✖


Jump to content

Пищевая эпигенетика

Add links

Пищевая эпигенетика — это наука, изучающая влияние питания на экспрессию генов и доступность хроматина . [ 1 ] [ 2 ] Это подкатегория пищевой геномики , которая фокусируется на влиянии биологически активных компонентов пищи на эпигенетические события. [ 3 ]

История

[ редактировать ]

Изменения в генетических профилях детей, вызванные питанием плода, наблюдались еще во время голландского голода 1944-1945 годов . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Из-за недоедания беременных матерей у детей, рожденных во время этого голода, чаще наблюдались проблемы со здоровьем, такие как болезни сердца, ожирение, шизофрения, депрессия и зависимость. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Биологи Рэнди Джиртл и Роберт А. Уотерленд стали пионерами пищевой эпигенетики после публикации своего исследования о влиянии диеты беременной матери на функции генов ее потомства в исследовательском журнале « Молекулярная и клеточная биология» в 2003 году. [ 9 ] [ 10 ]

Исследовать

[ редактировать ]

Исследователи в области пищевой эпигенетики изучают взаимодействие между молекулами в пище и молекулами, которые контролируют экспрессию генов , что приводит к таким областям внимания, как пищевые метильные группы и метилирование ДНК . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Питательные вещества и биологически активные компоненты пищи влияют на эпигенетику, ингибируя ферментативную активность, связанную с метилированием ДНК и модификациями гистонов . [ 13 ] Поскольку метильные группы используются для подавления нежелательных генов, уровень потребления метила матерью с пищей может значительно изменить экспрессию генов ее ребенка, особенно на раннем этапе развития. [ 14 ] Более того, питание может влиять на метилирование, поскольку этот процесс продолжается на протяжении всей взрослой жизни человека. По этой причине эпигенетики-диетологи изучали пищу как форму молекулярного воздействия. [ 1 ]

Метилирование ДНК — это добавление метильной группы к цитозиновому кольцу ДНК. [ 15 ] Без метилирования могут возникнуть проблемы, связанные с геномным импринтингом, инактивацией Х-хромосомы и подавлением транскрипции и транспозиции. [ 15 ] Когда метилирование не подавляет транскрипцию и транспозицию, его отсутствие может способствовать развитию рака.

Биоактивные пищевые компоненты, влияющие на эпигенетические процессы, варьируются от витаминов, таких как А , В6 и В12, до алкоголя и таких элементов, как мышьяк , кадмий и селен . [ 3 ] Диетические метиловые добавки, такие как дополнительная фолиевая кислота и холин, также могут оказывать неблагоприятное воздействие на регуляцию эпигенетических генов. [ 1 ] [ 10 ]

Фолат — это важный водорастворимый витамин, который естественным образом содержится в некоторых продуктах питания. Фолиевая кислота в больших количествах естественным образом содержится в темно-зеленых листовых овощах, таких как шпинат, брюссельская капуста и спаржа, а также в печени. [ 16 ] Фолиевая кислота – это искусственная форма, используемая в качестве добавки к определенным продуктам питания. Обогащенный хлеб, мука, макаронные изделия, рис и хлопья для завтрака обычно содержат фолиевую кислоту. [ 17 ] При метилировании ДНК фолат служит источником углерода/метильной группы. [ 18 ]

Холин является полунезаменимым питательным веществом, которое может окисляться до бетаина. Бетаин затем действует как донор метильной группы в процессе метилирования ДНК. [ 19 ] Холин можно найти в продуктах животного происхождения, таких как мясо, яйца, птица, рыба и молочные продукты, а также в картофеле и зеленых листовых овощах. [ 20 ]

Исследователи полагают, что диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием белка во время беременности может увеличить риск ожирения у младенцев. [ 21 ] Потребление фитохимических веществ также может положительно повлиять на эпигенетические механизмы, подавляющие раковые клетки . [ 22 ] Исследования также предположили связь между эпигенетикой питания и патофизиологией большого депрессивного расстройства . [ 23 ]

Пищевые и экологические сигналы

[ редактировать ]

Вся жизнь на Земле находится под влиянием различных потоков окружающей среды, однако у людей различные условия окружающей среды, такие как бедность, алкоголь, стресс, недоедание, воздействие загрязняющих веществ, искусственных химикатов и синтетических наркотиков, могут привести к эпигенетическим заболеваниям. /заболевания, при которых определенные гены, специфичные для заболевания, обычно активируются или деактивируются. [ 12 ] Эпигеном . организма может быть вызван практически любым сигналом окружающей среды, включая изменение климата, запасы пищи/воды, питательные вещества для растений, температуру и т. д

Подсчитано, что более 60% смертей среди людей связаны с питанием или диетическими факторами, а не с факторами окружающей среды. [ 12 ] [ 8 ] На основании нескольких исследований голландского голода 1944-1945 годов утверждается, что голодание во время беременности и последующее ухудшение здоровья может привести, помимо прочего, к некоторым рискам для здоровья, включая сахарный диабет II типа , сердечно-сосудистые заболевания , нарушения обмена веществ и снижение когнитивные функции в более позднем возрасте. [ 7 ]

Материнское происхождение или здоровье матери и привычки питания во время беременности — не единственное влияние на общее состояние здоровья потомства. Дальнейшая передача по отцовской линии весьма вероятна за счет эпигенетической модуляции ядра сперматозоида . [ 7 ] Примером этого является трансгенерационная передача по отцовской линии. Имеются доказательства того, что диета как отца, так и матери влияет на метаболические фенотипы потомства посредством передачи эпигенетической информации. [ 7 ] [ 12 ]

Эпигенетические стрессоры

[ редактировать ]

Доказательства передачи эпигенетических механизмов из поколения в поколение впервые были обсуждены Шампани в 2008 году в контексте материнского стресса, при этом отсутствие продовольственной безопасности является одним из типов стрессора , который может влиять на экспрессию генов посредством изменений в моделях метилирования ДНК . [ 24 ] Другим типом стрессора является плохое пренатальное питание, которое приводит к недостаточности питания и эпигенетическому перепрограммированию плода, что создает основу для развития заболеваний на более позднем этапе жизни ребенка. [ 25 ] [ 26 ] В зависимости от географического региона проблемы с качеством продуктов питания могут влиять на эпигенетическую наследственность через изменения в моделях метилирования, связанные с воздействием тяжелых металлов в рационе, особенно в случае аутизма и синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) . [ 27 ]

Отсутствие продовольственной безопасности

[ редактировать ]

Отсутствие продовольственной безопасности означает невозможность доступа к достаточному количеству продуктов питания для удовлетворения основных потребностей и связано с повышенным риском врожденных дефектов, связанных с закономерностями метилирования ДНК. [ 28 ] [ 8 ] Будущая мать, испытывающая нехватку продовольствия, скорее всего, будет испытывать финансовый стресс и не сможет обеспечить достаточное количество еды для удовлетворения своих потребностей в питании. Ее географическое положение может находиться в пищевой пустыне, где она не имеет доступа к достаточному количеству безопасной и питательной пищи. Продовольственные пустыни связаны с отсутствием продовольственной безопасности и определяются как районы с плотными ресторанами быстрого питания и магазинами на углах, предлагающими только нездоровые продукты с высокой степенью переработки по низким ценам. [ 29 ]

Плохое питание для беременных

[ редактировать ]

Было показано, что неправильное пренатальное питание или нездоровое питание влияют на закономерности метилирования ДНК и способствуют развитию диабета 2 типа, СДВГ и ранних проблем с поведением у детей. [ 30 ] [ 31 ] Характеристики нездорового пренатального питания, приводящие к изменениям в характере метилирования ДНК, включают повышенное потребление продуктов с высоким содержанием жиров и сахара, подвергшихся ультраобработке, а также недостаточное потребление цельных продуктов, богатых питательными веществами (например, фруктов и овощей). Диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием белка во время беременности также могут увеличить риск ожирения у младенцев. [ 32 ] Диетические метиловые добавки, такие как дополнительная фолиевая кислота и холин, также могут оказывать неблагоприятное воздействие на регуляцию эпигенетических генов. [ 1 ] [ 10 ] Нынешняя глобальная продовольственная система страдает от проблем, которые отрицательно влияют на здоровье человека различными путями: загрязненные, небезопасные и измененные продукты питания являются одним из наиболее распространенных факторов, связанных с нездоровым питанием. [ 33 ] Было показано, что диеты с низким содержанием железа или женщины, страдающие от дефицита железа, увеличивают вероятность преждевременных родов, низкого веса при рождении и повышенную вероятность послеродовой депрессии. [ 34 ]

Качество еды

[ редактировать ]

Проблемы качества пищевых продуктов варьируются от одного географического региона к другому в зависимости от страны, практики обеспечения безопасности пищевых продуктов, а также производственных и сельскохозяйственных правил в отношении тяжелых металлов, остатков пестицидов и других опасных воздействий, вызывающих обеспокоенность. [ 35 ] Чтобы снизить воздействие химических опасностей, таких как остатки пестицидов и тяжелых металлов, Всемирная торговая организация (ВТО) спонсировала соглашения между странами о создании кодексов передовой практики, выпущенных Комиссией Codex Alimentarius , которые пытаются гарантировать торговлю безопасными продуктами питания. [ 35 ] Несмотря на использование передового опыта, остатки тяжелых металлов и пестицидов по-прежнему обнаруживаются в продуктах питания. [ 36 ] [ 37 ] Было показано, что пренатальное и послеродовое воздействие неорганической ртути и остатков свинца в результате нездорового питания постоянно влияет на поведение важных генов у детей с аутизмом и СДВГ. [ 38 ] Было показано, что пренатальное воздействие фосфорорганических пестицидов влияет на метилирование ДНК в генах, связанных с развитием кардиометаболических заболеваний. [ 39 ] Инфекция через пищу является серьезным фактором во время беременности. Не конкретно то, что ест мать, но это не менее важно, а то, как готовится пища. Мать должна тщательно готовить всю пищу, особенно мясо. Все продукты следует тщательно мыть после мытья рук. Пастеризованные молочные продукты должны быть теми молочными продуктами, которые потребляет мать. [ 40 ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д Ландекер Х (июнь 2011 г.). «Пища как воздействие: эпигенетика питания и новый метаболизм» . Биообщества . 6 (2): 167–194. дои : 10.1057/biosoc.2011.1 . ПМК   3500842 . ПМИД   23227106 .
  2. ^ Скьервен К.Х., Адам А.С., Такая С., Ваагбё Р., Эспе М. (январь 2022 г.). «Глава 5 – Пищевая эпигенетика». В Монсоне, Фернандес Х.М. (ред.). Клеточные и молекулярные подходы в биологии рыб . Академическая пресса. стр. 161–192. дои : 10.1016/B978-0-12-822273-7.00006-9 . ISBN  978-0-12-822273-7 . S2CID   245975506 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Фархуд Д., Зариф Йегане М, Зариф Йегане М (2010). «Нутригеномика и нутригенетика» . Иранский журнал общественного здравоохранения . 39 (4): 1–14. ПМЦ   3481686 . ПМИД   23113033 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Роузбум Т.Дж., Художник Р.К., ван Абилен А.Ф., Венендал М.В., де Рой С.Р. (октябрь 2011 г.). «Голод в утробе матери: каковы последствия? Уроки голландского голода». Зрелость . 70 (2): 141–145. дои : 10.1016/j.maturitas.2011.06.017 . ПМИД   21802226 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Францек Э.Дж., Спрангерс Н., Янссенс А.С., Ван Дуйн К.М., Ван Де Ветеринг Б.Дж. (март 2008 г.). «Пренатальное воздействие голландской «голодной зимы» 1944–45 годов и зависимость в более позднем возрасте». Зависимость . 103 (3): 433–438. дои : 10.1111/j.1360-0443.2007.02084.x . ПМИД   18190668 .
  6. ^ Перейти обратно: а б Художник Р.К., Роузбум Т.Дж., Блекер О.П. (2005). «Пренатальное воздействие голландского голода и болезней в дальнейшей жизни: обзор». Репродуктивная токсикология . 20 (3): 345–352. дои : 10.1016/j.reprotox.2005.04.005 . ПМИД   15893910 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д Тиффон С (01 ноября 2018 г.). «Влияние питания и эпигенетики окружающей среды на здоровье и болезни человека» . Международный журнал молекулярных наук . 19 (11): 3425. doi : 10.3390/ijms19113425 . ISSN   1422-0067 . ПМК   6275017 . ПМИД   30388784 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с Лю ХИ, Лю С.М., Чжан Ю.З. (апрель 2020 г.). «Добавка материнской фолиевой кислоты способствует здоровью потомства посредством метилирования ДНК». Репродуктивные науки . 27 (4): 963–976. дои : 10.1007/s43032-020-00161-2 . ПМИД   32124397 . S2CID   211729425 .
  9. ^ Блейксли С (07 октября 2003 г.). «Диета беременной матери может изменить гены» . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 20 апреля 2023 г.
  10. ^ Перейти обратно: а б с д Уотерленд Р.А., Йиртл Р.Л. (август 2003 г.). «Мобильные элементы: цели раннего воздействия питания на эпигенетическую регуляцию генов» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (15): 5293–5300. дои : 10.1128/MCB.23.15.5293-5300.2003 . ПМК   165709 . ПМИД   12861015 .
  11. ^ Гарднер А (04 февраля 2020 г.). «Нутригеномика 101: Понимание основ ДНК-диеты» . Генная еда . Проверено 20 апреля 2023 г.
  12. ^ Перейти обратно: а б с д Маццио Э.А., Солиман К.Ф. (июль 2014 г.). «Эпигенетика и пищевые сигналы окружающей среды» . Интегративная и сравнительная биология . 54 (1): 21–30. дои : 10.1093/icb/icu049 . ПМК   4072902 . ПМИД   24861811 .
  13. ^ Чой С.В., Фрисо С. (ноябрь 2010 г.). «Эпигенетика: новый мост между питанием и здоровьем» . Достижения в области питания . 1 (1): 8–16. дои : 10.3945/ан.110.1004 . ПМК   3042783 . ПМИД   22043447 .
  14. ^ «Питание и эпигеном» . Учебный центр генетических наук . Университет генетики Юты. 15 июля 2013 года . Проверено 20 апреля 2023 г.
  15. ^ Перейти обратно: а б Джин Б., Ли Ю, Робертсон К. (июнь 2011 г.). «Метилирование ДНК» . Гены и рак . 2 (6): 607–617. дои : 10.1177/1947601910393957 . ПМК   3174260 . ПМИД   21941617 . Проверено 7 апреля 2024 г.
  16. ^ «Офис БАД-Фолат» . ods.od.nih.gov . Проверено 7 апреля 2024 г.
  17. ^ Питание Cf (25 марта 2024 г.). «Фолат и фолиевая кислота на этикетках с информацией о пищевой ценности и пищевых добавках» . FDA .
  18. ^ Крайдер К., Ян Т., Берри Р., Бэйли Л. (5 января 2012 г.). «Фолат и метилирование ДНК: обзор молекулярных механизмов и доказательства роли фолата» . Достижения в области питания . 3 (1): 21–38. дои : 10.3945/ан.111.000992 . ПМК   3262611 . ПМИД   22332098 .
  19. ^ Корсмо Х.В., Дэйв Б., Тразино С., Саксена А., Лю Дж., Кавилья Дж.М. и др. (2022). «Добавка материнского холина и кормление с высоким содержанием жиров взаимодействуют, влияя на метилирование ДНК у потомства в зависимости от времени» . Границы в питании . 9 . дои : 10.3389/fnut.2022.841787 . ISSN   2296-861X . ПМЦ   8837519 . ПМИД   35165655 .
  20. ^ «Кабинет БАД – Холин» . ods.od.nih.gov . Проверено 12 апреля 2024 г.
  21. ^ Гринвуд М (24 января 2019 г.). Сурат П (ред.). «Что такое нутригеномика (нутригеномика)?» . Новости-Medical.net . Проверено 20 апреля 2023 г.
  22. ^ Ачар Ю, Акбулут Г (ноябрь 2022 г.). «Пищевая эпигенетика и фитохимические вещества в формировании рака». Журнал Американской ассоциации питания . 42 (7): 700–705. дои : 10.1080/27697061.2022.2147106 . ПМИД   36416668 . S2CID   253800920 .
  23. ^ Ортега М.А., Фрайле-Мартинес О, Гарсия-Монтеро С., Альварес-Мон М.А., Лаэра Г., Монсеррат Дж. и др. (2022). «Питание, эпигенетика и большое депрессивное расстройство: понимание связи» . Границы в питании . 9 : 867150. дои : 10.3389/fnut.2022.867150 . ПМЦ   9158469 . ПМИД   35662945 .
  24. ^ Шампанское FA (июнь 2008 г.). «Эпигенетические механизмы и трансгенерационные эффекты материнской заботы» . Границы нейроэндокринологии . 29 (3): 386–397. doi : 10.1016/j.yfrne.2008.03.003 . ПМЦ   2682215 . ПМИД   18462782 .
  25. ^ Гоял Д., Лаймсанд С.В., Гоял Р. (июль 2019 г.). «Эпигенетические реакции и причины развития здоровья и болезней» . Журнал эндокринологии . 242 (1): Т105–Т119. дои : 10.1530/JOE-19-0009 . ПМИД   31091503 . S2CID   155101302 .
  26. ^ Тан Вайоминг, Хо С.М. (июнь 2007 г.). «Эпигенетическое перепрограммирование и импринтинг в происхождении болезней» . Обзоры по эндокринным и метаболическим расстройствам . 8 (2): 173–182. дои : 10.1007/s11154-007-9042-4 . ПМК   4056338 . ПМИД   17638084 .
  27. ^ Дюфо Р., Лукив В.Дж., Крайдер Р., Шнолль Р., Валлинга Д., Дет Р. (апрель 2012 г.). «Макроэпигенетический подход к выявлению факторов, ответственных за эпидемию аутизма в США» . Клиническая эпигенетика . 4 (1): 6. дои : 10.1186/1868-7083-4-6 . ПМЦ   3378453 . ПМИД   22490277 .
  28. ^ Кармайкл С.Л., Ян В., Херринг А., Абрамс Б., Шоу Г.М. (сентябрь 2007 г.). «Отсутствие продовольственной безопасности у матери связано с повышенным риском определенных врожденных дефектов» . Журнал питания . 137 (9): 2087–2092. дои : 10.1093/jn/137.9.2087 . ПМК   2063452 . ПМИД   17709447 .
  29. ^ Ди Ренцо GC, Тосто V (декабрь 2022 г.). «Отсутствие продовольственной безопасности, продовольственные пустыни, воспроизводство и беременность: мы должны быть готовы к этому уже сейчас» . Журнал медицины матери, плода и новорожденных . 35 (25): 9119–9121. дои : 10.1080/14767058.2021.2016052 . ПМИД   34918992 . S2CID   245262917 .
  30. ^ Райлаарсдам Дж., Сесил К.А., Уолтон Э., Мезиров М.С., Релтон К.Л. , Гонт Т.Р. и др. (январь 2017 г.). «Пренатальная нездоровая диета, метилирование гена инсулиноподобного фактора роста 2 (IGF2) и симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности у молодежи с ранними проблемами поведения» . Журнал детской психологии, психиатрии и смежных дисциплин . 58 (1): 19–27. дои : 10.1111/jcpp.12589 . ПМК   5161647 . ПМИД   27535767 .
  31. ^ Нильссон Э., Линг С. (2017). «Метилирование ДНК связывает генетику, окружающую среду плода и нездоровый образ жизни с развитием диабета 2 типа» . Клиническая эпигенетика . 9 : 105. дои : 10.1186/s13148-017-0399-2 . ПМЦ   5627472 . ПМИД   29026446 .
  32. ^ «Что такое нутригеномика (нутригеномика)?» . Новости-Medical.net . 24 января 2019 г. Проверено 13 мая 2023 г.
  33. ^ Ямби О, Роча С, Джейкобс Н (2020). «Распутывание связи между питанием и здоровьем для создания более здоровых продовольственных систем». Мировой обзор питания и диетологии . 121 : 1–8. дои : 10.1159/000507497 . ISBN  978-3-318-06697-5 . ПМИД   33502367 . S2CID   226421936 .
  34. ^ «Профилактика железодефицитной анемии во время беременности» . Клиника Мэйо .
  35. ^ Перейти обратно: а б Аруома О.И. (апрель 2006 г.). «Влияние регулирования пищевых продуктов на цепочку поставок продуктов питания». Токсикология . 221 (1): 119–127. дои : 10.1016/j.tox.2005.12.024 . ПМИД   16483706 .
  36. ^ Маккарти С (05 марта 2021 г.). «Тяжелые металлы в детском питании? Что следует знать и делать родителям» . Гарвардское здоровье . Проверено 13 мая 2023 г.
  37. ^ «Новые данные показывают опасные уровни токсичных тяжелых металлов в еще большем количестве детского питания» (PDF) . Палата представителей США . 29 сентября 2021 г. Проверено 12 мая 2023 г.
  38. ^ Дюфо Р.Дж., Волле М.М., Кингстон Х.М., Гилберт С.Г., Мюррей Дж.А. (июль 2021 г.). «Связь содержания неорганической ртути и свинца в крови с пищевыми источниками воздействия, которые могут повлиять на развитие ребенка» . Всемирный методологический журнал . 11 (4): 144–159. дои : 10.5662/wjm.v11.i4.144 . ПМЦ   8299913 . ПМИД   34322366 .
  39. ^ Деклерк К., Реми С., Вольфарт-Вейе С., Мейн К.М., Ван Кэмп Г., Шотерс Г. и др. (2017). «Взаимодействие между пренатальным воздействием пестицидов и распространенным полиморфизмом гена PON1 по метилированию ДНК в генах, связанных с риском сердечно-метаболических заболеваний - предварительное исследование» . Клиническая эпигенетика . 9:35 . дои : 10.1186/s13148-017-0336-4 . ПМЦ   5382380 . ПМИД   28396702 .
  40. ^ «Какие осложнения беременности наиболее распространены?» . 7 февраля 2022 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nutritional_epigenetics&oldid=1241011349"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1193e3d8fe42ef63a278ab288418fe3c__1722359100
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/11/3c/1193e3d8fe42ef63a278ab288418fe3c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nutritional epigenetics - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)