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

Nasze ciało to zdumiewające dzieło natury, a jego funkcje są wynikiem imponującej współpracy genetyki, środowiska i stylu życia. W ostatnich latach epigenetyka cieszy się coraz większym zainteresowaniem, ponieważ daje nam wyjątkowy wgląd w zmiany aktywności genów, które zachodzą niezależnie od sekwencji DNA. Szczególnie fascynujący aspekt tych badań dotyczy ważnej roli mikrobiomu jelitowego w zmianach epigenetycznych oraz jego długofalowego wpływu na nasze zdrowie.

Świat epigenetyki: krótkie wprowadzenie

Epigenetyka zajmuje się badaniem zmian aktywności genów, które nie są wywołane zmianami w sekwencji DNA. W tym kontekście przyjrzymy się bliżej znaczeniu metylacji DNA. Ten proces odgrywa bowiem kluczową rolę w tym, które geny są włączane, a które wyłączane, bez zmiany samej genetycznej sekwencji DNA (1).

Mikrobiom jelitowy: złożony ekosystem

Mikrobiom jelitowy tworzy kolonię niezliczonych mikroorganizmów zasiedlających nasz układ pokarmowy. Ta społeczność składa się z bakterii, wirusów, grzybów i innych drobnoustrojów. Znaczenie mikrobiomu jelitowego obejmuje fundamentalne obszary, takie jak trawienie, odporność, wchłanianie składników odżywczych i ochrona przed patogenami.Aktualne badania wskazują, że mikrobiom jelitowy może wpływać na zmiany epigenetyczne. W dalszej części artykułu przyjrzymy się bliżej niektórym mechanizmom, dzięki którym takie zmiany są możliwe, i omówimy potencjalne długofalowe skutki dla zdrowia:

1. Metylacja DNA:

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

Mikrobiom jelitowy odgrywa zasadniczą rolę w kształtowaniu metylacji DNA. Mikroorganizmy w jelitach produkują enzymy, które służą do przyłączania grup metylowych do określonych miejsc w DNA. W ten sposób można zmienić aktywność genów, co z kolei ma istotny wpływ na nasze zdrowie.

Imponującym przykładem jest rozwój pszczoły miodnej. Robotnice i matki pszczele różnią się nie tylko wyglądem, na przykład wielkością, ale też funkcją. Co ciekawe, matki i robotnice są jednak genetycznie identyczne. Odpowiedź na tę zagadkę leży w odżywianiu. A dokładniej w „mleczku pszczelim”, wydzielinie podawanej niektórym larwom. Przyszła matka pszczela jest karmiona mleczkiem pszczelim przez dłuższy czas. Mleczko pszczele zmienia wzorce metylacji DNA, dzięki czemu u matki pszczelej, w porównaniu z robotnicami, aktywowane lub dezaktywowane są inne geny. (2)

2. Wpływ na przyswajanie pokarmu:

Zostańmy przy przyjmowaniu pokarmu. Mikrobiom jelitowy wpływa na to, jakie składniki odżywcze są wchłaniane i w jaki sposób są przetwarzane w organizmie. Również tutaj mogą zostać wywołane zmiany epigenetyczne związane z metabolizmem i wykorzystaniem składników odżywczych. Zaburzona równowaga mikrobiomu jelitowego może prowadzić do modyfikacji epigenetycznych, które zaburzają metabolizm i zwiększają ryzyko zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca i otyłość. (3)

3. Stan zapalny i reakcja immunologiczna:

W tym kontekście trzeba też wspomnieć, że niezrównoważony mikrobiom może wywoływać stany zapalne w jelitach. Stany zapalne mogą powodować zmiany epigenetyczne w komórkach jelita i poza nim. Gdy znaczniki epigenetyczne wymykają się spod kontroli, mogą wpływać na aktywność genów związanych ze stanami zapalnymi i różnymi problemami zdrowotnymi. (4)

4. Długofalowe skutki zdrowotne wynikające z przenoszenia zmian:

Zmiany epigenetyczne w komórkach jelita mogą też wpływać na inne tkanki i narządy w organizmie. W rezultacie geny w innych komórkach i narządach mogą być regulowane w odmienny sposób, 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

Aktualne 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 jelita, a tym samym mogą w istotny sposób wpływać na rozwój zdrowego jelita. Stwierdzili, że sztucznie wywołany ostry stan zapalny jelita u myszy doprowadził do wyraźnego wzrostu aktywności genów, które sprzyjają stanom zapalnym i są powiązane z rakiem. (5)

Jak możemy tego uniknąć? Wyniki badań nad rolą mikrobiomu jelitowego w zmianach epigenetycznych podkreślają znaczenie zdrowego stylu życia. Kluczową rolę odgrywają tu zbilansowana dieta i dbanie o zdrowy mikrobiom.

Nasze codzienne decyzje mają istotny wpływ na nasze dziedzictwo epigenetyczne i długofalowe zdrowie. Jeśli metylacja DNA w organizmie wypadnie z równowagi i będzie przebiegać nieprawidłowo, może to mieć poważne skutki, w tym choroby takie jak rak, choroby przewlekłe i zaburzenia neurologiczne.

Przykładem są tak zwane geny supresorowe nowotworów, które służą do hamowania wzrostu guza i których za żadną cenę nie chcemy wyłączać. Dlatego bardzo ważne jest, aby mechanizm metylacji w organizmie działał w sposób zrównoważony. (6)

Większość chorób przewlekłych i związanych z wiekiem wiąże się z hipometylacją, czyli niedoborem metylacji. Skąd się to bierze? Jedną z przyczyn może być zaburzenie cyklu metylacji. Zaburzenie to może być wywołane na przykład niewystarczającym spożyciem produktów zawierających grupy metylowe lub związanym z wiekiem ograniczeniem produkcji enzymów, które przyłączają grupy metylowe do DNA.

Dieta bogata w grupy metylowe odgrywa więc ważną rolę w procesach metylacji DNA. Przyjrzyjmy się jeszcze raz dokładniej związkowi między jelitem, mikrobiomem i epigenetyką. Bakterie jelitowe, takie jak bifidobakterie, produkują kwas foliowy, ale także „złe” bakterie jelitowe, które nosimy w sobie nawet w zdrowym jelicie, produkują dla nas witaminę B12. Obie witaminy są nam potrzebne w cyklu metylacji, a ostatecznie do metylacji DNA. To jeden z ważnych związków między odżywianiem, bakteriami jelitowymi i epigenomem.

Wniosek jest więc jasny: wyleczenie jelita jest niezbędne, aby zmniejszyć ciche stany zapalne, skutecznie odtruwać organizm, wchłaniać wystarczającą ilość składników odżywczych, pozwolić układowi odpornościowemu wypełniać swoje zadania i wreszcie wytwarzać dość energii, aby wszystkie te procesy mogły przebiegać bez zakłóceń.

Nazywam się Beatrice Tuttlies i mam 29 lat. Choć pochodzę z Berlina, mój dom znalazłam w pięknym Monachium. Jestem nauczycielką jogi yin, coachem epigenetycznym i doradcą żywieniowym.

Jako założycielka „Busy Being Healthy” realizuję swoją pasję, jaką jest wspieranie ludzi w znajdowaniu holistycznej równowagi i optymalizowaniu zdrowia. Moje podejście koncentruje się na redukcji stresu na poziomie psychicznym, fizycznym i chemicznym, a epigenetyka zawsze stoi w centrum uwagi. Jestem bowiem głęboko przekonana, że każdy człowiek ma potencjał, by zoptymalizować swoje zdrowie i samopoczucie. Stworzyłam w tym celu trzy wzajemnie dopasowane programy, które można włączyć w każdy dzień.