Я — не моя ДНК. Генетика предполагает, эпигенетика располагает - Манель Эстейер
И в завершение еще раз вернемся к ранее высказанной идее: иногда сама история ставит эпигенетические эксперименты, подобные ядерной катастрофе в Чернобыле, которая стала причиной анормального метилирования гена — супрессора опухолей (P16INK4A) и, как следствие, развития рака щитовидной железы. Что доказывает, не оставляя никаких сомнений, что любые излучения, и особенно радиация, оказываются вовсе не безвредны, какими бы невидимыми они ни были.
Другие факторы
Наконец, мы не должны забывать, что мы, люди, сожительствуем в одной экосистеме с другими многочисленными существами, которые тоже могут изменить наш эпигеном: вирусные инфекции, например вирус Эпштейна — Барр, папилломы, гепатиты А, В и С или ВИЧ (СПИД), способны изменить распределение метилирования ДНК нашего генома, так как вирусы обладают собственными белками, которые «похищают» для своей выгоды наши эпигенетические белки (например, упомянутые нами ДНК-метилтрансферазы (DNMT) или ферменты, модифицирующие гистоны) с целью размножиться и спрятаться от нашей иммунной системы.
Вполне возможно, что в скором времени благодаря ученым, которые работают в сфере взаимодействия между микроорганизмами и эпигенетикой, мы станем свидетелями великих достижений в этой области. И этим мы обязаны относительно недавнему открытию о великой важности микрофлоры кишечника в определении нашего здоровья, а также наших болезней.
Объясним подробнее. Хотя это и кажется нам невероятным, желудочно-кишечный тракт занимает самую обширную площадь в человеческом теле и густо населен (от пятисот до тысячи!) различными видами бактерий: каждый из нас обладает набором из сотен микроорганизмов, в основном бактерий, которые населяют наш пищеварительный канал. Эти микроорганизмы выполняют множество полезных функций: от переваривания некоторых веществ до регулирования иммунной системы и производства некоторых витаминов. То есть они имеют большое значение.
На данный момент известно почти наверняка, что изменения во флоре кишечника влекут за собой важные эпигенетические изменения. Например, доказано, что многие инфекции патогенных микроорганизмов, то есть тех, что являются причиной заболеваний (например, вирус Эпштейна — Барр или гепатита В), способны вызывать эпигенетические отклонения, поэтому многие научные группы посвятили себя исследованию этого явления с целью открыть происхождение многих заболеваний и способы их предотвращения.
Флора нашего кишечника отчасти защищает нас от инфекций, что способствует снижению риска возникновения расстройств, которые могут повлиять на нашу эпигенетику и в конце концов привести к какой-нибудь болезни, поэтому исследования в ближайшие годы будут двигаться в этом направлении и, вполне возможно, эпигенетика (почему бы и нет) будет тесно со всем этим связана.
А сейчас развеем некоторые сомнения
Важность витамина В12 и фолатов для метилирования ДНК и для нашего организма в целом
Как фолиевая кислота, так и витамин В12 (или кобаламин, названный так из-за содержания кобальта) являются сопутствующими факторами (необходимыми молекулами, чтобы фермент функционировал), которые участвуют в образовании S-аденозилметионина (SAM) — молекулы, ответственной за донорство метильных групп. Следовательно, в наших интересах поддерживать баланс этих витаминов для того, чтобы наша ДНК, а также другие молекулы, такие как гистоны, правильно метилировались.
С другой стороны, было проведено множество исследований, которые установили, что люди с нехваткой фолатов более предрасположены к развитию депрессии и хуже отвечают на лечение антидепрессантами. Эти же исследования позволили доказать, что лечение фолатами способно снизить симптомы депрессии.
Какие другие питательные вещества способны влиять на наш эпигеном?
Холин и бетаин, содержащиеся в таких продуктах, как брокколи, шпинат или цветная капуста, также участвуют в формировании S-аденозилметионина — донора метильных групп.
Кроме того, в последнее время в научной литературе появляются исследования, которые доказывают, что различные вещества, содержащиеся в разных продуктах, могут повлиять на нашу эпигенетику. Например, сульфорафан — молекула, содержащаяся в брокколи, — способна регулировать эпигенетические процессы в иммунной системе, а также ингибировать аномальный рост опухолевых клеток in vitro, регулируя метилирование гена циклина D2.
Однако нельзя терять из виду идею, высказанную в начале этой главы, что как недостаток, так и избыток может вызывать отклонения в нашем организме. В этом смысле нам вовсе не нужно, чтобы наша ДНК была «чрезмерно метилирована» или «недометилирована», она должна быть метилирована надлежащим образом, в соответствии с участком генома и временем.
Некоторые данные о том, как наше питание влияет на наш эпигеном
Стало ясно, до какой степени наше питание, как и другие внешние факторы, может воздействовать не только на наше здоровье, но и на наш эпигеном. Это заставило многих ученых задуматься о соотношении эпигенетики и питания и, забежим вперед, о значимости типа питания.
То есть выходит, что генетически модифицированная пища воздействует на наш эпигеном по-другому, не так, как традиционная пища?
Вопрос с подвохом (особенно для параноиков, но мы решили рискнуть): совершенно точно, что до настоящего времени ни одно исследование не смогло убедительно доказать существование негативного влияния генетически модифицированных продуктов ни на здоровье человека в целом, ни на эпигенетику в частности.
Хорошо, мы знаем, что генетически модифицированные продукты не вредят нашему эпигеному. А если наоборот: есть ли такие продукты, которые благодаря особенностям выращивания могут принести пользу? Переформулируем вопрос: существует ли доказательство того, что органическая пища более полезна для нашего эпигенетического здоровья?
К сожалению, не существует однозначного ответа на этот вопрос, так как в настоящее время в научной литературе нет согласия по поводу потенциальной пользы потребления органической пищи для здоровья человека. И даже по поводу возможности того, что некоторые продукты могут иметь более высокий уровень содержания антиоксидантов, чем традиционные продукты. Благотворное влияние на наше здоровье увеличения потребления этих антиоксидантов тоже пока остается противоречивой гипотезой.
Глава 10
У всех человеческих болезней есть эпигенетическая составляющая
Рак стал точкой отсчета эпигенетических исследований болезней человека с момента открытия тотального гипометилирования генома в 1980-х, антионкогенов в 1990-х и первых эпигенетических лекарств в начале XXI века.
Однако мы не должны считать рак единственной болезнью, связанной с эпигенетикой, так как на самом деле любая патология, которая поражает человека, в большей или меньшей степени содержит эпигенетическую составляющую. Действительно, если мы задумаемся о болезнях с большим процентом смертности в странах Запада, то обязаны включить в этот список рак, а также нейродегенеративные и сердечно-сосудистые заболевания. На сегодняшний день уже начинают появляться новые открытия, связанные с эпигенетическими отклонениями, которые воздействуют и на две последние группы патологий.
Онкоген — ген, который появляется в результате мутации и ошибочной активации гена, называемого протоонкогеном. Протоонкогены регулируют рост клеток, и когда они мутируют и активируются по ошибке, это приводит к избыточному росту клеток, что влечет за собой
