Фактори навколишнього середовища змінюють експресію генів: епігенетика та її вплив на здоров'я та спадковість

Експресія генів може розвиватися на основі факторів навколишнього середовища, змінюючи епігеном. Впливи, такі як дієта, старіння, хронічний стрес, забруднення та тютюн, можуть змінювати експресію генів. За даними Inserm [Французький національний інститут здоров'я та медичних досліджень], це явище може бути тимчасовим, але деякі епігенетичні модифікації є постійними, зберігаючись навіть після зникнення індукуючого сигналу. Це очевидно у курців, які зберігають епігенетичні модифікації через роки після відмови від куріння. Ці епігенетичні маркери можуть передаватися дітям і навіть онукам. Під час ембріонального поділу клітини реагують на сигнали та будують організм, що розвивається. Inserm пояснює: «Епігенетичні маркери, які потім встановлюються, повинні передаватися під час поділу клітин, щоб клітина печінки залишалася клітиною печінки, а клітина кістки – клітиною кістки». Під час голландського голоду наприкінці Другої світової війни діти, зачаті під час голоду, мали значно вищі показники діабету та серцево-судинних захворювань порівняно з тими, хто був зачатий пізніше. «Епігенетичні зміни, які вплинули на матерів, були передані дітям. Ці зміни дозволили б дітям краще переносити голод, але коли їжа знову стала рясною, це спричинило небажані побічні ефекти», – повідомляє This is epigenetic [канадський веб-сайт]. Епігенетичні модифікації матеріалізуються біохімічними маркерами на ДНК або гістонах, білках, які структурують ДНК. Метилювання ДНК, найвідоміший маркер, блокує гени, запобігаючи їх експресії. Інші механізми включають малі молекули РНК і потенційно невідомі фактори. Епігенетичні аномалії сприяють розвитку захворювань, особливо раку, з епігенетичними модифікаціями, що відбуваються під час життя та поділу клітин. «Зміна цих механізмів, що сприяють перетворенню здорових клітин на ракові, будь-яка епігенетична аберація може бути залучена до канцерогенезу», – заявляє Inserm. Епігенетика також може пояснити метаболічні захворювання, такі як діабет 2 типу та серцево-судинні захворювання, хоча механізми все ще вивчаються. У нейродегенеративних захворюваннях дослідники виявили надмірну експресію генів, які посилюють ефекти, пов’язані з хворобою Альцгеймера. Епігенетична регуляція також підозрюється в деяких психічних захворюваннях. Травми можуть залишати хімічні сліди на геномах батьків, потенційно передаючись нащадкам. Дослідження висвітлило епігенетичний маркер у тих, хто пережив Голокост, та їхніх нащадків, щодо гена, пов’язаного з кількома психічними розладами, як повідомляє National Geographic. Таким чином, спричинені травмою епігенетичні зміни можуть передаватися ембріону. Евелін Жоссе, клінічний психолог і лектор в Університеті Лотарингії, підсумувала для Le Soir [бельгійська газета]: «Якщо я переживаю травматичну подію і не знаходжу необхідної допомоги, цілком ймовірно, що я зазнаю епігенетичних модифікацій. І якщо я одного дня стану матір’ю чи батьком, можливо, моя дитина успадкує це з наслідками для психічного здоров’я, які можуть йти рука об руку…» Епігенетика також дає надію, оскільки епігенетичні зміни можуть стати терапевтичними цілями або уможливити ранню діагностику.