Ученые: то, что вы едите, может перепрограммировать ваши гены

Люди обычно думают о еде как о калориях, энергии и средствах к существованию. Однако последние данные свидетельствуют о том, что пища также «разговаривает» с нашим геномом, который представляет собой генетический план, определяющий то, как функционирует организм вплоть до клеточного уровня. Эта связь между пищей и генами может повлиять на ваше здоровье, физиологию и долголетие. 

Нутригеномика

Идея о том, что пища передает важные сообщения геному животного, находится в центре внимания области, известной как нутригеномика. Эта дисциплина все еще находится в зачаточном состоянии, и многие вопросы остаются окутанными тайной. Тем не менее, исследователи, уже многое узнали о том, как пищевые компоненты влияют на геном. Они исследуют взаимодействия между пищей, генами и мозгом в попытке лучше понять, как сообщения о еде влияют на нашу биологию. Усилия ученых по расшифровке этой передачи информации могут однажды привести к более здоровой и счастливой жизни. Но до тех пор нутригеномика раскрыла один важный факт: наши отношения с едой гораздо более близки, чем мы себе представляли.

Взаимодействие пищи и генов

Если идея о том, что пища может управлять биологическими процессами, взаимодействуя с геномом, звучит удивительно, то можно рассмотреть улья, чтобы найти идеальный пример того, как это происходит. Рабочие пчелы трудятся безостановочно, стерильны и живут всего несколько недель. Пчелиная матка, сидящая глубоко внутри улья, имеет продолжительность жизни, которая длится годами, и плодовитость настолько велика, что она дает жизнь целой колонии. И все же рабочие пчелы и пчелиная матка — генетически идентичные организмы. Они становятся двумя разными формами жизни из-за пищи, которую они едят. Пчелиная матка питается маточным молочком; рабочие пчелы питаются нектаром и пыльцой. Оба продукта обеспечивают энергией, но маточное молочко обладает дополнительной особенностью: его питательные вещества могут разблокировать генетические инструкции для создания анатомии и физиологии пчелиной матки.

Как пища преобразуется в биологические инструкции? 

Помните, что пища состоит из макроэлементов. К ним относятся углеводы — или сахара — белки и жиры. Пища также содержит микроэлементы, такие как витамины и минералы. Эти соединения и продукты их распада могут запускать генетические переключатели, которые находятся в геноме.

Подобно переключателям, которые управляют интенсивностью света в вашем доме, генетические переключатели определяют, сколько производится определенного генного продукта. Маточное молочко, например, содержит соединения, которые активируют генетические регуляторы для формирования органов королевы пчел и поддержания ее репродуктивной способности. У людей и мышей побочные продукты аминокислоты метионина, которые в изобилии содержатся в мясе и рыбе, как известно, влияют на генетические показатели, которые важны для роста и деления клеток. А витамин С играет важную роль в поддержании нашего здоровья, защищая геном от окислительного повреждения; это также способствует функционированию клеточных путей, которые могут восстанавливать геном, если он действительно поврежден.

В зависимости от типа информации о питании, активированного генетического контроля и клетки, которая их получает, сообщения, содержащиеся в пище, могут влиять на здоровье, риск заболеваний и даже продолжительность жизни. Но важно отметить, что на сегодняшний день большинство этих исследований проводилось на животных, таких как пчелы.

Интересно, что способность питательных веществ изменять поток генетической информации может передаваться из поколения в поколение. Исследования показывают, что у людей и животных рацион бабушек и дедушек влияет на активность генетических переключателей, а также на риск заболеваний и смертность внуков.

Причина и следствие

Одним из интересных аспектов представления о пище как о типе биологической информации является то, что она придает новый смысл идее пищевой цепочки. Действительно, если наш организм влияет то, что мы съели — вплоть до молекулярного уровня, — то та пища, которую мы потребляем, также может повлиять на наш геном. Например, по сравнению с молоком коров, откармливаемых травой, молоко крупного рогатого скота, откармливаемого зерном, содержит разное количество и типы жирных кислот и витаминов С и А. Поэтому, когда люди пьют эти разные виды молока, их клетки также получают разные питательные сигналы.

Аналогичным образом, диета женщины изменяет уровень жирных кислот, а также витаминов, таких как B6, B12 и фолиевая кислота, которые содержатся в ее грудном молоке. Это может изменить тип пищевых сообщений, достигающих собственных генетических переключателей ребенка, хотя на данный момент неизвестно, влияет ли это на развитие ребенка или нет.

И, возможно, сами того не ведая, мы тоже являемся частью этой пищевой цепочки. Пища, которую мы едим, воздействует не только на генетические переключатели в наших клетках, но и на микроорганизмы, живущие в нашем кишечнике, коже и слизистой оболочке. Один яркий пример: у мышей расщепление короткоцепочечных жирных кислот кишечными бактериями изменяет уровень серотонина, химического мессенджера головного мозга, который регулирует настроение, тревогу и депрессию, среди прочих процессов.

Пищевые добавки и упаковка

Добавленные ингредиенты в пищу также могут изменять поток генетической информации внутри клеток. Хлеб и злаки обогащены фолиевой кислотой для предотвращения врожденных дефектов, вызванных дефицитом этого питательного вещества. Но некоторые ученые предполагают, что высокий уровень фолиевой кислоты в отсутствие других природных микроэлементов, таких как витамин В12, может способствовать более высокой заболеваемости раком толстой кишки в западных странах, возможно, влияя на генетические пути, которые контролируют рост.

Это также может быть верно в отношении химических веществ, содержащихся в упаковке пищевых продуктов. Бисфенол А — соединение, содержащееся в пластике, включает генетические механизмы у млекопитающих, которые имеют решающее значение для развития, роста и фертильности. Например, некоторые исследователи подозревают, что как у людей, так и у животных Бисфенол А влияет на возраст половой дифференциации и снижает фертильность, повышая вероятность включения генетических переключателей.

Все эти примеры указывают на возможность того, что генетическая информация в пище может быть обусловлена не только ее молекулярным составом — аминокислотами, витаминами и тому подобным, — но также сельскохозяйственной, экологической и экономической политикой страны или ее отсутствием.

Ученые только недавно начали расшифровывать эти генетические пищевые послания и их роль в здоровье и болезнях. Исследователи до сих пор точно не знают, как питательные вещества воздействуют на генетические переключатели, каковы их правила общения и как рацион питания прошлых поколений влияет на их потомство. Многие из этих исследований до сих пор проводились только на животных, и многое еще предстоит выяснить о том, что означают взаимодействия между пищей и генами для людей.

Однако ясно то, что разгадка тайн нутригеномики, вероятно, расширит возможности как нынешних, так и будущих обществ и поколений.

Статья по теме: Что такое интуитивное питание?