Výživa - Keď jedlo mení funkciu génov • diabetologie-online
Materská výživa ovplyvňuje epigenetické zmeny tukov a cukrov metabolizmus potomstva.
Ako ukazuje štúdia vedená Nemeckým inštitútom pre výskum výživy (DIfE) na myšiach, strava s vysokým obsahom tukov vedie k epigenetickým zmenám u potomkov počas tehotenstva a dojčenia. Tieto zmeny ovplyvňujú metabolické dráhy, ktoré sú regulované intestinálnym hormónom GIP (žalúdočný inhibičný polypeptid), vďaka čomu sú dospelí potomkovia náchylnejší na obezitu a inzulínovú rezistenciu, predchodcu cukrovky 2. typu. Podobné mechanizmy nemožno vylúčiť ani u ľudí, tvrdí Andreas F.H. Pfeiffer, vedúci oddelenia klinickej výživy na DIfE.
Štúdia je projektom interdisciplinárnej spolupráce Nemeckého centra pre výskum cukrovky (DZD), do ktorého boli zapojení nielen vedci z DIfE, ale aj vedci z Helmholtz Zentrum München. Tím vedcov pod vedením Andreasa F. H. Pfeiffera a prvých autorov Michaela Kruse a Farnaza Keyhani-Nejada nedávno zverejnil svoje výsledky v časopise Diabetes (Kruse et al., 2016; 65: 1-11; DOI: 10,2337/db15-0478).
Geneticky sú si ľudia a myši veľmi podobné
Ako vedci na celom svete pozorujú, deti obéznych matiek majú vyššie riziko obezity a metabolických chorôb. Novšie výsledky štúdií naznačujú, že úlohu môžu hrať aj epigenetické účinky súvisiace so stravou. Pretože ľudia a myši sú si geneticky veľmi podobné, mnoho vedcov používa myšacie modely na výskum takýchto vzťahov za kontrolovaných podmienok. Takéto štúdie nie sú u ľudí možné.
Hlavné zameranie: GIP (žalúdočný inhibičný polypeptid)
Aktuálna štúdia sa zamerala na epigenetické účinky na GIP regulované metabolické cesty, ktoré sú spúšťané stravou počas tehotenstva a dojčenia. GIP je hormón, ktorý sa uvoľňuje z čreva po požití potravy a ktorý stimuluje vylučovanie inzulínu z pankreasu. Ovplyvňuje metabolizmus tukových buniek a spaľovanie tukov v kostrových svaloch a ako anabolický hormón podporuje hromadenie telesnej hmoty.
GIP sprostredkuje svoje účinky prostredníctvom takzvaného GIP receptora. Ak to chýba, ako v prípade Gipr -/- myši, hormón už nemôže vyvinúť svoj prirodzený účinok a zvieratá sú zvyčajne chránené pred obezitou a inzulínovou rezistenciou. Pretože metabolické dráhy regulované GIP možno ľahko preskúmať pomocou modelu Gipr -/- myš, výskumníci použili pre svoju štúdiu tento kmeň myší. Kmeň divokého typu myšacieho modelu slúžil ako kontrola.
Rozdelenie do troch skupín
Najskôr vedci rozdelili matky myší do troch skupín, ktoré dostávali rôzne jedlá počas tehotenstva a dojčenia:
• Skupina 1: Gipr -/- myši, ktoré dostávali jedlo s vysokým obsahom tuku
• Skupina 2: Gipr -/- myši, ktoré dostávali normálne jedlo
• Skupina 3: myši divokého typu s intaktným GIP receptorom, ktoré dostávali normálne jedlo
Po odstavení dostali všetci potomkovia v týchto troch skupinách normálne jedlo počas 22 týždňov a potom stravu s vysokým obsahom tukov ďalších 20 týždňov.
Aktivita rôznych génov
Ako zistili vedci, dospelí potomkovia v skupinách 1 a 3 výrazne pribrali na tukovej hmote pri 20-týždňovej diéte s vysokým obsahom tukov, hoci jedli menej ako potomkovia v skupine 2. Mali tiež zvýšenú hladinu cholesterolu, cukru a inzulínu v krvi, vykazovali zvýšené zápalové reakcie v tukovom tkanive, mali väčšie tukové bunky a spaľovali menej tukov vo svaloch. Vedci tiež zistili, že aktivita rôznych génov v skupinách 1 a 3 sa zmenila v porovnaní so skupinou 2. Jedná sa o gény, ktoré hrajú úlohu pri spaľovaní tukov a zápalových procesoch v tukovom tkanive, alebo sa podieľajú na regulácii spotreby energie mozgom.
Do akej miery je možné výsledky preniesť na človeka, sa ešte len ukáže
„Zmenené aktivity génov je možné čiastočne vysledovať až k metylácii DNA, teda k epigenetickým zmenám,“ hovorí Pfeiffer. „Naše výsledky tiež naznačujú, že GIP tiež hrá úlohu v regulácii príjmu energie riadenej mozgom, pravdepodobne nepriamo znižujúcim citlivosť hypotalamu na inzulín,“ pokračuje endokrinológ. Toto je úplne nové zistenie. Do akej miery je možné výsledky preniesť na človeka, sa ešte len ukáže. Je tu stále čo bádať. Isté však je, že strava má nielen priamy vplyv na jednotlivca, ale môže mať vplyv aj na jeho potomkov.
Zdroj: Nemecký inštitút pre výživu ľudí Potsdam-Rehbrücke (DIfE)