Oamenii de știință au crezut odată că informațiile genetice erau fixate în momentul fertilizării și, prin urmare, depășeau orice influență exterioară. S-a constatat că acest lucru este neadevărat. Genele bune sunt „activate” de un mediu sănătos, la fel cum „genele rele” sunt reduse la tăcere de un mediu sănătos. În termeni practici, „un mediu sănătos” înseamnă o dietă bazată pe o cantitate abundentă de amidon, legume și fructe (evitând alimentele și uleiurile de origine animală). Biochimia implicată este complexă, dar poate fi de interes pentru dumneavoastră.

Genetica este studiul eredității în general și al genelor (ADN) în

umane
special. Modificările genelor au loc numai pe perioade lungi de timp (măsurate în zeci de mii de ani) prin evoluție, în timp ce expresia informațiilor stocate în genele noastre se schimbă rapid și este efectuată de presiunile din mediul exterior. Epigenetica este studiul acestor adaptări în timp util. (Prefixul grecesc epi- în „epigenetică” se referă la schimbările biologice care apar „pe deasupra” sau „în plus față de cele direcționate de setul nostru de gene de bază pe care îl moștenim de la părinții noștri.)

Citirea Codului genetic

Cea mai fundamentală formă de epigenetică explică întreaga noastră dezvoltare. Viața începe cu informații genetice de la tată (spermă) și mamă (ovul) care se unesc pentru a forma un ovul fertilizat; astfel se stabilește codul genetic de bază pentru o persoană. În această celulă se află toate informațiile necesare pentru a crește toate părțile unui copil, inclusiv părul perfect format, un nas, buze, o inimă și două picioare. Pentru a realiza această diferențiere remarcabilă în timpul dezvoltării embrionului, anumite segmente ale codului genetic (ADN) fie devin active, fie rămân tăcute la momente specifice în interiorul celulelor specifice. Pentru ca un nas să crească pe fața unui copil, „genele nasului” din câteva celule embrionare trebuie să fie activate în timp ce genele care nu au legătură sunt oprite. Exact modul în care se desfășoară aceste evenimente orchestrate precis este încă un mister.

Modul în care sunt exprimate diferite gene este, de asemenea, rezultatul schimbărilor din mediul nostru. Această plasticitate a materialului nostru genetic a fost demonstrată în mod clar prin „studii gemene”. Gemenii identici încep viața ca un singur ovul fertilizat care se împarte în două cu gene identice în fiecare ou. Dacă expresia codului nostru genetic ar fi fixată, atunci gemenii identici ar rămâne identici pe tot parcursul vieții. Ei s-ar dezvolta în mod similar și ar continua să aibă aceleași probleme de sănătate. Cu toate acestea, nu asta se observă. Mai mult, pe măsură ce gemenii îmbătrânesc, ADN-ul lor devine de fapt mai diferit. Diferențele sunt și mai evidente atunci când gemenii sunt crescuți în medii distincte (acest lucru se întâmplă atunci când sunt separați după naștere, de exemplu).

Modificările epigenetice induse de dietă sunt de asemenea moștenite

Modificările epigenetice care apar în spermatozoizi sau ovule înainte de fertilizare pot fi transmise generațiilor următoare. De exemplu, efectele înfometării severe care au avut loc în Țările de Jos ocupate de germani în timpul foametei olandeze din al doilea război mondial (1944-1945) au fost ulterior observate în generațiile următoare de copii olandezi. Schimbările epigenetice care au permis unei mame însărcinate să supraviețuiască cu 580 de calorii pe zi timp de șase luni au apărut la urmașii lor. În esență, „genele economisitoare” au fost activate la făt în pregătirea pentru supraviețuire în perioadele foarte slabe. Din păcate, această eficiență sporită sa dovedit a fi dăunătoare, deoarece după cel de-al doilea război mondial au fost vremuri abundente în Europa de Vest, cu o abundență de carne, produse lactate, prăjituri și prăjituri.

Fiicele născute de mame înfometate în timpul foametei olandeze s-au dovedit a avea riscuri și mai mari de boli cauzate în mod obișnuit de supra-nutriție. Au avut peste două ori riscul de cancer mamar, hipertensiune arterială mai mare și au dezvoltat boli de inimă cu trei ani mai devreme decât fiicele născute de mame care au fost bine hrănite în timpul sarcinii. În conformitate cu adaptările făcute pentru a supraviețui într-o lume a deficitului de alimente, fiicele născute din mame „înfometate” s-au dovedit a fi mai capabile de reproducere decât fetele născute din mame care erau bine hrănite. Reproducerea prolifică îmbunătățește supraviețuirea speciei.

Un alt exemplu de influență a penuriei de alimente asupra modificărilor epigenetice este oferit de studiul mai multor generații de oameni din Overkalix, Suedia. Înregistrările arată că în anii 1800, 1812, 1821, 1836 și 1856 a existat o insuficiență totală a culturilor, urmată de suferințe extreme. Cu toate acestea, 1801, 1822, 1828, 1844 și 1863 au fost ani de abundență alimentară. Nu este surprinzător că bărbații suedezi expuși în perioada de preadolescență la perioadele de foamete erau mai puțin susceptibili de a muri de boli cardiovasculare. Ceea ce a fost surprinzător este că avantaje similare au fost transmise generațiilor următoare. Nepoții (de odinioară bărbați înfometați) aveau un sfert de risc de a dezvolta diabet de tip 2 și au murit în medie cu șase ani mai târziu în viață decât nepoții taților care au fost bine hrăniți într-o perioadă similară din viață.

Aceste diferențe în starea de sănătate a descendenților din foametea olandeză și suedeză pot părea contradictorii: mamele însărcinate în perioadele slabe au transmis schimbări epigenetice care le-au rănit fiicele în vremuri abundente, în timp ce tații au transmis schimbări care păreau să-i ajute pe nepoți, chiar deși acești descendenți au mâncat și o dietă bogată. Nu sunt disponibile explicații adecvate pentru diferitele rezultate, dar ambele observații indică faptul că schimbările bruște ale mediului (disponibilitatea și tipul alimentelor) pot provoca modificări rapide ale expresiilor genetice care sunt amintite și transmise generațiilor următoare.

Epigenetica în perioadele de supra-nutriție

Acum trăim într-o lume în care bolile cauzate de supraalimentarea sunt mult mai frecvente decât bolile subnutriției (foamete). Pe baza observațiilor din perioadele de subnutriție, ne putem aștepta ca corpurile noastre să facă în mod eficient modificări epigenetice care vor spori rasa umană. Genele sunt pornite pentru a face față exceselor de grăsimi, proteine, colesterol și substanțelor chimice din mediu; toate la nivele cu care nu s-au mai confruntat populațiile din trecut. Deși modificările epigenetice pot estompa impactul acestei toxicități, ele nu pot compensa pe deplin. Și, ca și până acum, aceste adaptări vor fi transmise generațiilor următoare cu rezultate necunoscute pentru sănătatea lor.

Din fericire, modificările expresiei genelor cauzate acum de supra-nutriție sunt reversibile. Studiile efectuate pe oameni și animale de laborator au identificat multe substanțe chimice găsite în alimente care au ca rezultat atât expresii genetice utile, cât și dăunătoare. Nu este surprinzător faptul că plantele produc substanțe chimice benefice. De exemplu, folatul din plante provoacă modificări epigenetice favorabile. Pentru un beneficiu maxim și un risc minim, această substanță chimică naturală trebuie consumată în ambalajul potrivit - ca un bob sau o banană - nu ca o pastilă.

Deficitul de folat cauzează malformații congenitale (defecte ale tubului neural), astfel încât soluția evidentă ar fi îmbogățirea dietei unei femei reproducătoare cu frunziș (plante) - sursa naturală de folat. În schimb, femeilor li s-a spus să ia pastile de acid folic înainte de sarcină, iar aprovizionarea cu alimente din multe țări a fost suplimentată (acidul folic este adăugat la făină și produse din cereale). Acidul folic furnizat în acest mod, ca nutrient concentrat izolat, are ca rezultat mai puține defecte congenitale, dar nu oferă o protecție suplimentară împotriva riscului de deces, cancer și boli de inimă pentru populația generală.

Alimentele de origine animală, cum ar fi carnea, păsările de curte, brânza, laptele și ouăle sunt bine recunoscute ca fiind cauza principală a obezității, a bolilor de inimă și a cancerelor comune la persoanele care urmează dieta occidentală. Colina, o substanță chimică care se găsește în concentrații mari în alimentele de origine animală, are efecte profunde asupra expresiei genetice și este considerată a fi un factor important în bolile noastre moderne.

În cele din urmă, dietele cu restricții calorice s-au dovedit a duce la modificări epigenetice care sunt asociate cu pierderea în greutate și un risc redus de a dezvolta diabet, boli de inimă și cancere. În afară de înfometarea involuntară (așa cum se observă la danezi și suedezi), modalitatea naturală, satisfăcătoare a poftei de mâncare, de îmbunătățire a sănătății de a restricționa caloriile este de a înlocui carnea, lactatele și uleiurile din dietă cu amidon (fasole, porumb, cartofi, orez etc.), legume și fructe.

Știința epigeneticii este nouă, iar interacțiunile dintre mediul nostru și genele noastre sunt complexe. Dar știm destul despre epigenetică pentru a opri valul în creșterea obezității, a bolilor de inimă și a cancerelor pentru persoanele care trăiesc în societățile occidentale pentru acum și pentru viitor. O îngrijire adecvată (prin alimente care susțin sănătatea) va aduce cele mai bune din genele noastre. Faptul că marea majoritate a oamenilor au supraviețuit cu succes pe dietele pe bază de plante (mai exact, amidon) pentru toată istoria umană verificabilă ar trebui să fie o dovadă suficientă pentru a face alegerile alimentare corecte acum.