Замисляли ли сте се колко малко знаем за света около нас, а и за нас самите? Истината е, че всеки един от нас представлява сложна система, която се обуславя от заложените ни гени.
Но защо напоследък се говори толкова често за гените и най-вече за стволовите клетки?
Днес на въпросите отговаря Милена Георгиева, доцент по молекулярна биология към Българска Академия на Науките и научен консултант на Биорегенерация.
Задачата на доцент Георгиева е да представи съвременната генетична наука по разбираем и достъпен начин.
Представете си, че сте еднояйчни близнаци. Как мислите, ще бъдете ли напълно еднакви със своя близнак?
Отговорът е отрицателен….
Дори в случаите, когато ДНК е напълно еднаква, ние пак се различаваме. Различаваме се по начина, по който гените работят. Разликите се дължат на различните вътреутробни условия, в резултат на които близнаците получават различни стимули от майката. Приемът на хранителни вещества не е еднакъв, размерът на плацентата също има значение. Всичко това води до различия в начина, по който гените работят. Нещо повече, доказано е, че различните по височина и тегло близнаци, показват разлики в активността на гени, които са отговорни за определен тип метаболизъм.
Какво представлява епигенетиката?
Науката, която изучава механизмите за контрол върху активността на гените, се нарича епигенетика (или “надгенетика”). Името идва от гръцкaтa думa “епи”, което означава „над“ и генетика (наука за наследствеността). Епигенетиката вълнува учените още от древни времена. Дори Хипократ (400 г. пр. н.е.) наблюдава, че едни и същи болести при различните хора протичат различно. Той формулира три основни фактора, които влияят върху нашето съществуване и проявлението на нашите гени. Според него това са слънцето, водата и случайните фактори като травми и стрес. С други думи, околната среда и нейните фактори определят активността на гените.
Съвсем наскоро в разговор с мой приятел учен - математик, чух интригуващо сравнение за взаимодействието между генетиката и епигенетиката с тухлите в един строеж. Точно това сравнение ще използвам тук и то гласи:
"Ако гените са тухлите, с които ще построим една къща, епигенетиката е екипът от архитект, инженер и работник, които ще решат как да подредят тези тухли в градежа."
От техния подход и дизайн ще зависи и как ще изглежда новият строеж. Същото важи и за факторите на околната среда, които определят как гените работят.
Какви са механизмите, които активират гените?
Няколко са механизмите, които осъществяват епигенетичните промени в нашия геном. На първо място това е метилирането на ДНК. Химическа група, наречена метилова, се свързва със строителните блокове на ДНК – нуклеотидите (четирите буквички – А, Г, Ц и Т). Добавянето или премахването на метилова група към ДНК води до спиране или усилване на работата на гените на съответното място. И двата процеса се извършват от специални ензими, но се предизвикват от промени в околната страна, зависят от начина на хранене, физическата активност и др.
Промените в начина на нагъване и подредбата на ДНК в ядрото на клетката също включва важни епигенетични процеси. Знае се, че молекулата на ДНК в една клетка е дълга около 2 метра, а трябва да се събере в ядро, което е с размер една стотна от милиметъра. Целта е ДНК да се нагъне, съхрани, но и да се запази активна. Това става с помощта на специални протеини, наречени хистони. Проблемът е че, за да се използва информацията в ДНК, тя трябва да бъде достъпна, т.е. свободна от протеини. Това са и ключовите епигенетични моменти в регулирането на работата на гените. Разхлабва се връзката между ДНК и хистоните чрез химически промени. Промените засягат както ДНК, така и хистоните. Тези процеси се извършват от специализирани ензими и когато работата на тези гени вече не е необходима, обратни химически промени свързват отново хистоните за ДНК и „затварят“ тези участъци.
Начинът на хранене влияе ли върху епигенетиката?
Метилирането на ДНК, хистоните, участващи в пакетирането на ДНК, както и ензимите, които извършват химическите промени върху тях, се наричат епигенетични фактори и са в основата на епигенетиката. Те зависят изцяло от факторите на околната среда, зависят от начина на живот: хранене, двигателна активност, поддържане на здравословна среда на емоционално и психическо развитие още от ранна детска възраст, благоприятна емоционална среда в работното ежедневие и у дома, и др.
Научно доказано е, че в човешкото тяло циркулират над 10 000 различни биологично-активни съставки, които са резултат от храненето. Сред тях повече от 1 000 вида са лекарствени субстанции, 3 000 – 4 000 вида са хранителни съставки и всички тези молекули не само циркулират в кръвния ток, но и влизат в клетките, свързват се с ДНК и я модифицират химически, маркират гените и контролират тяхната активност. Храненето е важен епигенетичен механизъм, който определя цялостното проявление на нашата генетика от времето на вътреутробното ни развитие до края на нашия живот. Най-нови данни показват, че диети, бедни на фолиева киселина, например, водят до понижаване нивата на метилиране на ДНК и до проява на различни заболявания като рак на главата или шията; рак на стомаха и др.
Има ли заболявания, свързани с епигенетиката?
Има много данни за заболявания, при които основна причина за тяхното проявление е променената епигенетика. Такива са раковите заболявания, стареенето, свързаните с него невродегенеративни заболявания (Алцхаймер, Паркинсон), широк спектър от психичните отклонения, метаболитните синдромни нарушения и много други. Друг пример е шизофренията. Доказано е, че в при еднояйчни близнаци, ако единият се разболее от шизофрения, другият може никога да не развие това заболяване. Какво по-голямо доказателство за това, че факторите на средата влияят различно върху една и съща и генетика. Диабетът от втори тип е едно от заболяванията, за които има доказателства, че се дължат на епигенетични фактори. Доказано е, че при това заболяване често генът, наречен PARGC1A, е умълчан (т.е. не работи). И това е постигнато чрез метилиране на участъка от ДНК, който го кодира, а не в резултат на мутация и промяна в ДНК. Този ген е регулатор на количеството синтезиран инсулин в клетките и неговото умълчаване води до по-ниски нива на инсулин.
Важно е, обаче, да разберем, че дори да имаме генетична предразположеност към определен тип заболяване, то може никога да не се прояви, ако имаме подходящата епигенетика, която да държи тези гени в състояние на покой. Вземете за пример проф. Джеймс Уотсън, един от откривателите на структурата на ДНК и един от първите с напълно разчетен геном. Той има в генома си доказана мутация, която увеличава риска му от развитие на Алцхаймер. Професорът вече 90 години се чувства добре и няма и следа от наченки на Алцхаймер.
С други думи, епигенетиката е двигателят на нашата генетика и от нея се определят проявленията на нашите гени. За да бъдем здрави, е необходим добър екип от архитекти, инженери и строители, които да построят шедьовър с нашата генетика.
И тъй като темата за гените е изключително обширна, а и вълнува мнозина, тя често се свързва с темата за замразяването на стволови клетки. Истината е, че все повече родители се доверяват на процедурата по замразяване на стволови клетки. Добрата новина е, че тази процедура е достъпна в нашата страна и по-точно можем да я открием в тъканна банка Биорегенерация.
Това е мястото, което предлага не просто извличане на стволови клетки на най-малките, но и замразяването и съхраняването им.
Биорегенерация се намира в сградата на МБАЛ Надежда, гр. София.
И може би най-важният въпрос, който вълнува всички родители, които са избрали да се доверят на тази процедура, е каква е цената ѝ. Всъщност тъканна банка Биорегенерация предлага услугата на достъпни цени, както и с възможност за разсрочено плащане.
Биорегенерация е единствената в България тъканна банка, която осигурява всичко необходимо, за да бъдат най-малките и родителите им спокойни за бъдещето.
НАЗАД
