Кожна клітина нашого тіла містить одні й самі генетичні дані, які формують людини. Те, що відрізняє клітину мозку від клітини серця або будь-якої іншої клітини, – це активація та деактивація певних генів. Вивченням таких аспектів, що регулюють активність генів, займається епігенетика.
Що таке епігенетика?
Як правило, більшість людей розуміють, що таке генетика: предметом дослідження є геном, його модифікації та особливості передачі специфічних ознак від одного покоління до іншого. Епігенетика – це розділ біології, який вивчає такі зміни в діяльності генів, за яких структура ДНК залишається незмінною.
Термін «епігенетика» було вперше введено у 1942 році англійським вченим Конрадом Уоддінгтоном. Біолог пояснив це як щось, що пов’язує генетику та епігенез, вчення про послідовний ембріональний розвиток. Його припущення звучало екстраординарним на той час, але тепер повністю підтвердилося.
Наші гени ідентичні, коли ми молоді, старі, здорові чи хворі. Коли ми старіємо чи хворіємо, ми відчуваємо реакцію нашого організму на епігенетичні зміни. Наприклад, було доведено, що більшість хронічних захворювань, таких як серцеві захворювання та злоякісні новоутворення можуть бути пов’язані зі змінами епігенетичних показників. Аналогічно, наше оточення та спосіб життя визначають, як наш геном пристосовується до позитивного чи негативного середовища. Поведінка людини, дієта чи розпорядок дня впливають те що, які гени посилюватимуть чи, навпаки, послаблювати їх активність. І, що найважливіше, ця інформація може передаватися у спадок. Епігенетичні процеси починаються ще до народження і продовжуються протягом усього життя людини. На відміну від генетичних даних, епігенетичні зміни можуть відтворюватися у трьох чи чотирьох поколіннях, і за відсутності тригерів, які їх стимулюють, вони зникають.
Дослідження епігенетичної клітинної пам’яті
Якби тільки гени були ключовим аспектом, визначальним наш розвиток, всі люди були б ідентичні. Саме через епігеном у нас різна зовнішність, і в одній і тій же родині діти мають безліч унікальних особливостей:
- народжуються з різною структурою та кольором волосся,
- з різними кольорами очей,
- з чи без схильності до збільшення ваги чи ні тощо.
Вплив епігенетичних факторів на здоров’я було вивчено голландськими та американськими дослідниками, які проаналізували життя літніх голландців, що народилися у післявоєнний період між 1945 та 1946 роками. Було виявлено, що недоїдання і пов’язаний з війною стрес їхніх матерів несприятливо впливав на здоров’я дітей. Вони народилися недоношеними та схильними до судинних захворювань, ожиріння та діабету 2 типу. Важливо, що й діти також народилися недоношеними, хоча харчування матерів було досить збалансованим. Це свідчить про те, що такі зміни можуть бути передані наступним поколінням.
Що впливає на епігеном людини
На епіген людини в основному впливають фактори способу життя: якість харчування, стрес, спорт, шкідливі і корисні звички і т.д. Тим не менш, багато речовин також можуть впливати на спадковість. Наприклад, бісфенол-А, який застосовується як затверджувач у пластмасах, розщеплює вільні метильні групи та інгібує ферменти, які пов’язують ці групи з ДНК. Ця речовина сприяє розвитку раку молочної залози, передміхурової залози та яєчок, ожиріння, діабету 2 типу та репродуктивним розладам серед іншого. Крім того, деякі продукти позитивно впливають на епіген: зелений чай, більшість овочів і фруктів. Якщо людина додасть їх у свій раціон, ймовірність захворіти на рак знижується.
Примітно, що ми можемо знайти «ключи» до генів, і, можливо, зможемо регулювати такі фізичні процеси, що відбуваються в організмі як старіння. Гени можна контролювати, цілеспрямовано впливаючи на їхню експресію. Це основний сучасний підхід до покращення здоров’я та продовження життя. Завдяки спрямованій експресії генів у майбутньому ми могли б досягти розумової надздібності, оновити органи та системи організму, а також зупинити старіння. Поки що це лише припущення, що потребує подальшого вивчення, але вже ведуться дослідження, спрямовані на те, щоб зупинити ріст клітин шляхом контролю активності генів.
Ми здатні певною мірою контролювати епігенетичні механізми за допомогою позитивних змін життя. Наприклад, позбавлення звички курити збільшує метилювання ДНК. Прийом фолієвої кислоти під час вагітності може зменшити ризик багатьох вроджених дефектів у дитини. Або збалансоване харчування та регулярні заняття спортом також стимулюють позитивні зміни не лише у вашому житті, а й у житті наступних поколінь.
