У сучасному світі ми все частіше чуємо про епігенетику та її вплив на здоров’я.
Якщо раніше вважалося, що спадкові чинники є визначальними в розвитку низки хронічних захворювань, то тепер на перший план виходить розуміння ролі епігенетичних змін, які можуть посилювати або, навпаки, послаблювати схильність людини до хвороб.
У цій статті ми розглянемо, що таке епігенетика, як вона пов’язана з хронічними захворюваннями і які останні наукові відкриття допомагають нам краще розуміти цей процес.
Що таке епігенетика
Епігенетика вивчає зміни в роботі генів, які не зачіпають саму структуру ДНК.
Вони можуть впливати на те, які гени вмикаються або вимикаються в конкретний момент часу, при цьому залишаючись оборотними. Ключові епігенетичні чинники – це:
- Метилювання ДНК
- Модифікації гістонів
- Некодуючі РНК (наприклад, мікроРНК)
Усі ці механізми відіграють важливу роль у регуляції генів.
Простіше кажучи, епігенетика – це “надбудова” над генами, яка допомагає організму адаптуватися до зовнішніх умов і середовища.
Таблиця 1. Основні відмінності між генетичними та епігенетичними змінами
| Критерій | Генетичні зміни | Епігенетичні зміни |
|---|---|---|
| Рівень змін | Зміни в послідовності ДНК | Зміни в “упаковці” ДНК або регуляторних РНК |
| Оборотність | Як правило, незворотні | Найчастіше оборотні або модифіковані |
| Вплив на спадкування | Можуть передаватися у спадок | Можуть передаватися, але в багатьох випадках – ні |
| Приклад | Мутація в гені BRCA1 | Метилювання промотора гена, що знижує його активність |
Роль епігенетичних змін у розвитку хронічних захворювань
Багато хронічних захворювань, як-от цукровий діабет 2-го типу, серцево-судинні патології, деякі види раку та аутоімунні розлади, пов’язані з епігенетичними факторами.
Ці фактори включають:
- Спосіб життя: харчування, рівень фізичної активності, стрес.
- Шкідливі звички: куріння, зловживання алкоголем.
- Вплив довкілля: забруднення повітря, хімічні речовини в побуті та на роботі.
Епігенетичні “мітки”, сформовані під впливом способу життя та зовнішніх умов, можуть змінювати функціонування генів і, як наслідок, впливати на розвиток або перебіг хвороби.
Останні відкриття в епігенетиці
Наукові дослідження показують, що епігенетичні зміни можуть бути передані наступним поколінням, хоча й не так стабільно, як генетичні мутації.
Нижче наведено деякі нові відкриття в цій галузі:
- Застосування CRISPR/Cas9 для епігенетичної регуляції: науковці навчилися спрямовувати ферменти, що змінюють метилування або ацетилування ДНК, у певні ділянки геному (Liu et al., 2016).
- Дослідження в галузі імунної системи: епігенетичні чинники можуть впливати на формування аутоімунних захворювань за рахунок зміни активності імунних клітин (Feinberg, 2018).
- Харчування та епігенетика: доведено, що деякі продукти (наприклад, броколі, зелений чай і куркума) мають властивості, що впливають на епігенетичні “мітки” і знижують ризик певних хронічних патологій (Johnson et al., 2017).
Таблиця 2. Приклади чинників, що чинять епігенетичний вплив на організм
| Фактор | Механізм дії | Приклади |
|---|---|---|
| Поживні речовини | Змінюють рівні метилювання ДНК і модифікації гістонів | Фолієва кислота, вітаміни групи B |
| Біологічно активні речовини | Беруть участь в експресії протизапальних генів | Поліфеноли (зелений чай), куркумін |
| Фізична активність | Покращує регуляцію генів, пов’язаних з обміном речовин | Помірні регулярні тренування |
Клінічні перспективи та практичні рекомендації
З урахуванням швидкого розвитку епігенетичних досліджень з’являються нові можливості для профілактики та лікування хронічних захворювань. Деякі перспективні напрямки:
- Персоналізована медицина: визначення індивідуальних епігенетичних профілів для підбору оптимального лікування.
- Таргетні препарати: розробка молекул, що блокують або підсилюють певні епігенетичні сигнальні шляхи.
- Спосіб життя: впровадження грамотного харчування та розумної фізичної активності як чинника зміни епігенетичного “малюнка” генів.
Для більшості людей уже на сьогодні найдоступнішим способом вплинути на епігенетику залишаються здорове харчування, відмова від шкідливих звичок і регулярні фізичні навантаження.
Висновки
Епігенетика відкриває перед нами нові горизонти в розумінні причин і механізмів розвитку хронічних захворювань.
Ці знання допомагають нам не тільки краще розуміти природу хвороб, а й знаходити більш ефективні способи профілактики та лікування, спираючись на персоналізований підхід.
Незважаючи на те, що дослідження в галузі епігенетики тривають, їхнє практичне застосування вже зараз дає результати, які можуть змінити наше ставлення до власного здоров’я.
Важливо: ця стаття має інформаційний характер. За наявності проблем зі здоров’ям обов’язково проконсультуйтеся з лікарем.
Список літератури
- Egger G, Liang G, Aparicio A, Jones PA. Epigenetics in human disease and prospects for epigenetic therapy. Nature. 2004;429(6990):457-63.
- Feinberg AP. The key role of epigenetics in human disease prevention and mitigation. N Engl J Med. 2018;378(14):1323-1334.
- Liu X, Wu Y, Zhou Q, et al. Targeted DNA demethylation and activation of silent gene loci by CRISPR/Cas9-based epigenetic editing. Clin Epigenetics. 2016;8:73.
- Johnson IT, Belshaw NJ. Environment, diet and methylation in cancers of the alimentary tract. Biochim Biophys Acta. 2017;1861(1):149-159.
- Waddington CH. The epigenotype. Endeavour. 1942;1:18–20.
Про автора
