Честные ответы врача-генетика на 20 вопросов о связи генетики и питания

Знакомьтесь, Антонина Акименко. Окончила лечебный факультет Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова по специальности «Лечебное дело» в 2016 г. Продолжила обучение в Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования министерства здравоохранения Российской Федерации, где в 2017 г. получила квалификацию врача-генетика.

Вопрос-ответ

1. Какая связь между генами и питательными веществами?

Некоторые гены отвечают за образование веществ, обеспечивающих метаболизм (обмен веществ). Другие гены связаны с колебаниями уровней питательных веществ в крови. В свою очередь, питательные вещества могут влиять на экспрессию генов.

2. Что такое экспрессия генов?

Ген – чертеж, по которому строится та или иная белковая молекула. Экспрессия генов – сложный процесс реализации наследственной информации, записанной в генах.

3. Как питательные вещества влияют на экспрессию генов?

В каждой клетке одинаковая ДНК и набор генов, но работают не все из них. Иными словами, в разных клетках работают разные наборы генов. Это зависит от того, какая функция у клетки в организме. За переключение генов в нужное состояние (ген может быть в клетке включён или выключен) отвечает эпигенетика. Эпигенетические изменения влияют на активность генов, не затрагивая саму последовательность ДНК.

Эпигенетические изменения могут происходить из-за воздействия окружающей среды, например, из-за изменения времени года и температуры воздуха. И зависят от характера потребляемой пищи. Некоторые вещества могут вызывать эпигенетические изменения. К примеру, беременным женщинам необходимо принимать фолиевую кислоту для предотвращения врожденных дефектов у детей. Предполагается, что таким образом обеспечивается нужная экспрессия гена IGF2, который связан с ростом и развитием малыша в утробе матери.

4. Как генетика может повлиять на питание?

Для подтверждения, что может, приведу два примера. Один из них связан с развитием наследственного заболевания – фенилкетонурии. Оно выражается в нарушении метаболизма аминокислоты фенилаланина. В норме фенилаланин – часть белковых молекул. При заболевании в организме накапливаются токсичные производные фенилаланина, что впоследствии приводит к поражению головного мозга и тяжелой умственной отсталости. Если зная, что такое наследственное заболевание есть в вашей семье, с самого рождения отказаться от большинства белковых продуктов, то можно ограничить поступление фенилаланина в организм и избежать развития заболевания.

Второй пример связан с восприятием человеком горького вкуса продуктов. За это отвечают вкусовые рецепторы, структура которых определяется генами TAS2R38, TAS2R30 и TAS2R46. Исследователи обнаружили в них несколько вариантов, которые приводят к изменению степени чувствительности рецепторов. Люди с повышенной чувствительностью к горькому склонны отказываться от полезных продуктов, которые содержат даже небольшую горчинку во вкусе. А стремление заглушить горечь чая или кофе может привести у них к перееданию сладкого.

5. Как питательные вещества регулируют гены метаболизма?

В процессе пищеварения питательные вещества из пищи всасываются в ЖКТ в неизменённом виде или расщепляются до более простых веществ, которые далее транспортируются в клетки и связываются с соответствующими рецепторами. Сигнал от рецептора распространяется по клетке, доходит до её ядра, в котором содержится ДНК, что приводит к изменению экспрессии генов. Например, полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в том числе в оливковом масле, способны снижать экспрессию генов, задействованных в синтезе холестерина и жирных кислот, что хорошо сказывается на профилактике рисков сердечно-сосудистых заболеваний.

6. Можно ли знания своей генетики использовать для регулирования веса?

Генетическое исследование может указать на наследственную предрасположенность человека к ожирению. К примеру, учёным известно, что при определенном варианте гена FTO люди склонны выбирать более калорийную пищу. Однако это лишь один из нескольких сотен генов, которые влияют на риск ожирения. Если сбалансированно питаться и получать необходимую физическую нагрузку, проблем можно избежать даже при наследственной предрасположенности. Стоит ли опасаться лишнего веса по генетическим причинам, подскажет генетический тест. У нас был клиент, в семье которого все крупные. Человек искренне считал, что пышные формы перешли ему по наследству и могут проявиться с возрастом. Генетический тест этого не показал, а у родственников было диагностировано расстройство пищевого поведения.

7. Может ли еда изменить наши гены? Например, продукты с ГМО

Некоторые химические вещества могут иметь мутагенный эффект (повреждать структуру ДНК), однако в большинстве случаев организм справляется с такого рода поломками.

Всемирная организация здравоохранения полагает, что находящиеся сейчас на рынке ГМО-продукты не опасны для здоровья человека, так как прошли проверку на безопасность. На сегодняшний день научных доказательств какого-либо вредного воздействия ГМО (в том числе мутагенного) на человека нет.

8. Какая пища вызывает повреждение ДНК?

• Хорошо изучены мутагенные свойства нитрозаминов. Эти вещества образуются в результате неправильного хранения пищи, а также в процессе жарки или копчения содержащих нитраты/нитриты продуктов. Максимально допустимое содержание нитрозамина в различных пищевых продуктах регламентируется государством.
• При жарке на масле, когда оно начинает дымить, образуется вещество – акролеин, которое является канцерогеном.
• Готовка на открытом огне оставляет на еде продукты неполного сгорания угля, дерева, среди которых также есть канцерогены.
• Также ученым известен афлатоксин B1 – вещество, вырабатываемое плесневыми грибами. Пораженные грибком бобовые, зерновые культуры и орехи накапливают токсин, что может быть опасно для здоровья. Больше всего афлатоксина содержится в арахисе.
• Мутагенами также являются пестициды, которые применяются для защиты растений. А иногда мутагены даже могут быть естественного происхождения, то есть вырабатываются самими растениями.

Все эти вещества гораздо опаснее для здоровья, чем применяемые сейчас консерванты и красители.

9. Какие витамины регулируют гены?

Согласно научным данным, на экспрессию генов могут влиять такие витамины, как фолиевая кислота, ретиноевая кислота (третиноин, метаболит витамина A), витамины D, C, E.

Читайте ещё на сайте gastronom.ru: Что такое адаптогены и почему они просто необходимы всем?

11. Что является наиболее важным фактором при выборе продуктов питания в связке с генетикой?

Сейчас генетика имеет ограниченные возможности по назначению рациона. Мы пока не можем опираться на нутригеномику (науку о влиянии питания на экспрессию генов) в повседневной жизни из-за недостаточной изученности темы. Исследования должны проводиться ещё долго.

Однако современные генетические тесты могут указать на некоторые врождённые признаки: наличие непереносимости лактозы и алкоголя, скорость метаболизма кофеина, а также на наличие предрасположенности к некоторым многофакторным (то есть зависящим как от генетики, так и от внешней среды) заболеваниям. В соответствии с этим можно скорректировать пищевые привычки.

12. Какие продукты помогают восстанавливать ДНК?

Вещества, которые опосредованно способствуют устранению поломок ДНК, были обнаружены в брокколи, белокочанной капусте, соевых бобах, зелёном чае. Однако вопрос, в каком количестве их следует употреблять, пока остается открытым.

13. Может ли зелёный чай восстанавливать ДНК?

Недавно учёные обнаружили, что зелёный чай благодаря наличию в нём специального антиоксиданта обладает противораковым эффектом. Выяснилось, что это вещество способствует накоплению в организме белка p53, который также называют «хранителем генома». P53 способствует подавлению опухолевых процессов и стимулирует процессы восстановления ДНК.

Однако в исследовании японских учёных статистически значимое снижение риска раковых заболеваний было зафиксировано только у женщин, которые выпивали более 10 чашек зелёного чая в день!

14. Как можно улучшить свои гены и возможно ли это?

На данный момент у ученых нет однозначного ответа на этот вопрос, так как он лежит не только в научной, но и в этической плоскости. Возможно, в перспективе будет официально разрешено редактирование генома человека.

Также ведётся поиск возможностей для включения или выключения гена при помощи эпигенетики. Уже есть разработанные эпигенетические препараты для лечения рака. Но пока это всё находится на очень ранних этапах разработки и тестирования и не готово к массовому применению.

15. Можем ли мы контролировать свои гены?

Пока сознательно контролировать гены мы не можем.

16. Могут ли наши гены изменяться со временем?

Эпигенетические изменения в человеческом организме происходят постоянно.

А в результате изменений структуры ДНК мы можем приобретать определенные мутации в течение всей жизни, но при этом у нас не вырастет лишняя рука или третий глаз. Эти изменения затрагивают только некоторые клетки организма и могут спровоцировать развитие онкологических заболеваний.

17. Что влияет на нашу ДНК?

На ДНК влияет множество факторов. Например, к ним можно отнести ошибки, допускаемые организмом при починке ДНК, и действие мутагенов – ультрафиолетового и радиационного излучений, некоторых химических веществ, вирусов. Также важны эпигенетические изменения, не затрагивающие саму структуру ДНК.

На ДНК могут повлиять вредные привычки. Например, курение, в процессе которого в организм поступают мутагены. Также влияние оказывают нахождение на солнце, в том числе, без защитного крема, снижение иммунитета из-за употребления алкоголя и низкой физической активности, и, конечно, окружающая среда – чистота воздуха и воды, качество пищи.

18. Может ли стресс изменить нашу ДНК?

Саму ДНК психологический стресс изменить не может. Однако предполагается, что стресс способен влиять на экспрессию генов.

19. Какое влияние оказывает генетика на поведение человека?

Сейчас считается, что на формирование характера и, как следствие, поведения человека генетика напрямую не влияет. При этом генетические предрасположенности активно изучаются. К примеру, учёные обнаружили генетический вариант, носители которого чаще склонны к проявлениям альтруизма. Но про это открытие нельзя говорить как про «ген альтруизма», потому что хоть связь и нашли, она слабая и не причинно-следственная.

Установлена связь между генетикой и склонностью человека к пагубным зависимостям. Например, несколько десятков генов связаны с предрасположенностью к развитию алкоголизма у человека. Но это не «генетический приговор». Определённые варианты генов лишь предрасполагают к более быстрому развитию алкоголизма, если окружающая среда – родные, близкие, друзья и традиции – способствуют тому, что человек будет выпивать.

20. Какие гены наследуются только от матери?

Мы можем считать наследующимися от матери гены, находящиеся на X-хромосоме у мальчиков. Эту хромосому они получают исключительно от матери, а от отца получают Y-хромосому (в то время как у девочек две X-хромосомы). По этой причине мальчики гораздо чаще страдают такими заболеваниями, как дальтонизм («цветовая слепота») и гемофилия (нарушение свёртываемости крови) – дефектный ген есть, а его работающей копии на парной хромосоме нет.

Нельзя сказать, что от матери человек получает гены плохих привычек или определённого характера. В таких сложных чертах организма, во-первых, задействовано много разных генов с разных хромосом, поэтому важна генетика и матери, и отца. А во-вторых, на многие аспекты жизни человека генетика влияет лишь отчасти, и часто куда более важны воспитание и окружающая среда.