Експресија Гена и Епигенетика: Како Исхрана и Окружење Обликују Ваше Здравље

Увод.

Већина људи је донекле упозната са науком која стоји иза генетике. Генетика помаже нам да разумемо како еволуција функционише и како наслеђујемо особине од наших родитеља и помаже нам у медицини, или антропологија разумевањем како су се наша тела развила од хоминина до анатомски модерних људи.

Али шта је са епигенетиком? Да ли сте упознати са овим термином? Да ли знате да гени нису уклесани у камену? Да ли знате како можемо променити своју судбину утичући на наше гене? То је ново и настајуће научно поље епигенетике.

Класична генетика.

Али како смо дошли довде? Како смо открили тајне ДНК и механизме који је регулишу?

Све је почело са монахом по имену Грегор Мендел, који је живео у 19. веку. Био је радознао како биљке наслеђују особине попут боје цвета и облика семена. Вршио је експерименте са биљкама грашка, укрштајући их и бројећи потомство. Приметио је да неке особине прате једноставне обрасце наслеђивања, док се друге чинило да се стапају или нестају. Смислио је нека правила која су објаснила његова запажања, која данас називамо Менделовим законима наслеђивања. Објавио је свој рад 1865. године, али никога није било брига. Умро је не сазнавши да је отац најважније области у науци која се зове генетика.

Премотајмо унапред до почетка 20. века. Неки научници су поново открили Менделов рад и схватили да је генијалан. Такође су открили да су хромозоми направљени од ДНК и протеина и да носе јединице наслеђивања, које су назвали гени. Схватили су како су гени распоређени на хромозомима, како се могу размењивати током мејозе (деобе ћелија) и како могу бити мутирани зрачењем или хемикалијама. Такође су научили како да мапирају гене на хромозомима користећи анализу повезаности и фреквенције рекомбинације. Ово је била ера класичне генетике.

Али постојао је проблем. Класична генетика није могла да објасни све. На пример, како су гени контролисали особине? Како су гени интераговали са околином или колико она утиче на наш геном? Како су се гени мењали током времена и кроз генерације? Ова питања довела су до стварања нове дисциплине назване молекуларна биологија.

Централна догма.

Џејмс Вотсон и Франсис Крик су решили 1953. године структуру ДНК. Била је то двострука спирала састављена од четири нуклеотида (А, Т, Ц, Г) који су се међусобно упаривали на специфичан начин (А са Т, Ц са Г). Схватили су да ова структура објашњава како ДНК може да чува информације (секвенцу нуклеотида), да се копира (раздвајањем ланаца и њиховим коришћењем као шаблона) и да се експресује (транскрибовањем у РНК и превођењем у протеине). Овај рад је постао „централна догма молекуларне биологије„. Једна теорија тврди да генетска информација тече само у једном смеру, од ДНК, преко РНК, па до протеина, или од РНК директно до протеина. Први пут га је изнео Франсис Крик 1957. године, а објавио 1958. године.

Али постојао је још један проблем. Молекуларна биологија такође није могла да објасни све.

На пример, како су ћелије знале када и где да укључе и искључе гене? Током развоја, како су се ћелије делиле на различите типове зато што свака од њих има исту ДНК? Како су ћелије памтиле свој идентитет и историју, што је важно за истраживање рака? Како су ћелије реаговале на сигнале из других ћелија или из околине?

Рођење епигенетике.

Ова питања довела су до рођења епигенетике, која је имала за циљ да открије механизме који регулишу експресију гена без промене секвенце ДНК.

Термин епигенетика сковао је Конрад Вадингтон још 1942. године, али су биле потребне деценије да би стекао научно прихватање.

Епигенетика се заснива на идеји да постоје хемијске модификације на ДНК или на хистонима (протеини који се обавијају око ДНК) који могу утицати на то како ћелијски механизам приступа генима и како их користи. Ове модификације могу се додати или уклонити ензимима, у зависности од различитих фактора као што су тип ћелије, развојна фаза, услови из околине, стрес, исхрана итд (Пеишото и др., 2020). Ове промене се такође могу пренети на ћерке ћелије током ћелијске деобе, или чак на децу током репродукције.

То значи да епигенетика може утицати на особине које нису кодиране само ДНК, као што су понашање, подложност болестима или старење.

Епигенетика је једна од најактуелнијих тема, баш као што је генетика некада била још актуелнија. Проблем је што већина људи није чула за њу, па остаје старо веровање да су гени све. Морамо популаризовати нова истраживања широј јавности која и даље верује да су гени уклесани у камен и да се ништа не може учинити поводом тога. Епигенетика доводи у питање неке од претпоставки и догми генетике и молекуларне биологије. Отвара нове могућности за разумевање живота на дубљем нивоу. Такође отвара нове путеве за унапређење медицине и здравља модификовањем експресије гена.

Нису гени битни, већ начин на који се изражавају.

Шта је експресија гена?

Пре него што се детаљније позабавимо епигенетиком са научне тачке гледишта, хајде да причамо о експресији гена.

Експресија гена се односи на то колико често или када се протеини стварају из инструкција унутар ваших гена (Шта је епигенетика? | ЦДЦ, 2022б).

Протеини су градивни блокови. Они обављају многе функције, као што су изградња ткива, борба против инфекција и регулација хормона (Пелуса и др., 2022).

Ваши гени носе информације за производњу протеина, али сами не производе протеине. Потребна им је помоћ других молекула, као што су РНК и ензиме, да прочитају код и произведу протеине. Овај процес се назива транскрипција (Блеквел и др., 2006.).

Транскрипција није увек укључена. Може бити укључена или искључена у зависности од различитих фактора, као што су сигнали из других ћелија, хормони или хранљиве материје. Тако се наше тело прилагођава различитим ситуацијама.

На пример, када сте гладни, ваше тело активира гене који узрокују да ензими разграђују храну и ослобађају енергију. Када сте сити, ваше тело искључује те гене и укључује гене који складиште вишак енергије као маст.

Зашто је епигенетика важна?

Епи на грчком значи изнад или „на врху“. Нису важни ваши гени, већ оно што они изражавају.

Све ваше ћелије имају исте гене, али изгледају и делују другачије због епигенетских промена. Другим речима, то је додатни слој информација који контролише регулацију гена (Хамилтон и др., 2011).

Epigenetic modifications can inhibit or activate gene expression. A combination of these modifications plays an important role in “imprinting,” a type of “mark” that determines whether a gene will be expressed or not.

ДНК се формира комбинацијом нуклеотида. Ово су позната слова која већина људи зна, аденин (А), тиамин (Т), гванин (Г) и цитозин (Ц).

Цитозин, на пример, може се променити додавањем метил групе (CH3).

Овај процес је познат као метилација и мења експресију гена чија је секвенца измењена. Метилација ДНК обично доводи до утишавања гена. У погрешним околностима, ово би могло бити веома лоше ако ген регулише имуни систем или неку другу важну функцију.

Епигенетске промене могу се десити чак и пре рођења, током развоја и током целог живота. Неке епигенетске промене су нормалне и неопходне за ваш раст и функционисање.

На друге епигенетске промене утичу ваше понашање и окружење.

На пример, оно што једете може утицати на то како се ваши гени метилирају или како се ваши хистони модификују.

Ваша физичка активност може утицати на то колико се некодирајућа РНК производи или како она интерагује са кодирајућом РНК.

Ове епигенетске промене су део еволуције и имају своју сврху, али у неким сценаријима могу имати позитивне или негативне ефекте на ваше здравље.

Неке епигенетске промене, на пример, могу побољшати наш имуни систем активирањем гена који се боре против упале или рака.

Друге епигенетске промене могу повећати ризик од болести искључивањем гена који регулишу метаболизам или имуни систем (Фануки и др., 2021); (Сурасе и др., 2019).

Ово је покретачка снага адаптације и еволуције. Ако желите доказ еволуције и како она функционише у реалном времену и како организми еволуирају, то је то. То је разлог зашто се епигенетске промене такође могу наслеђивати са генерације на генерацију. На пример, ако су ваши баба и деда били изложени токсинима, мутагенима или стресорима и ако је та изложеност резултирала епигенетским променама у њиховој ДНК, сперматозоидима или јајним ћелијама, те промене би се затим могле пренети на вас и утицати на експресију ваших гена (Денхард и др., 2018).

Загађена животна средина и токсини свуда неће утицати само на вашу ДНК, већ и на ДНК ваше деце (де Магалхаес-Барбоса ет ал., 2022).

Епигенетске промене и њихов утицај на здравље.

Доња табела илуструје главне факторе који утичу на експресију гена и епигенетске промене. Постоји још фактора, али оно што можете закључити из ове табеле је чињеница да су у сваком реду фактори који утичу на ризик исхрана, стрес и изложеност токсинима.

Примери епигенетских промена и њихов утицај на ризик од рака.

Рак је сложена болест која укључује хиљаде различитих мутација које се акумулирају и укључују промене и у геному и у епигеному (Брена и др., 2007), (Шен и др., 2013). Можете имати генетску предиспозицију да вас родитељи охрабрују, али то је само један део целе слике.  

Та генетска предиспозиција за рак се заправо активира у зависности од експресије гена, а експресија гена углавном зависи од исхране (Хулар и др., 2014) и животне средина (Абдул и др., 2017).

Епигенетске промене могу укључити или искључити гене који су укључени у раст ћелија, ћелијску смрт или имуни одговор. Ове промене затим могу утицати на ваш укупни ризик од развоја рака или одговор на лечење рака. Зато имамо епидемију рака где једна од четири особе у западним друштвима са стандардном америчком исхраном умреће од тога. Нису лоши гени узрок, већ експресија гена.

Ево неколико примера епигенетских промена и њихових ефеката на ризик од рака:

• Метилација ДНК блокира протеине који читају ген да му приступе, у суштини искључујући ген. Метилација ДНК може искључити гене који сузбијају туморе или поправљају оштећења ДНК, у основи деактивирајући имуни систем. На пример, мутација у гену BRCA1 која спречава његов правилан рад повећава вероватноћу да добијете рак дојке и неке друге врсте рака. Међутим, ако је и овај ген метилиран, онда ћете највероватније умрети зато што је ваш имуни систем искључен. Метилација може додатно повећати ризик од рака и учинити ваш рак агресивнијим (Като и др., 2002), (Прајзенданц и др., 2020).
• Модификација хистона је када се хемијске групе додају или уклањају са хистона, који су протеини који се обавијају око ДНК и формирају структуру која се зове хроматин. У зависности од врсте и локације хемијских група, модификација хистона може учинити хроматин чвршће или лабавије упакованим, што утиче на то колико је ДНК изложено или скривено од протеина који је читају. Модификација хистона може утицати на гене који регулишу ћелијски циклус, апоптозу или ангиогенезу. На пример, мутација у гену p53 која спречава његово правилно функционисање повећава вероватноћу да добијете разне врсте рака. Међутим, ако је овај ген такође модификован хистонима, то може додатно повећати ризик од рака или учинити ваш рак отпорнијим на лечење (Иуе ет ал., 2017).
• Некодирајућа РНК: Ово се дешава када се молекули зване некодирајућа РНК везују за кодирајућу РНК, која се користи за стварање протеина. Некодирајућа РНК може помоћи у разградњи кодирајуће РНК или регрутовати молекуле који модификују хистоне, утичући на експресију гена. Некодирајућа РНК може утицати на гене који контролишу диференцијацију ћелија, инвазију или метастазе. На пример, мутација у KRAS гену која спречава његово правилно функционисање повећава вероватноћу да добијете колоректални карцином. Међутим, ако је овај ген такође регулисан некодирајућом РНК, то може додатно повећати ризик од рака или отежати лечење рака (Салијани и др., 2022).

Епигенетске промене и њихови ефекти у зависности од исхране

Antioxidants’ effect on gene expression.

Ево неколико примера, ово није потпуна листа свих ефеката, већ само пример:

• Антиоксиданси могу спречити или обрнути метилацију ДНК. Метилација ДНК може се десити када сте изложени слободним радикалима или токсинима. Антиоксиданти могу блокирати овај процес или уклонити метил групу, враћајући функцију гена.
• Антиоксиданти могу модулирати модификације хистона. Антиоксиданти могу утицати на ензиме који праве ове модификације, мењајући структуру хроматина.
• Антиоксиданти могу регулисати некодирајућу РНК. Антиоксиданти могу утицати на производњу или активност некодирајуће РНК, мењајући регулацију гена.
• Антиоксиданти могу спречити или поправити оштећење ДНК и обновити нормалну експресију гена, спречавајући или успоравајући развој рака.

У доњој табели су одабрани антиоксиданти и њихови ефекти на експресију гена. Ово није потпуна листа, већ само неки примери које је научник истражио. Постоје хиљаде различитих фитохемикалија и требало би или не бисте могли да их све истражите. Требало би да тежите да повећате укупна ORAC вредност ваше исхране кроз исхрану и не ићи путем појединачних суплементарних антиоксиданата. Фитохемикалије делују синергистички као комплекс хемикалија из целих извора хране где је 2 плус 2 једнако 15. У табели сам навео неке антиоксиданте само као пример.

Постоји много више антиоксиданата који могу утицати на експресију гена. Ако желите да сазнате више, можете потражити повезане чланке.

Можда се питате и одакле можете добити антиоксиданте. Добра вест је да се углавном налазе у биљкама и да постоје биљке које су веома богате антиоксидансима. Научите своје ORAC вредности.

Утицај фолата на експресију гена.

Фолат је витамин Б који је укључен у синтезу ДНК и РНК. Потребан вам је фолат да би ваше ћелије правилно расле и делиле се. Можете га добити из хране попут лиснатог зеленила, пасуља, орашастих плодова, јаја и обогаћених житарица. Проблем је што је ово један од најраспрострањенијих недостатака у стандардној Америчкој исхрани. Људи који једу исхрану засновану на интегралним намирницама биљног порекла обично немају мањак фолата и не треба им додатни додатак фолне киселине.

Ево неколико примера:

• Фолат обезбеђује метил групе (једну угљеникову групу) за метилацију ДНК (Крајдер и др., 2012). Фолат је један од главних извора метил група за овај процес. Недостатак фолата може оштетити метилацију ДНК и изазвати абнормалну експресију гена.
• Фолат утиче на затварање неуралне цеви. Неурална цев је структура која формира мозак и кичмену мождину у ембриону. Неурална цев мора се правилно затворити за нормалан развој. Фолат је неопходан за овај процес јер утиче на експресију гена укључених у затварање неуралне цеви (Саитсу ет ал., 2017). Недостатак фолата може спречити затварање неуралне цеви и изазвати урођене мане као што је спина бифида.
• Фолат је важан за когнитивне функције јер утиче на експресију гена укључених у развој и функцију мозга. Недостатак фолата може погоршати когнитивне функције и повећати ризик од деменције.

Ово су неки од ефеката фолата на епигенетику и зашто су важни за ваше здравље и развој. Можда се питате колико вам је фолата потребно и одакле га можете набавити. Па, ево неколико савета:

• Препоручена дневна доза фолне киселине је 400 микрограма за одрасле и 600 микрограма за труднице.
• Фолат можете добити из хране као што су лиснато зеленило, пасуљ, ораси, јаја и обогаћене житарице. Такође можете узимати суплемент ако имате недостатак или већу потребу за фолатом.
• Требало би да избегавате унос превише фолата јер може да прикрије недостатак витамина Б12 или омета дејство неких лекова.
• Такође, фолна киселина није исто што и фолат. Потребан нам је фолат, али суплементи се праве од фолне киселине. Наша јетра, за разлику од јетре пацова у животињском моделу, није у стању да претвори више од 400 мг фолне киселине у фолат у једном дану. Зато већина суплемената никада не прелази више од 400 мг фолне киселине.

Утицај ограничења калорија на експресију гена.

Ограничење калорија је када смањите унос калорија без изазивања малнутриције. Ограничење калорија може утицати на то колико се некодирајућа РНК производи или како она интерагује са кодирајућом РНК (Абрахам и др., 2017). Ограничење калорија такође може регулисати циркадијални ритам експресије гена у различитим органима и ткивима (Пател и др., 2016.).

Ови ефекти ограничења калорија на епигенетику могу имати разне користи за ваше здравље и старење. На пример:

• Ограничавање калорија може успорити старење модулирањем различитих путева, као што је упала (Габанде-Родригуез и др., 2019), оксидативни стрес, метаболизам и аутофагија (Багернија и др., 2018).
• Ограничење калорија такође може продужити животни век повећавањем експресије гена који штите од оштећења ћелија и смрти (Комацу Т. и др., 2019.).

У нашој нормалној еволуцији, били смо приморани на ограничења уноса калорија што је било нормално окружење за све наше хоминине претке због оскудице.. Our body’s response to restriction is to repair itself by destroying bad or mutated or precancerous cells first for energy and by slowing down metabolism. When you slow down your metabolism you burn less energy, have lower oxidative stress and you live longer. And calorie restriction also has effects on gene expression. Our body is used to havening it and expects it as a normal part of life. Lacking autophagy directly leads to cancer risk. A Исхрана заснована на интегралним биљним намирницама је природно склонија ка смањењу калорија обезбеђујући мање калорија него стандардна америчка дијета (САД), а истовремено задовољавајући нутритивне потребе (Грегер, 2020). С друге стране, САД узрокује вишак калорија због уља и шећера и веома укусне хране, што може нарушити експресију гена и повећати ризик од болести.

Утицај влакана на експресију гена.

Влакна су врста угљених хидрата коју наши ензими не варе директно, већ завршавају у дебелом цреву где је ферментишу цревне бактерије. Влакна вам могу помоћи у регулисању варења, снижавању холестерола и спречавању затвора.

Бактерије које ферментишу влакна су симбиотске и добре за наш имуни систем и тело, за разлику од непробиотских бактерија које труле месо. Ова бактерија која једе месо трули месо које сте јели сатима у дебелом цреву, изазивајући упалу. Месо је месо, а твоје је такође укусно.

Можете добити влакна из хране попут воћа, поврћа, житарица, пасуља и орашастих плодова.

Ево неколико примера:

• Влакна могу утицати на састав и функцију цревне микробиоте тако што обезбеђују пробиотске бактерије храном и стимулишу њихов раст и активност против бактерија које једу месо, а које нису пробиотици (Маки и др., 2018.).
• Влакна утичу на метаболите које производи цревна микробиота. Метаболити су супстанце које производи или конзумира цревна микробиота. Они могу ући у ваш крвоток и утицати на ваше органе и ткива. Влакна могу утицати на врсту и количину ових метаболита које производи цревна микробиота стимулишући пробиотске бактерије и смањујући метаболичке процесе непробиотских бактерија које једу месо у дебелом цреву (Маки и др., 2018.).
• Ови метаболити затим могу утицати на епигенетску регулацију модулирањем доступности или активности хемијских донора или ензима који контролишу метилацију ДНК и модификације хистона. Ове епигенетске промене могу изменити експресију гена укључених у упалу, имунитет и метаболизам.
• Влакна могу заштитити од гојазности и дијабетеса модулирањем експресије гена укључених у хомеостазу глукозе, метаболизам липида и потрошњу енергије.
• Влакна могу побољшати имунолошку функцију. Хронична упала може бити последица неравнотеже цревне микробиоте или оштећене баријерне функције црева. Fiber can improve immune function and prevent infections by modulating the expression of genes involved in inflammation, immunity, and barrier function and by downregulating the activity and number of non-probiotic bacteria in the microbiota colony. Fiber can also stimulate the production of antibodies and cytokines that help fight off germs.

Препоручени унос влакана (RDI) је 25 грама дневно за жене и 38 грама дневно за мушкарце. Ово је само RDA за социјалну антрополошку антропологију. У антрополошком смислу, наши хоминински преци су конзумирали много више од тога. Једно правило са влакнима је да је више обично боље. Проблем је што не желимо надимање, гасове и стално повећану столицу. Такође, не свиђа нам се необична текстура влакана без укуса, па радије не бисмо јели.

У видеу испод, Одед Рехави, доктор наука, професор неуробиологије на Универзитету у Тел Авиву и стручњак за то како се гени наслеђују, како искуства обликују гене и, што је запањујуће, како се нека сећања на искуства могу пренети путем гена на потомство. Он говори о свом истраживању које доводи у питање дугогодишње принципе генетског наслеђивања и релевантности тих налаза за разумевање кључних биолошких и психолошких процеса, укључујући метаболизам, стрес и трауму. Он описује историју научног истраживања „наследности стечених особина“ и како епигенетика и РНК биологија могу објаснити део преноса одређених сећања заснованих на искуству.

Закључак:

Ово је опсежна тема која је на челу научних истраживања у последње две деценије. Покушао сам да дам резиме у овом чланку пре него што се упустимо у неке конкретне сценарије у повезаним чланцима.

Ово су само неки примери епигенетских промена и њиховог утицаја на ризик од рака. Много више фактора може изазвати епигенетске промене, као што су пушење, вежбање, стрес, лекови, загађење или траума.

Суштина је да ваши гени нису фиксни. Можете их променити својим изборима и потребно је да изаберете исхрану богату антиоксидансима и влакнима, избегавајући биоакумулацију мутагена и токсина у ланцу исхране. Потребно је да избегавате превише калоричне и густе исхране лишене хранљивих материја и да укључите ограничење калорија са повременим постом и да избегавате прекомерно оптерећење ендокриног система прекомерним уносом протеина. Постоји висок ниво correlation between overall cancer risk and chronically elevated  IGF-1 levels (због дијете са САД у којој доминирају висококвалитетни протеини).

Зато доносите паметне одлуке које штите експресију ваших гена и смањују ризик од рака. Мој савет је да не чекате још педесет година пре него што се препоруке промене, као што смо урадили са пушењем. Имате моћ да промените не само своје гене већ и гене своје деце.

• Класична генетика није могла да објасни све, што је довело до стварања молекуларне биологије.
• Епигенетика је оспорила претпоставке и догме генетике и молекуларне биологије.
• Епигенетика открива механизме који регулишу експресију гена без промене секвенце ДНК.
• Нису гени битни, већ начин на који се изражавају.
• Хемијске модификације на ДНК или хистонима могу утицати на то како се генима приступа и како се користе.
•  Модификације могу бити додате или уклоњене ензимима на основу различитих фактора.
•  Промене се могу пренети на ћерке ћелије или чак на децу током репродукције.
•  Епигенетика може утицати на особине које нису кодиране ДНК независно, као што су понашање, подложност болестима и старење.
•  Експресија гена се односи на то колико често или када се протеини стварају из инструкција унутар гена.
•  Транскрипција може бити укључена или искључена у зависности од различитих фактора, омогућавајући телу да се прилагоди различитим ситуацијама.
•  Рак укључује хиљаде мутација у геному и епигеному.
•  Генетска предиспозиција је само један аспект рака.
•  Експресија гена, под утицајем исхране и околине, може укључити генетску предиспозицију за рак.
•  Епигенетске промене могу утицати на ризик од развоја рака и одговор на лечење.
•  Висока учесталост рака у западним друштвима са стандардном америчком исхраном последица је експресије гена, а не лоших гена.
•  Метилација ДНК блокира приступ генима, искључујући гене и деактивирајући имуни систем.
•  Метилација може повећати ризик од рака и учинити рак агресивнијим.
•  Модификација хистона може утицати на гене који регулишу ћелијски циклус, апоптозу или ангиогенезу.
•  Мутације у различитим генима повећавају ризик од рака, али додатна регулација путем метилације, модификације хистона или некодирајуће РНК може додатно повећати ризик или отежати лечење рака.
•  Антиоксиданти могу спречити или обрнути метилацију ДНК узроковану слободним радикалима или токсинима.
•  Антиоксиданти могу модулирати модификације хистона утицајем на ензиме и променом структуре хроматина.
•  Антиоксиданти могу регулисати некодирајућу РНК, мењајући регулацију гена.
•  Антиоксиданти могу спречити или поправити оштећење ДНК и обновити нормалну експресију гена, успоравајући развој рака.
•  Фолат обезбеђује метил групе за метилацију ДНК.
•  Недостатак фолата може оштетити метилацију ДНК и изазвати абнормалну експресију гена.
•  Недостатак фолата може погоршати когнитивне функције и повећати ризик од деменције.
•  Фолна киселина није исто што и фолат.
• Ограничење калорија успорава старење и модулира упалу, оксидативни стрес, метаболизам и аутофагију.
• Ограничење калорија повећава експресију гена који штите од оштећења ћелија и смрти.
• Ограничење калорија је био нормалан део наше еволуције због оскудице.
• Наше тело реагује на ограничења тако што се обнавља и успорава метаболизам.
• Исхрана заснована на целим биљним намирницама природно изазива ограничење калорија, а ипак задовољава нутритивне потребе.
•  Стандардна америчка дијета (САД) доводи до вишка калорија и повећаног ризика од болести због уља, шећера као веома укусна храна.
• Влакна утичу на цревну микробиоту стимулишући пробиотске бактерије и смањујући број непробиотских бактерија које једу месо.
•  Метаболити које производи цревна микробиота могу утицати на органе и ткива, а влакна могу утицати на врсту и количину ових метаболита.
•  Влакна могу модулирати епигенетску регулацију и променити експресију гена укључених у упалу, имунитет и метаболизам.
•  Влакна могу заштитити од гојазности и дијабетеса модулирањем експресије гена укључених у хомеостазу глукозе, метаболизам липида и потрошњу енергије.
•  Влакна могу побољшати имунолошку функцију модулирањем експресије гена укључених у упалу, имунитет и баријерну функцију и смањењем броја непробиотских бактерија.
•  Влакна могу стимулисати производњу антитела и цитокина за борбу против клица.
•  Више влакана је обично боље.
•  Превише влакана може изазвати надимање, гасове и повећану столицу.
•  Постоји много фактора који могу изазвати епигенетске промене, као што су пушење, вежбање, стрес, лекови, загађење или траума.
•  Ваши гени нису фиксни и могу се променити вашим изборима.
•  Препоручује се исхрана богата антиоксидансима и влакнима, уз избегавање биоакумулација мутагена и токсина у ланцу исхране.
•  Треба избегавати превише калоричну и хранљиву исхрану, и препоручује се ограничење калорија уз повремени пост.
•  Прекомерни унос протеина може прекомерно експресирати IGF1 и повећати ризик од рака.

Честа питања

Референце:

1. Пеишото, П., Картрон, П. Ф., Серандур, А. А. и Ервуе, Е. (2020). Од 1957. до данас: Кратка историја епигенетике. Међународни часопис за молекуларне науке, 21(20), 7571. https://doi.org/10.3390/ijms21207571
2. Шта је епигенетика? | ЦДЦ(15. август 2022). Центри за контролу и превенцију болести. https://www.cdc.gov/genomics/disease/epigenetics.htm
3. ЛаПелуса, А. и Каушик, Р. (2022). Физиологија, протеини. У StatPearlsИздавачка кућа СтатПерлс. [PubMed]
4. Блеквел, Т.К. и Вокер, А.К. (2006). Механизми транскрипције. WormBook: онлајн преглед биологије C. elegans, 1–16. https://doi.org/10.1895/wormbook.1.121.1
5. Хамилтон ЈП (2011). Епигенетика: принципи и пракса. Болести дигестивног система (Базел, Швајцарска), 29(2), 130–135. https://doi.org/10.1159/000323874
6. Фануки, С., Домингез-Андрес, Ј., Јостен, ЛАБ, Нетеа, МГ и Мхланга, ММ (2021). Пресек епигенетике и метаболизма код тренираног имунитета. Имунитет, 54(1), 32–43. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.10.011
7. Сурас, АЕА и Хедрих, ЦМ (2019). Улога епигенетике у аутоимуним/инфламаторним болестима. Границе у имунологији, 10, 1525. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01525
8. Денхард, ДТ (2018). Утицај стреса на људску биологију: Епигенетика, адаптација, наслеђивање и друштвени значај. Часопис за ћелијску физиологију, 233(3), 1975–1984. https://doi.org/10.1002/jcp.25837
9. де Магалхаес-Барбоса, МЦ, Прата-Барбоса, А., & да Цунха, АЈЛА (2022). Токсични стрес, епигенетика и развој детета. Часопис за педијатрију, 98 Додатак 1(Додатак 1), S13–S18. https://doi.org/10.1016/j.jped.2021.09.007
10. Кавали, Г. и Херд, Е. (2019). Напредак у епигенетици повезује генетику са животном средином и болестима. Природа, 571(7766), 489–499. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1411-0
11. Брена, РМ и Костело, ЈФ (2007). Интеракције генома и епигенома код рака. Људска молекуларна генетика, 16 Спецификација бр. 1, Р96–Р105. https://doi.org/10.1093/hmg/ddm073
12. Шен, Х. и Лејрд, П. В. (2013). Интеракција између генома и епигенома рака. Ћелија, 153(1), 38–55. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.03.008
13. Хулар, МА и Фу, БК (2014). Исхрана, цревни микробиом и епигенетика. Часопис о раку (Садбери, Масачусетс), 20(3), 170–175. https://doi.org/10.1097/PPO.0000000000000053
14. Абдул, КА, Ју, БП, Чунг, ХЈ, Јунг, ХА и Чои, ЈС (2017). Епигенетске модификације експресије гена у зависности од начина живота и окружења. Архива фармацеутских истраживања, 40(11), 1219–1237. https://doi.org/10.1007/s12272-017-0973-3
15. Catteau, A., & Morris, JS (2002). BRCA1 метилација: значајна улога у развоју тумора? Семинари из биологије рака, 12(5), 359–371. https://doi.org/10.1016/s1044-579x(02)00056-1
16. Прајзенданц, К., Домагаłа, П., Хибиак, Ј., Рис, Ј., Хузарски, Т., Сзвиец, М., Томицзек-Сзвиец, Ј., Ределбацх, В., Сејда, А., Гронвалд, Ј., Клуз, Т., Висниовски, Ц., Висниовски, А., Цисниовски, Ц. Биаłковска, К., Сукиенницки, Г., Кулцзицка, К., Народ, С.А., Војдацз, ТК, Лубински, Ј., … Јакубовска, А. (2020). Метилација БРЦА1 промотера у периферној крви повезана је са ризиком од троструко негативног рака дојке. Међународни часопис за рак, 146(5), 1293–1298. https://doi.org/10.1002/ijc.32655
17. Јуе, X., Жао, Y., Сју, Y., Женг, M., Фенг, Z., и Ху, W. (2017). Мутант p53 код рака: акумулација, добијање функције и терапија. Часопис за молекуларну биологију, 429(11), 1595–1606. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2017.03.030
18. Салијани, М., Џалал, Р. и Џавадманеш, А. (2022). Анализа диференцијалне експресије гена и дугих некодирајућих РНК повезаних са KRAS мутацијом у ћелијама колоректалног карцинома. Научни извештаји, 12(1), 7965. https://doi.org/10.1038/s41598-022-11697-5
19. Beetch, M., Harandi-Zadeh, S., Shen, K., Lubecka, K., Kitts, D. D., O’Hagan, H. M., & Stefanska, B. (2020). Dietary antioxidants remodel DNA methylation patterns in chronic disease. Британски часопис за фармакологију, 177(6), 1382–1408. https://doi.org/10.1111/bph.14888
20. Crider, K. S., Yang, T. P., Berry, R. J., & Bailey, L. B. (2012). Folate and DNA methylation: a review of molecular mechanisms and the evidence for folate’s role. Напредак у исхрани (Бетезда, Мериленд), 3(1), 21–38. https://doi.org/10.3945/an.111.000992
21. Генсус, Н., Франчески, К., Санторо, А., Милацо, М., Гарањани, П. и Бакалини, МГ (2019). Утицај ограничења калорија на епигенетске сигнале старења. Међународни часопис за молекуларне науке, 20(8), 2022. https://doi.org/10.3390/ijms20082022
22. Чои, СВ и Фрисо, С. (2010). Епигенетика: Нови мост између исхране и здравља. Напредак у исхрани (Бетезда, Мериленд), 1(1), 8–16. https://doi.org/10.3945/an.110.1004
23. Borzabadi, S., Oryan, S., Eidi, A., Aghadavod, E., Daneshvar Kakhaki, R., Tamtaji, O. R., Taghizadeh, M., & Asemi, Z. (2018). The Effects of Probiotic Supplementation on Gene Expression Related to Inflammation, Insulin and Lipid in Patients with Parkinson’s Disease: A Randomized, Double-blind, PlaceboControlled Trial. Архива иранске медицине, 21(7), 289–295. [PubMed]
24. Је, Ј., Ву, В., Ли, Ј. и Ли, Л. (2017). Утицаји цревне микробиоте на метилацију ДНК и модификацију хистона. Болести варења и науке, 62(5), 1155–1164. https://doi.org/10.1007/s10620-017-4538-6
25. Батачарџи, С. и Дешвуд, Р. Х. (2020). Епигенетска регулација NRF2/KEAP1 фитохемикалијама. Антиоксиданти (Базел, Швајцарска), 9(9), 865. https://doi.org/10.3390/antiox9090865
26. Грињан-Фере, Кристијан, и др. „Дијететски антиоксиданси, епигенетика и старење мозга: фокус на ресвератрол.“ Оксидативни стрес и дијететски антиоксиданси код неуролошких болести, уредили Колин Р. Мартин и Виктор Р. Приди, Academic Press, 2020, стр. 343-57  https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817780-8.00022-0
27. Цххабриа, СВ, Акбарсха, МА, Ли, АП, Кхаркар, ПС, & Десаи, КБ (2015). Генерисање алицина ин ситу коришћењем циљане испоруке алииназе за инхибицију МИА ПаЦа-2 ћелија путем епигенетских промена, оксидативног стреса и експресије инхибитора циклин-зависне киназе (ЦДКИ). Апоптоза: међународни часопис о програмираној ћелијској смрти, 20(10), 1388–1409. https://doi.org/10.1007/s10495-015-1159-4
28. Crider, K. S., Yang, T. P., Berry, R. J., & Bailey, L. B. (2012). Folate and DNA methylation: a review of molecular mechanisms and the evidence for folate’s role. Напредак у исхрани (Бетезда, Мериленд), 3(1), 21–38. https://doi.org/10.3945/an.111.000992
29. Саицу, Х. (2017). Фолатни рецептори и затварање неуралне цеви. Конгениталне аномалије, 57(5), 130–133. https://doi.org/10.1111/cga.12218
30. Абрахам, КЈ, Островски, ЛА и Мекаил, К. (2017). Молекули некодирајуће РНК повезују ограничење калорија и животни век. Часопис за молекуларну биологију, 429(21), 3196–3214. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2016.08.020
31. Пател, СА, Велингкар, Н., Маквана, К., Чаудхари, А. и Кондратов, Р. (2016). Ограничење калорија регулише експресију гена циркадијалног сата путем механизама зависних и независних од BMAL1. Научни извештаји, 6, 25970. https://doi.org/10.1038/srep25970
32. Габанде-Родригез, Е., Гомез де Лас Херас, ММ, и Мителбрун, М. (2019). Контрола упале миметицима рестрикције калорија: На раскрсници аутофагије и митохондрије. Ћелије, 9(1), 82. https://doi.org/10.3390/cells9010082
33. Багернија, М., Батлер, А.Е., Барето, Г.Е. и Сахебкар, А. (2018). Утицај поста или ограничења калорија на индукцију аутофагије: Преглед литературе. Прегледи истраживања старења, 47, 183–197. https://doi.org/10.1016/j.arr.2018.08.004
34. Комацу, Т., Парк, С., Хајаши, Х., Мори, Р., Јамаза, Х. и Шимокава, И. (2019). Механизми ограничења калорија: Преглед гена потребних за ефекте ограничења калорија на продужење живота и инхибицију тумора. Хранљиве материје, 11(12), 3068. https://doi.org/10.3390/nu11123068
35. Грегер М. (2020). Исхрана заснована на интегралним биљним намирницама је ефикасна за губитак тежине: Докази. Амерички часопис за медицину животног стила, 14(5), 500–510. https://doi.org/10.1177/1559827620912400
36. Маки, К., Дихан, ЕЦ, Волтер, Ј. и Бекхед, Ф. (2018). Утицај дијететских влакана на цревну микробиоту у здрављу и болестима домаћина. Ћелијски домаћин и микроб, 23(6), 705–715. https://doi.org/10.1016/j.chom.2018.05.012