Natur vs. næring: Hva gir fedme, diabetes?
Vårt miljø og livsstil kan påvirke funksjonen til genene våre uten å endre den genetiske koden. En gjennomgangsartikkel oppsummerer forskning det siste tiåret som viser hvordan dette bidrar til fedme og type 2-diabetes.
Natur mot næring er et uttrykk som mange av oss er kjent med. Genene våre er ansvarlige for mange av egenskapene våre, men næring eller miljøpåvirkning har helt sikkert en rolle å spille.
Når det gjelder fedme og type 2-diabetes, er det lett å følge en rett tankegang.
Hvis vi konsekvent bruker mer kalorier enn vi forbrenner hver dag, legger vi på oss vekt, og dette disponerer oss for å utvikle type 2-diabetes.
Fettcellene og bukspyttkjertelen kommer seg når vi endrer livsstil og går ned i vekt. Imidlertid etterlater denne enkle ligningen oss mange ubesvarte spørsmål.
Hvorfor går noen ned i vekt raskere enn andre, selv om de følger samme diett eller treningsregime? Hvorfor utvikler noen mennesker type 2-diabetes mens andre ikke gjør det, selv når deres genetiske risiko er lik?
Epigenetics kan ha svarene på noen av disse spørsmålene. En relativt ung gren av genetikk, epigenetikk, er studiet av endringer i genfunksjonen uten noen endringer i selve den genetiske koden, eller genomet.
Kan epigenetika forklare den økende frekvensen av fedme og type 2-diabetes?
Epigenomer er individuelle og dynamiske
Epigenetiske modifikasjoner er en måte å påvirke hvordan et gen fungerer.
DNA-metylering er en type epigenetisk modifikasjon. Det oppstår når små kjemiske merker kalt metylgrupper fester seg til cytosinbaser i DNA-koden. Denne metyleringen slår av et gen.
Vi arver noen epigenetiske markører fra foreldrene våre, men mange forekommer spontant og forandrer seg i løpet av livet, og former hver og en av oss med et unikt epigenom.
I en artikkel i tidsskriftet Cellemetabolisme, har forskere fra Lunds universitet i Sverige nylig gjennomgått studier med menneskelige deltakere som undersøkte hvordan DNA-metylering bidrar til fedme og type 2-diabetes.
Charlotte Ling, professor ved Lund University Diabetes Center, forklarer i en pressemelding at “epigenetikk er fortsatt et relativt nytt forskningsfelt; Imidlertid vet vi nå at epigenetiske mekanismer spiller en viktig rolle i sykdomsutviklingen. "
I papiret forklarer Ling at forskere har funnet en rekke epigenetiske modifikasjoner gjennom hele genomet som i noen grad kan forutsi kroppsmasseindeksen til en person.
Når man sammenligner DNA-metyleringsstedene i bukspyttkjerteløyene - strukturene som produserer insulin - fra mennesker med type 2-diabetes og de uten tilstanden, identifiserte en studie nesten 26 000 regioner som var forskjellige mellom de to gruppene.
Lind anbefaler imidlertid forsiktighet, da det på dette tidspunktet er uklart om disse endringene er årsaken eller effekten av type 2-diabetes.
Kosthold, trening og aldring
Det er mange bevis som knytter fedme og diabetes til vestlige dietter som inneholder høye nivåer av fett og sukker.
Epigenetiske studier kan fortelle oss hvorfor.
"En 5-dagers overfôring med høyt fettinnhold, som etterligner dietten hos mange overvektige mennesker, endret både genuttrykk og metyleringsmønster i menneskelig skjelettmuskulatur og fettvev," forklarer Ling.
"Det er viktigere at det virket lettere å indusere metyleringsendringer ved å overfôre enn å reversere dem med et kontrolldiett," fortsetter hun.
Trening påvirker også epigenomet. Både enkle økter og langvarig trening endret DNA-metylering i skjelettmuskulatur og fett, men genmålene var forskjellige.
"Epigenetikk kan forklare hvorfor forskjellige mennesker reagerer forskjellig på trening," kommenterer Tina Rönn, studieforfatter og en postdoktoral forsker som arbeider med Ling.
Når vi eldes, fortsetter epigenomet å endre seg, og peker fingeren på aldring som en drivende faktor i epigenetiske endringer. Forskning knytter fedme til epigenetisk drift når en person eldes, men hvordan eller hvorfor dette skjer er uklart for øyeblikket.
Hva skjer med neste generasjon?
Studier på gnagere viser at en generasjon kan overføre noen epigenetiske markører assosiert med fedme og type 2 diabetes til neste generasjon. Hos mennesker er denne typen forskning i sin spede begynnelse, men noen interessante resultater dukker opp.
I en studie hadde barn av mødre som hadde type 2-diabetes under graviditet en høyere risiko for å utvikle fedme og type 2-diabetes senere i livet enn barn til mødre uten diabetes.
Flere studier viser at når mødre opplever sult under svangerskapet, har barna deres økt risiko for fedme og glukoseintoleranse, muligens på grunn av endringer i metylering av leptingenet.
Likevel er det ikke bare mødre som setter sitt preg i neste generasjons epigenom. Sæd fra overvektige menn har unike DNA-metyleringsmønstre, som endrer seg etter bariatrisk kirurgi.
Hva betyr dette for helsen vår?
Ling og Rönn foreslår at man bruker DNA-metylering på kjente risikosider i genomet som biomarkører for å identifisere personer med høyere risiko for å utvikle fedme og type 2-diabetes.
Ved hjelp av bedre biomarkører kan det være mulig å vise DNA-metyleringssteder som er signifikante risikofaktorer og deretter bruke farmakologiske midler for å endre metyleringsmønsteret.
Slike epigenetiske medikamenter eksisterer faktisk allerede, og forskere har testet dem under andre forhold, for eksempel visse typer leukemi.
En nylig studie viste at behandling med en type epigenetisk medikament, en histondeacetylasehemmer kalt MC1568, forbedret insulinsekresjonen i bukspyttkjerteløyer som personer med type 2-diabetes donerte.
"Den forbigående og reversible naturen til epigenetiske modifikasjoner gir et åpent felt for å oppdage mål for fremtidig prediksjon og terapeutiske konsepter innen fedme og [type 2-diabetes]."
Charlotte Ling og Tina Rönn
Det er viktig å huske at metylering av DNA bare er en type epigenetisk modifikasjon. Med forskningsfeltet som sakte kommer fra sin spede barndom, er det sikkert noen interessante funn i horisonten.
Det gjenstår å se om de vil avgjøre debatten en gang for alle om naturen kontra næring i fedme og type 2-diabetes.
