetica poate face diferența în ceea ce privește modificările care apar în fenotipul gemenilor [6]. La început, ambii bebeluși împărtășesc același mediu în care se dezvoltă, prin urmare sunt supuși acelorași condiții. Cu toate acestea, când gemenii cresc, condițiile la care sunt supuși se schimbă: poluare, tipul dietei, fumatul, activitatea fizică etc. Din acest motiv, chiar dacă gemenii au aceleași informații genetice, este posibil ca unul dintre cei doi să dezvolte o boală precum cancerul sau diabetul, iar celălalt nu.

Modul în care epigenetica ar putea fi explicată este să ne imaginăm că toate informațiile genetice ale unui individ sunt literele unei cărți. Prin ele însele, aceste litere nu au coerență, ceea ce dă sens acestor litere sunt: ​​spații, semne de punctuație, semne de întrebare, semne de exclamare etc., care corespund epigeneticii. Literele ar reprezenta ADN-ul nostru care conține toate instrucțiunile necesare pentru a construi părțile corpului nostru. Una dintre particularitățile ADN-ului este că măsoară aproximativ doi metri liniar și, pentru a intra într-o celulă mică, trebuie să fie supraînfășurată și acest lucru se realizează datorită proteinelor numite histone care funcționează ca bobine. (fig. 2).

Fig. 2. Modul în care ADN-ul se înfășoară în jurul histonelor (cercuri galbene) pentru a intra în celulă. Ultimul nivel de compactare este cromozomul. Luat de la: http://explosion-del-saber-para-entretener.blogspot.mx/2012/06/adn-posee-cuatro-estructuras.html

Pe de altă parte, unele dintre modificările care dau sens informațiilor noastre genetice, care în exemplul descris mai sus corespund semnelor de punctuație, sunt substanțe chimice care se leagă de histone sau de ADN-ul însuși. Una dintre aceste substanțe chimice este gruparea metil, un compus format dintr-un carbon și trei atomi de hidrogen, care poate fi obținut din dietă în substanțe nutritive precum acidul folic sau vitaminele B. Aceste grupări metil funcționează ca etichete care se acumulează în timpul dezvoltării noastre embrionare și de-a lungul vieții noastre modificându-ne expresia genică și care poate fi chiar moștenită [7]. Atunci când grupările metil sunt atașate la histone, acestea determină compactarea ADN-ului, acest proces se numește metilare și ajută, în mod obișnuit, să tacă o genă, adică o anumită proteină nu este produsă sau este produsă într-o proporție mai mică (fig.3). Metilarea are loc, de asemenea, direct în ADN, permițând oprirea funcției unei gene și, prin urmare, producerea unor proteine.

Fig. 3 Imaginea de mai sus arată cum grupurile metil împachetează ADN în jurul histonelor, determinând inactivitatea genelor. Panoul de mai jos arată opusul, un grup de compuși numiți acetil face ADN-ul mai slăbit, inducându-i accesibilitatea pentru producerea ulterioară a unei proteine.

Studiile efectuate la șoareci au arătat cât de importantă este dieta mamei în epigenetica descendenților ei. Toate mamiferele au o genă numită agouti, când această genă nu are grupări metil (demetilate), provoacă la șoareci blana lor galbenă, sunt obezi și predispuși la diabet și cancer. Când gena este metilată (așa ar trebui să apară la un șoarece normal), șoarecii sunt de culoare maro și prezintă un risc mai scăzut de apariție a acestor boli (fig.4). Ambii șoareci sunt identici din punct de vedere genetic, diferă doar prin acea marcă în ADN-ul lor, adică în prezența grupării metil. Pentru a preveni aceste probleme de sănătate, dieta mamei trebuie să fie bogată în grupări metil, care se obțin din folat sau colină [7].

Fig. 4. Șoarecele din stânga are gena auguti demetilată, ceea ce face ca culoarea blănii sale să fie galbenă pe lângă prezentarea diferitelor boli. Cu o schimbare a dietei, creșterea nivelului de acid folic și colină, acest șoarece poate procrea un șoarece sănătos (dreapta), schimbarea culorii hainei sale este clar observată. Luat de pe http://discovermagazine.com/2006/nov/cover

Revenind la exemplul copiilor concepuți în timpul foametei din Olanda, un grup de cercetare de la Universitatea Columbia a examinat ADN-ul a 60 dintre acești indivizi, la șase decenii după nașterea lor. Ei au comparat persoanele care au fost expuse la foamete în primele luni de dezvoltare embrionară cu frații lor de același sex. Oamenii de știință au analizat în mod specific gena factorului de creștere a insulinei tip II (IGF2), care este responsabilă pentru formarea unui hormon de creștere esențial în timpul sarcinii. Ei au descoperit că această genă a avut o rată scăzută de metilare la copiii foametei, comparativ cu gena IGF2 la frații lor. Prin scăderea metilării, acest hormon ar fi exprimat mai mult. Deși această caracteristică nu a fost asociată cu greutatea corporală, este posibil să fie asociată cu boli precum diabetul și anumite tipuri de cancer [3].

De asemenea, afectează ceea ce mănâncă tatăl

Trebuie subliniat faptul că dietele extreme nu numai că afectează sănătatea copiilor, ci că anumite substanțe sunt esențiale în timpul sarcinii. Acidul folic, de exemplu, previne malformarea copiilor, din acest motiv este prescris de medici femeilor însărcinate. Un fapt curios este că nu numai că este important ca mama să ingereze acid folic, dar studiile științifice sugerează că dieta părinților poate influența și sănătatea copiilor lor. Modul în care aceste informații sunt transmise este prin spermă.

Într-o investigație efectuată la șoareci masculi, efectul acidului folic furnizat în două tipuri de diete a fost comparat: unul bogat în folați și unul deficitar în acestea. Descendenții masculilor cu o dietă deficitară în folat au prezentat defecte congenitale, cum ar fi malformațiile craniului și ale mușchilor scheletici, altfel odată cu descendenții masculului cu dieta bogată în acest nutrient. Deși studiul a fost realizat la șoareci, acesta poate fi extrapolat la oameni [8].

Un alt caz foarte interesant este un studiu care asociază hrănirea bunicilor paterni cu speranța de viață a nepoților lor în comunitatea Överkalix din Suedia. Această comunitate se caracterizează prin înregistrarea detaliată a nașterilor, deceselor și condițiilor de viață ale locuitorilor. Cercetarea s-a bazat pe urmărirea persoanelor născute în 1905 care au fost clasificate în funcție de disponibilitatea alimentelor de la părinți și bunicii lor (folosind date istorice privind culturile și prețurile alimentelor). Interesant, sa constatat că cantitatea de alimente pe care bunicul patern le-a mâncat la vârsta de 9-12 ani, a afectat speranța de viață a nepoților săi: lipsa de hrană a fost legată de o speranță de viață mai lungă, altfel, de o dietă abundentă. a fost asociat cu o scurtă speranță de viață. În cazul în care bunicul a experimentat o disponibilitate moderată de alimente în timpul copilăriei sale, aceștia nu au observat nicio schimbare în supraviețuirea nepoților săi [9].

Contextul național

În țara noastră, studiile epigenetice la populație sunt rare, un exemplu este cel efectuat în Tercera Chica San Luis Potosí, cu privire la expunerea toxinelor produse de fabricarea informală a cărămizilor care au fost asociate cu cancerul și deteriorarea organelor [10].

De asemenea, unii cercetători dedicați studiului epigeneticii sunt: ​​Dr. Félix Recillas Targa, cercetător la Departamentul de Genetică Moleculară al Institutului de Fiziologie al UNAM, dedicat înțelegerii mecanismelor epigenetice în cancer și alte boli, cum ar fi talasemia. . Dr. Raúl Álvarez Venegas de la Laboratorul de cromatină și epigenetică al CINVESTAV Irapuato, care se concentrează pe reglarea epigenetică a plantelor și răspunsul lor la agenții patogeni. Dr. Gertrud Lund de la Laboratorul de epigenetică, tot de la CINVESTAV Irapuato, care studiază metilarea ADN în dezvoltarea semințelor de porumb și ateroscleroză. Dr. Vilma Araceli Maldonado Lagunas de la INMEGEN se concentrează pe epigenetica cancerului mamar, diabetului și obezității, printre altele.

Concluzii

Am dat o scurtă schiță a modului în care mediul, în special alimentele, afectează dezvoltarea indivizilor și că, în plus, această influență a mediului poate fi moștenită generațiilor următoare datorită semnelor epigenetice din informațiile lor genetice. Acum putem înțelege zicala care dictează: suntem ceea ce au mâncat părinții și bunicii noștri.

Surse de referință

[1] Ahmed F. „Tales of adversity”. Natura, vol. 468, pp S20, decembrie 2010

[2] Lumey L. 1992. „Greutatea la naștere scăzută la sugari după expunerea maternă in utero la foametea olandeză din 1944-1945”. Epidemiologie perinatală pediatrică 6 (2): 240-53.

[3] Heijimans B., Tobi E., Stein A., Putter H., Blauw G., Susser E., Slagboom E. și Lumey L. 2008. "Diferențe epigenetice persistente asociate cu expunerea prenatală la foamete la oameni" . PNAS, vol 105 pp. 17046–17049, septembrie 2008.

[4] Roseboom T., Painter R., Van Abeelen A., Veenendaal M și de Rooij S. Recenzie „Foame în uter: care sunt consecințele? Lecții din foametea olandeză ”Maturitas, vol. 70, pp. 141– 145, iunie 2011.

[18 decembrie 2014]

[6] Fraga M. Ballestar E., Paz M., Ropero S., Setien F., Ballestar M., Heine-Sunñer D., Cigudosa J., Urioste M., Benitez J., Boix-Chornet M., Sanchez A. Ling C., Carlsson E., Poulsen P., Vaag A., Stephan Z., Spector T., Wu Y., Plass C și Esteller M. "Diferențele epigenetice apar în timpul vieții gemenilor monozigoți." PNAS, voi. 102, pp. 10604–10609, iulie 2008.

[7] Nutriția și epigenomul. Centrul de învățare a științelor genetice. Aflați.Genetica. Disponibil la: http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/

[7 decembrie 2014]

[8] Lambrot R, Xu C., Saint-Phar S., Chountalos G., Cohen T., Paquet M., Suderman M., Hallett M. și Kimmins S. „Folate dietetice paterne scăzute modifică epigenomul spermatozoizilor de șoarece și este asociat cu rezultate negative ale sarcinii ”. Nature Communications, vol. 4, pp. 1-13, decembrie 2013.

[9] Bygren L., Kaati G. și Edvinsson S. „Longevitatea determinată de nutriția strămoșilor paterni în perioada lor de creștere lentă”. Acta Biotheoretica, vol. 49, pp. 53-59, noiembrie 2001.

[10] Alegría J., Barretta F., Batres L., Carrizales L., Pérez I., Baccarelli A. și Bertazzi P. "Markeri epigenetici ai expunerii la hidrocarburi aromatice policiclice la producătorii mexicani de cărămizi: Un studiu pilot." Chemosphere, vol. 91, pp. 475-480, ianuarie 2013.

Glosar

ADN. Acid dezoxiribonucleic, o moleculă din celulă care transportă informații genetice care sunt transmise de la o generație la alta.

Celula somatica. Toate celulele corpului, cu excepția celulelor reproductive: sperma și ovulul.

Deal. Nutrient esențial grupat cu vitamine B.

Gen. Unitatea de bază a moștenirii a trecut de la părinți la copii. Genele sunt segmente de ADN. Multe gene conțin informații pentru a produce o anumită proteină.