A génjeinket is átprogramozhatja, amit eszünk

Ez, az ételek és a gének közötti kommunikáció hatással lehet az egészségre, a fiziológiára és a hosszú élettartamra. A nutrigenomika nevű tudományterület középpontjában az az elképzelés áll, hogy az ételek fontos üzeneteket közvetítenek az állatok génállománya felé.

Ez a tudományág még gyerekcipőben jár, és sok kérdést továbbra is rejtély övez. A kutatók azonban már most is sokat megtudtak arról, hogy az élelmiszerek összetevői hogyan hatnak a génáállományra. A nutrigenomika egy fontos tényt már biztosat állít: az étellel való kapcsolatunk sokkal bensőségesebb, mint azt valaha is gondoltuk, olvasható a ScienceAlert cikkében.

Ha a gondolat, hogy az élelmiszer a génállománnyal kölcsönhatásba lépve képes biológiai folyamatokat irányítani, meghökkentően hangzik, akkor nem kell messzebbre mennünk, mint a méhkaptárokhoz, hogy bizonyított és tökéletes példát találjunk arra, hogyan történik ez. A méhek megállás nélkül dolgoznak, sterilek, és csak néhány hétig élnek. A kaptár mélyén ülő méhkirálynő évekig tartó élettartammal rendelkezik, és olyan termékenységgel, hogy egy egész kolóniát hoz világra.

Az ételek és a gének kölcsönhatása

És mégis, a dolgozó méhek és a méhkirálynő genetikailag azonos szervezetek. Két különböző életformává válnak az általuk elfogyasztott táplálék miatt. A méhkirálynő méhpempővel táplálkozik, míg a dolgozó méhek nektárral és virágporral.

Mindkét táplálék energiát biztosít, de a méhpempőnek van egy extra tulajdonsága: tápanyagai képesek feloldani a méhkirálynő anatómiájának és fiziológiájának kialakításához szükséges genetikai utasításokat.

Hogyan alakul át a táplálék biológiai utasítássá? A táplálék makrotápanyagokból áll, melyek közé tartoznak a szénhidrátok - vagy cukrok -, a fehérjék és a zsírok. Az ételek tartalmaznak mikrotápanyagokat is, például vitaminokat és ásványi anyagokat, mely vegyületek és bomlástermékeik képesek a génállományban található genetikai kapcsolókat működésbe hozni.

A házunkban a fény intenzitását szabályozó kapcsolókhoz hasonlóan a genetikai kapcsolók határozzák meg, hogy egy bizonyos géntermékből mennyi termelődjön. A méhpempő például olyan vegyületeket tartalmaz, amelyek a királynő szerveinek kialakításához és szaporodási képességének fenntartásához szükséges genetikai kapcsolókat aktiválják.

Az emberekben és egerekben, a húsokban és halakban bőségesen előforduló metionin aminosav melléktermékei ismertek arról, hogy befolyásolják a sejtek növekedése és osztódása szempontjából fontos genetikai tárcsákat. A C-vitamin pedig azáltal játszik szerepet egészségünk megőrzésében, hogy megvédi a génállományt az oxidatív károsodástól, továbbá elősegíti azon sejtpályák működését, amelyek képesek a géntartomány javítására, ha az mégis megsérülne.

A táplálkozási információ típusától, az aktivált genetikai vezérléstől és az azt befogadó sejttől függően az ételek üzenetei befolyásolhatják a jólétet, a betegségek kockázatát, sőt az élettartamot is. Fontos azonban megjegyezni, hogy eddig a legtöbb ilyen vizsgálatot állati modelleken, például méheken végezték.

Érdekes módon a tápanyagok azon képessége, hogy megváltoztassák a genetikai információk áramlását, generációkon átívelhet. A vizsgálatok azt mutatják, hogy embereken és állatokon a nagyszülők étrendje befolyásolja a genetikai kapcsolók aktivitását, valamint az unokák betegségkockázatát és halálozását.

Az élelmiszerek mint a biológiai információk egyik érdekes aspektusa, hogy új értelmet adnak a tápláléklánc gondolatának. Ha ugyanis a testünket egészen molekuláris szintig befolyásolja az, hogy mit ettünk , akkor az, hogy az elfogyasztott táplálék mit „evett", szintén hatással lehet a génállományunkra.

Például a fűvel táplált tehenek tejéhez képest a gabonával táplált szarvasmarhák teje más mennyiségű és típusú zsírsavakat, valamint C- és A-vitamint tartalmaz . Így amikor az emberek ezeket a különböző típusú tejet isszák, sejtjeik is különböző táplálkozási üzeneteket kapnak. Hasonlóképpen, az emberi anya étrendje megváltoztatja az anyatejben található zsírsavak, valamint az olyan vitaminok szintjét, mint a B-6, B-12 és folsav. Ez megváltoztathatja a baba saját genetikai kapcsolóihoz érkező táplálkozási üzenetek típusát, bár az, hogy ez hatással van-e a gyermek fejlődésére, egyelőre nem ismert.

Élelmiszer-adalékanyagok és csomagolás

Talán tudtunk nélkül mi is részei vagyunk ennek a táplálékláncnak. A táplálék, amit megeszünk, nem csak a sejtjeink genetikai kapcsolóit babrálja meg, hanem a beleinkben, bőrünkben és nyálkahártyánkban élő mikroorganizmusokét is. Egy szemléletes példa: egerekben a rövid szénláncú zsírsavak bélbaktériumok általi lebontása megváltoztatja a szerotonin szintjét, amely egy olyan agyi kémiai hírvivő, amely többek között a hangulatot, a szorongást és a depressziót szabályozza.

Az élelmiszerek hozzáadott összetevői szintén megváltoztathatják a genetikai információ áramlását a sejtekben. A kenyereket és gabonaféléket folsavval dúsítják, hogy megelőzzék az e tápanyag hiánya által okozott születési rendellenességeket. Egyes tudósok azonban azt feltételezik, hogy a folsav magas szintje más, természetesen előforduló mikrotápanyagok, például a B-12-vitamin hiányában hozzájárulhat a vastagbélrák gyakoribb előfordulási gyakoriságához a nyugati országokban, valószínűleg a növekedést szabályozó genetikai útvonalak befolyásolásával.

Ez igaz lehet az élelmiszerek csomagolásában található vegyi anyagokra is. A biszfenol A vagy BPA, a műanyagban található vegyület az emlősökben olyan genetikai tárcsákat kapcsol be, amelyek kritikusak a fejlődés, a növekedés és a termékenység szempontjából. Egyes kutatók például azt gyanítják, hogy mind az emberekben, mind az állatmodellekben a BPA befolyásolja a szexuális differenciálódás korát és csökkenti a termékenységet azáltal, hogy a genetikai kapcsolók nagyobb valószínűséggel kapcsolnak be.

Mindezek a példák arra utalnak, hogy az élelmiszerben lévő genetikai információ nemcsak a molekuláris összetételéből – az aminosavakból, vitaminokból és hasonlókból –, hanem egy ország mezőgazdasági, környezetvédelmi és gazdasági politikájából vagy annak hiányából is eredhet.

A tudósok csak nemrégiben kezdték meg ezeknek a genetikai élelmiszerüzeneteknek, valamint az egészségben és betegségekben betöltött szerepüknek a dekódolását. A kutatók még mindig nem tudják pontosan, hogyan hatnak a tápanyagok a genetikai kapcsolókra, milyen kommunikációs szabályaik vannak, és hogyan befolyásolja az előző generációk étrendje az utódokat.

Sok ilyen vizsgálatot eddig csak állatmodelleken végeztek, és még sok mindent ki kell dolgozni arról, hogy az élelmiszerek és a gének közötti kölcsönhatások mit jelentenek az emberek számára. Az azonban világos, hogy a nutrigenomika rejtélyeinek megfejtése valószínűleg mind a jelen, mind a jövő társadalmait és generációit képessé teszi majd arra, hogy a jövő társadalmait és generációit megismerjék.

Nyitókép: Shutterstock / Alex_Traksel