Наша еда может перепрограммировать гены — эксперты
Люди обычно думают о еде как о калориях, энергии, тем не менее, последние данные свидетельствуют о том, что пища также взаимодействует с нашим геномом, который в виде плана определяет функции организма вплоть до клеточного уровня. Связь между пищей и генами может повлиять на здоровье, физиологию и продолжительность жизни. То, что пища доставляет важные сообщения в геном, находится в центре внимания нутригеномики.
Хотя эта дисциплина находится в начальной стадии, и многие вопросы остаются неясными, исследователи уже многое узнали о том, как компоненты пищи влияют на геном. Они исследуют взаимодействие между едой, генами и мозгом, чтобы лучше понять, как пища влияет на нашу биологию.
На данном этапе нутригеномика узнала один важный факт: наши отношения с едой гораздо более близки, чем можно представить.
Взаимодействие пищи и генов
То, что пища может управлять биологическими процессами, взаимодействуя с геномом, доказывают пчелы. Рабочие насекомые работают без перерыва, бесплодны и живут всего несколько недель. Пчелиная матка, живущая внутри улья, имеет продолжительность жизни, которая длится годами, и плодовитость настолько мощную, что она производит целую колонию.
Рабочие пчелы и пчелиные матки являются генетически идентичными организмами, но они становятся двумя разными формами жизни из-за пищи, которую они едят. Пчелиная матка лакомится маточным молочком, рабочие пчелы питаются нектаром и пыльцой.
Оба продукта дают энергию, но у маточного молочка есть дополнительная функция: его питательные вещества могут разблокировать генетические инструкции для создания анатомии и физиологии пчелиной матки.
Так как же пища преобразуется в биологические инструкции? Она состоит из макронутриентов, к которым относятся углеводы (сахара), белки и жиры. Пища также содержит микроэлементы, такие как витамины и минералы.
Эти соединения и продукты их распада могут запускать генетические переключатели, находящиеся в геноме. Они определяют, сколько продукта определенного гена будет произведено. Маточное молочко, например, содержит соединения, которые активируют генетические регуляторы для формирования органов королевы и поддержания ее репродуктивной способности.
Известно, что у людей и мышей побочные продукты аминокислоты метионина, которых много в мясе и рыбе, влияют на генетические шкалы, важные для роста и деления клеток. А витамин С играет роль в поддержании здоровья, защищая геном от окислительного повреждения. Он также способствует функционированию клеточных путей, которые могут восстанавливать геном, если он поврежден.
В зависимости от типа информации о питании, активированного генетического контроля и клетки, которая их получает, сообщения в еде могут влиять на самочувствие, риск заболевания и даже продолжительность жизни. Но важно отметить, что на сегодняшний день большинство этих исследований проводилось на моделях пчел.
Интересно, что способность питательных веществ изменять поток генетической информации может передаваться из поколения в поколение. Исследования показывают, что у людей и животных рацион бабушек и дедушек влияет на активность генетических переключателей, а также на риск заболеваний и смертность внуков.
Причина и следствие
Один интересный аспект представления о еде как о типе биологической информации заключается в том, что он придает новый смысл идее пищевой цепи. Действительно, если на наш организм влияет еда вплоть до молекулярного уровня, то это также может повлиять на наш геном.
Например, молоко коров, питающихся травой, отличается от молока коров питающихся зерном — количеством и типами жирных кислот и витаминов С и А. Когда люди пьют эти разные виды молока, их клетки также получают разные питательные сообщения.
Точно так же диета матери человека изменяет уровни жирных кислот, а также витаминов, таких как B-6, B-12 и фолиевой кислоты, которые содержатся в ее грудном молоке. Это может изменить тип пищевых сигналов, поступающих к собственным генетическим переключателям ребенка, хотя на данный момент неизвестно, повлияет ли это на его развитие.
Возможно, мы тоже являемся частью этой пищевой цепи. Пища, которую мы едим, воздействует не только на генетические переключатели в наших клетках, но и на микроорганизмы, живущие в нашем кишечнике, коже и слизистой оболочке.
Пищевые добавки и упаковка
Добавление ингредиентов в пищу также может изменить поток генетической информации внутри клеток. Хлеб и крупы обогащены фолиевой кислотой, чтобы предотвратить врожденные дефекты, вызванные дефицитом этого питательного вещества. Но некоторые ученые предполагают, что высокий уровень фолиевой кислоты в отсутствие других встречающихся в природе микронутриентов, таких как витамин B-12, может способствовать более высокой заболеваемости раком толстой кишки, возможно, путем воздействия на генетические пути, контролирующие рост.
Это также может относиться к химическим веществам, содержащимся в упаковке пищевых продуктов. Бисфенол А, или BPA, содержащееся в пластике, включает генетические шкалы у млекопитающих, которые имеют решающее значение для развития, роста и плодовитости.
Некоторые исследователи подозревают, что у людей и животных BPA влияет на возраст половой дифференциации и снижает фертильность, повышая вероятность включения генетических переключателей.
Все эти примеры указывают на возможность того, что генетическая информация в продуктах питания может быть связана не только с ее молекулярным составом, а и с сельскохозяйственной, экологической и экономической политикой страны.
Ученые только недавно начали расшифровывать эти генетические сигналы пищи и их роль в здоровье и болезнях. Исследователи до сих пор точно не знают, как питательные вещества воздействуют на генетические переключатели, каковы их правила взаимодействия и как диета прошлых поколений влияет на их потомство.
Многие из этих исследований до сих пор проводились только на животных моделях, и многое еще предстоит выяснить о том, что означает для человека взаимодействие между пищей и генами.
Однако ясно, что разгадка тайн нутригеномики, вероятно, расширит возможности как нынешних, так и будущих обществ и поколений.
