Zmiany epigenetyczne i długoterminowe konsekwencje zdrowotne: mikrobiom jelitowy jako kluczowy gracz

Nasze ciało jest niesamowitym cudem natury, a jego funkcje są wynikiem imponującego współdziałania genetyki, środowiska i stylu życia. W ostatnich latach coraz większą uwagę poświęca się epigenetyce, ponieważ daje nam unikalny wgląd w zmiany w aktywności genów, które zachodzą niezależnie od sekwencji DNA. Szczególnie ekscytujący aspekt tych badań dotyczy ważnej roli mikrobiomu jelitowego w zmianach epigenetycznych i długoterminowych skutków dla naszego zdrowia.

Świat epigenetyki: krótkie wprowadzenie

Świat epigenetyki zajmuje się badaniem zmian w aktywności genów, które nie są spowodowane zmianami w sekwencji DNA. W tym kontekście przyjrzymy się bliżej znaczeniu metylacji DNA. Proces ten odgrywa kluczową rolę w określeniu, które geny zostaną włączone, a które wyłączone, bez zmiany samej sekwencji genetycznego DNA (1).

Mikrobiom jelitowy: złożony ekosystem

Mikrobiom jelitowy tworzy kolonię niezliczonych mikroorganizmów zamieszkujących nasz przewód pokarmowy. Społeczność ta składa się z bakterii, wirusów, grzybów i innych drobnoustrojów. Znaczenie mikrobiomu jelitowego rozciąga się na podstawowe aspekty, takie jak trawienie, funkcjonowanie układu odpornościowego, wchłanianie składników odżywczych i ochrona przed patogenami. Aktualne dowody sugerują, że mikrobiom jelitowy może wpływać na zmiany epigenetyczne. W dalszej części tego artykułu przyjrzymy się bliżej niektórym mechanizmom, dzięki którym takie zmiany są możliwe i omówimy potencjalne długoterminowe skutki zdrowotne:

1. Metylacja DNA:

Metylacja to proces chemiczny, w którym grupy metylowe przyłączają się do ważnych cząsteczek biologicznych i wpływa między innymi na aktywność genów, naprawę DNA i konwersję hormonów. W genetyce metylacja może wpływać na aktywację lub dezaktywację genów, co z kolei umożliwia epigenetyczne zmiany w dziedziczeniu.

Mikrobiom jelitowy odgrywa zasadniczą rolę w wpływaniu na metylację DNA. Mikroorganizmy w jelicie wytwarzają enzymy, które służą do przyłączania grup metylowych do określonych pozycji w DNA. Oznacza to, że aktywność genów można zmieniać, co z kolei ma istotny wpływ na nasze zdrowie.

Imponującym przykładem jest rozwój pszczół miodnych. Robotnice i królowe pszczół różnią się nie tylko wyglądem, na przykład wielkością, ale także funkcją. Co ciekawe, królowe i robotnice są genetycznie identyczne. Odpowiedź na tę tożsamość genetyczną leży w diecie. Dokładniej, w „mleczku pszczelim”, wydzielinie podawanej niektórym larwom. Przyszła królowa pszczół będzie karmiona mleczkiem pszczelim przez dłuższy czas. Mleczko pszczele zmienia wzorce metylacji DNA, aktywując lub dezaktywując różne geny u królowej pszczół w porównaniu z robotnicami. (2)

2. Wpływ na spożycie pokarmu:

Trzymamy się bezpośrednio jedzenia. Mikrobiom jelitowy wpływa na to, jakie składniki odżywcze są wchłaniane i jak są przetwarzane w organizmie. Również w tym przypadku mogą zostać wywołane zmiany epigenetyczne w odniesieniu do metabolizmu i wykorzystania składników odżywczych. Niezrównoważony mikrobiom jelitowy może prowadzić do modyfikacji epigenetycznych, które upośledzają metabolizm i zwiększają ryzyko zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca i otyłość. (3)

3. Zapalenie i odpowiedź immunologiczna:

W tym kontekście należy również wspomnieć, że niezrównoważony mikrobiom może wywołać stan zapalny w jelitach. Zapalenie może powodować zmiany epigenetyczne w komórkach jelit i poza nimi. Kiedy znaki epigenetyczne wymykają się spod kontroli, mogą wpływać na aktywność genów powiązanych ze stanami zapalnymi i różnymi problemami zdrowotnymi. (4)

4. Długoterminowe skutki zdrowotne na skutek przeniesienia zmian:

Zmiany epigenetyczne w komórkach jelitowych mogą również wpływać na inne tkanki i narządy w organizmie. Umożliwia to odmienną regulację genów w innych komórkach i narządach, co z kolei wpływa na zdrowie i funkcjonowanie tych tkanek. Może to zwiększać ryzyko chorób przewlekłych, takich jak cukrzyca, choroby serca, otyłość, a nawet nowotwory.

Stan obecny

Obecne badania pokazują, że mikrobiom jelitowy jest powiązany z różnymi chorobami. Naukowcy z Niemieckiego Centrum Badań nad Rakiem (DKFZ) i Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie wykazali w badaniu na myszach, że bakterie jelitowe wpływają na aktywność genów w komórkach błony śluzowej jelit, a zatem mogą znacząco wpływać na rozwój zdrowego jelita. Odkryli, że sztucznie wywołane ostre zapalenie jelit u myszy doprowadziło do znacznego wzrostu aktywności genów sprzyjających zapaleniu i powiązanych z rakiem. (5)

Jak możemy to obejść? Odkrycia dotyczące roli mikrobiomu jelitowego w zmianach epigenetycznych podkreślają znaczenie zdrowego stylu życia. Kluczową rolę odgrywa tutaj zbilansowana dieta i utrzymanie zdrowego mikrobiomu.

Nasze codzienne wybory mają znaczący wpływ na nasze dziedzictwo epigenetyczne i nasze długoterminowe zdrowie. Kiedy metylacja DNA w organizmie staje się niezrównoważona i wadliwa, może to mieć poważne konsekwencje, w tym choroby takie jak nowotwory, choroby przewlekłe i zaburzenia neurologiczne.

Jednym z przykładów są tak zwane geny supresorowe nowotworów, które służą do hamowania wzrostu nowotworu i których zdecydowanie nie chcemy wyłączać. Dlatego niezwykle ważne jest, aby mechanizm metylacji w organizmie funkcjonował w sposób zrównoważony. (6)

Większość chorób przewlekłych i związanych z wiekiem wiąże się z hipometylacją, czyli brakiem metylacji. Ale skąd to się bierze? Jedną z przyczyn może być zakłócenie cyklu metylowego. Na przykład zaburzenie to może być spowodowane niewystarczającym spożyciem żywności zawierającej grupy metylowe lub związanymi z wiekiem ograniczeniami w produkcji enzymów przyłączających grupy metylowe do DNA.

Dlatego dieta bogata w grupy metylowe odgrywa ważną rolę w procesach metylacji DNA. Przyjrzyjmy się bliżej powiązaniu jelit, mikrobiomu i epigenetyki. Bakterie jelitowe, takie jak bifidobakterie, wytwarzają kwas foliowy, ale „złe” bakterie jelitowe, które znajdują się w zdrowym jelicie, również wytwarzają dla nas witaminę B12. Obie witaminy są nam potrzebne do cyklu metylowego i ostatecznie do metylacji DNA. Jest to jedno z ważnych powiązań między dietą, bakteriami jelitowymi i epigenomem.

Nazywam się Beatrice Tuttlies i mam 29 lat. Chociaż pochodzę z Berlina, swój dom znalazłem w pięknym Monachium. Jestem Yin Jogą Nauczyciel, trener epigenetyki i dietetyk.

Jako założycielka Busy Being Healthy z pasją pomagam ludziom znaleźć holistyczną równowagę i zoptymalizować swoje zdrowie. Moje podejście koncentruje się na redukcji stresu na poziomie psychologicznym, fizycznym i chemicznym, zawsze z epigenetyką w centrum uwagi. Ponieważ jestem głęboko przekonana, że ​​każdy człowiek ma potencjał do optymalizacji swojego zdrowia i dobrego samopoczucia. W tym celu stworzyłam trzy skoordynowane programy, które można zintegrować z codziennym życiem.

Mgr Rafaelli Shinmyo

Entuzjasta zdrowia jelit i menedżer marketingu

Rafaella łączy swoją pasję do mikrobiomu, zdrowia i jedzenia. Jako zapalona smakoszka nie tylko opracowuje własne przepisy, ale także dzieli się informacjami na temat znaczenia zdrowej flory jelitowej.

Więcej tego autora