Hetedíziglen

Köztudott, hogy tulajdonságaink DNS-ünkben kódoltak. Kevésbé ismert viszont, hogy a környezeti hatások, elfogyasztott gyógyszerek nyomot hagynak DNS-ünkben, ezáltal átörökítjük ezt leszármazottjainkba.

| InforMed Hírek16   InforMed | Kelemen, Cs.

Talán az egyetlen dolog, amire biológia óráról emlékszünk, hogy a DNS szerkezete előre programozott, nem változik. A DNS szekvenciára talán nincs hatással a környezet, de arra igen, hogy a gének hogyan működnek.

A környezet hatásai, vegyi anyagok és gyógyszerek változásokat hozhatnak létre azáltal, hogy a DNS-hez molekulák kötődnek, vagy megváltoztatják a fehérjék szerkezetét, mely köré a DNS tekeredett.

A környezet által létrehozott változásokkal és azok átörökítésével foglalkozó tudomány az epigenetika. Képzeljük el a DNS-t egy szövegként, melyben a gének a mondatok és az epigenetikai változások a szövegkiemelők, melyek kijelölik, hogy mely géneknek lesz később hatása. Vannak gének a testünkben, amelyek kifejeződése káros hatást jelentene az egészségünkre, ezért jó dolog, ha ezek némák maradnak (vagyis nem jutnak kifejeződésre).

Az egyik legfontosabb és legtöbbet kutatott ilyen epigenetikai módosulás a DNS metiláció, ami azt jelenti, hogy a DNS-hez egy plusz metil csoport kapcsolódik. Ha egy gén metilált lesz, akkor tartósan úgy is marad. Általánosan a DNS- metiláció a génkifejeződés elnyomásához vezet.

A 80-as évek óta tudjuk, hogy a metiláció kritikus szerepet játszik a daganatok kialakulásában. Számos tumorszupresszor gén (olyan gének, melyek a daganatok kialakulását gátolják) „túlmetilált” és ezáltal „elnémított” a daganatos sejtekben.

Egy 1980-ban kiadott kutatás 500 fülöp-szigeteki gyermeket vizsgált, akik különböző körülmények között születtek és nőttek fel. Mikor elérték 21. életévüket vérvétel során megállapították DNS metilációjuk mértékét.

Azok a gyerekek, akiknek szülei hosszabban távol voltak, kevesebb mikroorganizmusnak voltak kitéve vagy a száraz évszakban születtek, DNS-e metilálódott és szabályozási zavar alakult ki a gyulladásos fehérjékben, mely befolyásolta, hogy hogyan küzdenek meg különböző betegségekkel felnőtt korukban. Szemben azokkal, akiket hosszabb ideig szoptattak és szüleik végig jelen voltak.

A II. Világháború alatt, Hollandiában készült kutatás bebizonyította, hogy az éhezés okozta epigenetikai változások nem mutatkoztak meg rögtön a túlélők gyermekeiben, de az unokáikban igen. Tehát a mondás, miszerint „az vagy amit megeszel” javítást igényel, vagyis „az vagy amit a nagyszüleid megettek”.

Egy másik, táplálkozással összefüggő svéd tanulmány az 1890 és 1920 között születettek leszármazottjait vizsgálta a halálozási arány és a születéskor fennálló táplálék ellátottság összefüggésében. Akiknek nagyszülei az éhezés és rossz termés időszakában születtek, azoknál felnőtt korukban kevésbé alakultak ki szív-és érrendszeri betegségek. Ezáltal bizonyítva, hogy a felmenőinkre ható környezeti tényezők lenyomatot hagynak DNS-ükben, így azt átörökítjük utódainkra, ezáltal hatást gyakorolva későbbi életükre.

Számos ikervizsgálat is bizonyította, hogy a poszttraumás stressz (PTSD) összefüggésbe hozható mögöttes genetikai sebezhetőséggel, és több mint 30%-uk kapcsolható örökletes komponenshez. Nagy port kavart a holokauszt- túlélők leszármazottjait vizsgáló tanulmány, mely kimutatta a generációk közötti trauma átvitelt, vagyis a leszármazottak hiányos megküzdési stratégiákat örököltek felmenőiktől, így hajlamosabbak szorongásra és depresszióra. (Háborús veteránok, erőszakot átéltek és menekültek leszármazottjainál is kimutatható volt.)

Nem csak traumák, de kemikáliák, illetve gyógyszerek is tudnak változásokat indukálni a génexpresszióban, ami pedig tartósan fennmarad, az után is, hogy pl. az adott gyógyszert már rég elhagytuk. Pl.: egy bizonyos magasvérnyomás elleni gyógyszer gátolja a DNS metilációt. Hosszan tartó gyógyszerhatásra a sejtek adaptálódnak és fennmaradó módosulások jönnek létre a DNS-ben.

A metilációt 3 féle enzim hozhatja létre. Számos kutatás bizonyította, hogy ezek ösztrogén és progeszteronszabályozás alatt állnak. Szintetikus ösztrogén így epigenetikai változást hozhat létre a csírasejt vonalakban.

Egy friss iráni tanulmány a rák kialakulásának kockázatát és a fogamzásgátló tabletta használat közötti összefüggést kutatta. Kimutatták, a tablettát használó nők között két kulcsfontosságú tumorszupresszor gén hipermetilációját, szemben a gyógyszert nem szedő nőkkel. Így tehát ezek a gének nem tudják kifejteni hatásukat, vagyis nem akadályozzák meg pl.: a vastagbél, -máj és méhnyakrák kialakulását.

A tumoros megbetegedések és az öregedés kialakulása során is hasonló metilációs változásokat figyeltek meg. Ahogy az egészséges öregedés során, úgy a daganatos megbetegedések esetén is globális hipometiláció a jellemző, míg bizonyos gének (a korábban említett tumorszupresszor gének) hipermetilációja történik.

Ez azt is vonja maga után, hogy az életkor előrehaladtával növekszik a tumorok létrejöttének valószínűsége. A genetikai és epigenetikai szabályozó folyamatok egymás mellett működő, egymással kölcsönhatásban lévő jelenségek, amelyek együttesen befolyásolják a gének működését, azaz a mutációk metilációt okozhatnak, illetve a metiláció mutációs eltéréseket a DNS-ben.

A jövő orvostudománya tehát a genetikában rejlik, az epigenetika egy új utat nyithat a betegségek kezelésében. Addig is jó, ha tisztában vagyunk vele, hogy amit szervezetünkbe viszünk, legyen akár étel vagy gyógyszer, örökre nyomot hagy bennünk és még dédunokáinkon is érezteti hatását.
Dr. Kelemen Csilla Krisztina.

Források:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5720637/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19501473
https://akademiai.com/doi/pdf/10.1556/650.2018.30927
https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%96verkalix_study
http://dukemagazine.duke.edu/article/big-question-can-your-environment-change-your-dna

| DNS, epigenetika, metiláció
2019-05-21 11:27:09