Όταν μια έγκυος μητέρα υποσιτίζεται, το παιδί της βρίσκεται σε μεγαλύτερο από το μέσο κίνδυνο για εμφάνιση παχυσαρκίας και διαβήτη τύπου 2, εν μέρει λόγω των λεγόμενων «επιγενετικών» επιδράσεων. Μια νέα μελέτη σε ποντίκια έδειξε πως αυτή η «μνήμη» της διατροφής κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης μπορεί να περάσει από το σπέρμα των αρσενικών απογόνων στην επόμενη γενιά, αυξάνοντας τον κίνδυνο νόσου και στα εγγόνια της γενιάς. Με άλλα λόγια, προσαρμόζοντας ένα παλιό γνωμικό… «είμαστε αυτό που έτρωγαν οι γιαγιάδες μας».
Η μελέτη θέτει επίσης ερωτήματα σχετικά με το πώς τα επιγενετικά αποτελέσματα μεταφέρονται από τη μια γενιά στην επόμενη και για πόσο καιρό θα συνεχίσουν να έχουν αντίκτυπο.
Ο μηχανισμός με τον οποίο κληρονομούμε τα χαρακτηριστικά από τους γονείς μας είναι αρκετά κατανοητός: κληρονομούμε τα μισά από τα γονίδια, από τη μητέρα μας και τα μισά από τον πατέρα μας. Ωστόσο, οι επιγενετικές επιδράσεις, με τις οποίες η «μνήμη» του περιβάλλοντος του γονέα μεταδίδεται μέσω των γενεών, είναι λιγότερο κατανοητές. Οι καλύτερα κατανοητές επιγενετικές επιδράσεις προκαλούνται από ένα μηχανισμό γνωστό ως «μεθυλίωση» στον οποίο το μόριο του μεθυλίου προσκολλάται στο DNA (γεννετικό υλικό) μας και δρα με τρόπο ώστε να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τα γονίδια.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Science και χρηματοδοτείται κυρίως από το Συμβούλιο Ιατρικών Ερευνών και τη Wellcome Trust, μια διεθνής ομάδα ερευνητών έχει αναδείξει ότι οι περιβαλλοντικά τροποποιημένες αλλαγές μεθυλίωσης συμβαίνουν μόνο σε ορισμένες περιοχές του γενώματος μας (ολόκληρο το γενετικό μας υλικό) αλλά και ότι, απροσδόκητα, αυτά τα πρότυπα μεθυλίωσης δεν μεταβιβάζονται επ' αόριστον.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Cambridge και το Διαβητικό Κέντρο Joslin/Ιατρική σχολή του Harvard, της Βοστώνης, χρησιμοποίησαν ποντίκια για να μοντελοποιήσουν τον αντίκτυπο που είχε ο υποσιτισμός κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και να αναζητήσουν τους μηχανισμούς με τους οποίους αυτό το αποτέλεσμα μεταδόθηκε στις γενιές. Οι αρσενικοί απόγονοι μιας υποσιτιζόμενης μητέρας ήταν, όπως αναμενόταν, πιο μικρόσωμοι από το μέσο όρο και αν ακολουθούσαν μια φυσιολογική διατροφή, οδηγούνταν στην ανάπτυξη διαβήτη. Εντυπωσιακό είναι επίσης ότι οι απόγονοι αυτών γεννήθηκαν επίσης μικρόσωμοι και ανέπτυξαν διαβήτη ως ενήλικες, παρότι οι μητέρες τους δεν υπήρξαν ποτέ υποσιτισμένες.
Το συμπέρασμα από το Τμήμα Γενετικής του Πανεπιστημίου του Cambridge, αναφέρει ότι: «Όταν η τροφή είναι περιορισμένη, τα παιδιά μπορεί να γεννηθούν «πρόωρα» για να ανταπεξέλθουν στην υποθρεψία». Σε περίπτωση ξαφνικής αφθονίας της τροφής, το σώμα τους δε μπορεί να το αντιμετωπίσει και ίσως να αναπτύξουν μεταβολικές ασθένειες όπως ο διαβήτης. Πρέπει να καταλάβουμε πώς συμβαίνουν αυτές οι προσαρμογές μεταξύ των γενεών, καθώς μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τα καταγεγραμμένα επίπεδα της παχυσαρκίας και του διαβήτη τύπου 2 στην κοινωνία μας σήμερα».
Για να καταλάβουμε το πώς μπορεί να μεταδοθεί αυτό το αποτέλεσμα, οι ερευνητές ανέλυσαν το σπέρμα των απογόνων πριν από την έναρξη του διαβήτη για να εξετάσουν τα πρότυπα μεθυλίωσης. Διαπίστωσαν ότι το DNA του ποντικού ήταν λιγότερο μεθυλιωμένο σε 111 περιοχές σε σχέση με ένα σπέρμα ελέγχου. Αυτές οι περιοχές τείνουν να συγκεντρώνονται στις μη κωδικοποιητές περιοχές του DNA. Δηλαδή τις περιοχές του DNA που είναι υπεύθυνες για τη ρύθμιση των γονιδίων του ποντικιού. Έδειξαν επίσης ότι στα εγγόνια τα γονίδια δίπλα σε αυτές τις μεθυλιωμένες περιοχές δεν λειτουργούσαν σωστά. Δηλαδή, οι απόγονοι είχαν κληρονομήσει μια «μνήμη» του υποσιτισμού της γιαγιάς τους. Ωστόσο, αναπάντεχα, όταν οι ερευνητές εξέτασαν το DNA στο εγγόνι, διαπίστωσαν ότι οι μεταβολές της μεθυλίωσης είχαν εξαφανιστεί: η μνήμη του υποσιτισμού της γιαγιάς είχε διαγραφεί από το DNA, ή τουλάχιστον, δεν μεταδιδόταν πλέον μέσω της μεθυλίωσης.
«Αυτή ήταν μια μεγάλη έκπληξη: το δόγμα αποφάνθηκε ότι αυτά τα πρότυπα μεθυλίωσης θα μπορούσαν να επιμείνουν στις γενιές». «Από εξελικτική άποψη, όμως, έχει νόημα. Το περιβάλλον μας αλλάζει και μπορούμε να προχωρήσουμε από την πείνα στην πανδαισία, ώστε τα σώματά μας να είναι σε θέση να προσαρμοστούν και οι επιγενετικές αλλαγές μπορεί στην πραγματικότητα να φθίνουν. Αυτό θα μπορούσε να μας δώσει κάποια αισιοδοξία ότι οποιαδήποτε επιγενετική επίδραση για εμφάνιση παχυσαρκίας αλλά και διαβήτη στην κοινωνία μας μπορεί επίσης να είναι περιορισμένη ή/και αναστρέψιμη».
Οι ερευνητές εξετάζουν τώρα κατά πόσο οι επιγενετικές επιδράσεις δεν έχουν πλέον αντίκτυπο στα δισέγγονα και στους επόμενους απογόνους τους. Έτσι, ακόμα κι αν είναι αλήθεια ότι «είμαστε αυτό που έτρωγαν οι γιαγιάδες μας», ίσως να μην είναι αλήθεια ότι «είμαστε αυτό που έτρωγαν οι προγιαγιάδες μας».
