Такие факторы, как питание человека, его физическая активность, режимы труда, отдыха, инфекции, воздействие токсинов и многие другие аспекты, казалось бы, повседневной жизни, стали приобретать все большее значение в контексте рассмотрения их как важнейших эпигенетических «медиаторов». Большу2ю роль отводят ученые эпигенетическим механизмам и в процессе старения организма, где были зафиксированы обширные зоны изменений профиля метилирования генома.
По мнению ряда исследователей, тайны эпигенетических механизмов предстоит раскрывать еще не одно десятилетие, при этом ее вклад в развитие и лечение заболеваний человека, по сравнению со вкладом генетики, гораздо более весом и значим.
1.7. Нутригеномика и нутригенетика
Очень близка по духу к эпигенетике геномика питания, которая относится к области «омикс»-технологий. Она дает понимание, как питательные вещества взаимодействуют с генетической информацией для воздействия на различные причины заболевания. Геномика питания включает в себя две различные, но пересекающиеся области: нутригеномику и нутригенетику.
Нутригеномика может быть определена как измеряемое влияние питательных веществ на геном, протеом, микробиом и метаболом. Использование лабораторной диагностики, например анализ на органические кислоты, аминокислоты, гомоцистеин и др., может служить индикатором того, функционирует ли ген или нарушен за счет полиморфизма (SNP, снип) и в какой степени. По результатам генетической и лабораторной диагностики разрабатываются индивидуальные планы питания для воздействия на биохимические процессы, в которых замешаны снипы.
В основе нутригеномики лежит понятие об экспрессии генов. Вероятность повышенных рисков многих заболеваний контролируется парными генами. В каждой из пар один из носителей наследственной информации находится в активной фазе, а другой «дремлет». Если активен ген, отвечающий за наличие болезни, то патологический процесс стартует. Существуют продукты, которые могут подавлять или усиливать активность генов (менять, модулировать их экспрессию). Это означает, что на болезни можно воздействовать едой, увеличивая и уменьшая количество конкретных видов пищи в рационе. Изучение подобных свойств различных продуктов начато совсем недавно, но уже доказано, что чрезмерное потребление жирной пищи, соленого, копченого и вяленого мяса, игнорирование свежих овощей и фруктов активизируют работу генов, отвечающих за повышение рисков рака. И наоборот, существуют продукты, употребление которых снижает вероятность развития сердечно-сосудистых патологий, ожирения, остеопороза, сахарного диабета, рака и т. д.
Нутригенетика изучает, как вариации в генах отражаются на усвоении и метаболизме пищи, и, соответственно, выявляет генетические предрасположенности к заболеваниям. Генетические заболевания подразделяют на моногенные (определяются вариацией в одном гене) и полигенные (определяются комбинацией генов + факторами внешней среды).
К моногенным заболеваниям относят, например, фенилкетонурию, целиакию, непереносимость лактозы и др. Причина таких заболеваний простая – нарушение в одном гене, поэтому предотвратить легко: достаточно исключить из рациона ту пищу, которая содержит проблемный компонент (аминокислоту фенилаланин, белок глютен, углевод лактозу и др.).
Для профилактики мультифакториальных полигенных заболеваний – ожирения, диабета 2-го типа, рака, заболеваний сердечно-сосудистой системы, депрессии, астмы, артритов – необходимо не только контролировать рацион, но и следить за физической активностью, сном, уровнем стресса и пр.
Накапливающиеся знания из нутригеномики и нутригенетики позволяют индивидуально (в зависимости от генотипа) выявить группы риска и определить, каких продуктов данному человеку стоит избегать, а какими, наоборот, дополнить свое ежедневное меню, чтобы минимизировать риски заболеваний.
Рис. 16. Связь нутригенетики, нутригеномики, генетики и питания человека
Нутригенетика наиболее часто представлена популярными генетическими тестами, генетиками и консультантами, которые могут составить план питания и образа жизни в соответствии с результатами генетического теста. Часто в своей работе с генетическими тестами приходится сталкиваться с такой ситуацией – человек буквально впадает в отчаяние от страшных предрасположенностей – к диабету, атеросклерозу, болезни Альцгеймера и т. п. Но генетический тест показывает лишь повышение рисков, а не выносит приговор. Приходится иногда долго психологически готовить человека, чтобы то, что он увидел в тесте, им воспринималось как предостережение, а не как крах всех его ожиданий относительно здоровья. Человек с этими рисками может прожить всю жизнь, не заболев, и может заразиться болезнью в отсутствие генетических рисков, так как, как мы знаем, «генетика предполагает, а эпигенетика располагает».
В главах третьей «Ожирение» и четвертой «Кардиометаболические нарушения. Атеросклероз, болезнь Альцеймера, связь с геном АроЕ» мы даем практические рекомендации – принципы питания и изменения образа жизни, которые помогают нейтрализовать «вредные» варианты (полиморфизмы) некоторых генов. Также в главе десятой «Экоэпигенетические рецепты» вы можете ознакомиться с практической функциональной диетологией для составления индивидуальных планов питания при большинстве заболеваний и для различных целей.
Глава вторая
Подготовка к зачатию, беременность и питание
Что может быть важнее зарождения новой жизни? Только выживание. И то и другое – главные эволюционные задачи. Мы начали обзор прикладных эпигенетических влияний с обсуждения таинства рождения ребенка.
Издавна беременным женщинам традиционно назначают в качестве добавки к пище фолиевую кислоту. Зачем это нужно, достаточно ли только ее, всем ли подходит данная рекомендация, влияет ли питание отца на здоровье будущего ребенка – разберем на примере того, что происходит с эпигенетической регуляцией при помощи питательных веществ на этапах подготовки к беременности, первого триместра беременности, последующих этапов.
Биохимические реакции для процесса метилирования ДНК происходят при наличии метилсодержащих питательных веществ, липотропов, действующих в качестве метильных доноров и кофакторов, а также ферментов DNMT (ДНК-метилтрансферазы
[9]). Метионин, холин, фолат и витамин B12 являются липотропами, присутствующими в одноуглеродном метаболизме, процессе, который обеспечивает метильными группами эпигенетические метки, как показано в таблице в этой главе.
