دانشمندان محافظت در برابر دیابت را به تغییرات اپی ژنتیکی مرتبط دانسته‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، فواید یک رژیم غذایی سالم برای پیشگیری از دیابت نوع ۲ ممکن است بسته به مشخصات اپی‌ژنتیکی فرد متفاوت باشد، در حالی که یک مطالعه جدید نشان داد که استعداد ژنتیکی، ارتباط بین کیفیت رژیم غذایی و خطر بیماری را تغییر نمی‌دهد. مقاله ایزوستیا به بررسی تفاوت اپی‌ژنتیک با ژنتیک، نحوه ارزیابی رژیم غذایی توسط دانشمندان و اینکه چرا نتایج هنوز قابل ترجمه به رژیم‌های غذایی شخصی‌سازی شده نیستند، می‌پردازد.

چرا تغذیه برای پیشگیری از دیابت مهم است؟

در دیابت نوع ۲، سلول‌های بدن به انسولین، هورمونی که به گلوکز خون کمک می‌کند تا وارد سلول‌ها شود و به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد، واکنش کمتری نشان می‌دهند. پانکراس برای مدتی با تولید انسولین بیشتر این کمبود را جبران می‌کند، اما با گذشت زمان ممکن است قادر به مقابله با آن نباشد. در نتیجه، سطح گلوکز خون افزایش می‌یابد. این وضعیت می‌تواند به تدریج به رگ‌های خونی، قلب، کلیه‌ها، چشم‌ها و سیستم عصبی آسیب برساند.

با این حال، رژیم غذایی یکسان همیشه با کاهش خطر یکسان در افراد مختلف همراه نیست. سن، وزن بدن، فعالیت بدنی، متابولیسم، سابقه خانوادگی و انواع ژنتیکی متعدد بر خطر ابتلا به این بیماری تأثیر می‌گذارند. نویسندگان این مطالعه جدید تصمیم گرفتند آزمایش کنند که آیا ارتباط بین رژیم غذایی و دیابت مستقل از خطر ارثی و اپی‌ژنتیکی است یا خیر.

اپی‌ژنتیک چه تفاوتی با ژنتیک دارد؟

خطر ژنتیکی با توالی DNA که فرد از والدین خود به ارث می‌برد، مرتبط است. برای ارزیابی این خطر، دانشمندان از نمرات پلی‌ژنیک استفاده کردند: این نمرات، سهم انواع مختلف DNA رایج را ترکیب می‌کنند که هر کدام به تنهایی تنها تأثیر کمی بر احتمال ابتلا به بیماری دارند. علاوه بر نمره کلی، محققان از نمرات مربوط به مکانیسم‌های خاص دیابت، مانند عملکرد سلول‌های بتای پانکراس و متابولیسم کبد، استفاده کردند.

اپی‌ژنتیک خود متن DNA را تغییر نمی‌دهد. این شامل نشانگر‌های شیمیایی است که به سلول‌ها در تنظیم فعالیت ژن کمک می‌کنند. یکی از بهترین مکانیسم‌های مورد مطالعه، متیلاسیون است: گروه‌های متیل به مناطق خاصی از DNA متصل می‌شوند که می‌توانند بر میزان فعال بودن سلول در استفاده از دستورالعمل‌های ژنتیکی مجاور تأثیر بگذارند. اگر DNA مانند یک کتاب بود، توالی ژنتیکی متن آن بود و نشانگر‌های اپی‌ژنتیک حاشیه‌نویسی‌هایی بودند که به سلول می‌گویند کدام قطعات را با فعالیت بیشتر و کدام‌ها را با فراوانی کمتر بخواند.

طبق گفته موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی (NHGRI)، اپی‌ژنوم می‌تواند در طول زندگی تغییر کند. این اپی‌ژنوم می‌تواند تحت تأثیر سن، رژیم غذایی، سیگار کشیدن، عفونت‌ها و سایر عوامل محیطی قرار گیرد. با این حال، یک علامت اپی‌ژنتیکی لزوماً علت بیماری نیست: می‌تواند اثری از مواجهه‌های قبلی یا اختلالات متابولیکی موجود باشد.

نویسندگان این مطالعه داده‌های متیلاسیون ۱۴۴ ناحیه DNA را در یک معیار واحد - شاخص خطر متیلاسیون یا MRS - ترکیب کردند. این مناطق قبلاً با احتمال ابتلا به دیابت نوع ۲ مرتبط بوده‌اند. هرچه MRS بالاتر باشد، خطر ابتلا به این بیماری در آینده بیشتر است.

محققان هیچ مدرک قانع‌کننده‌ای مبنی بر اینکه استعداد ژنتیکی رابطه بین کیفیت رژیم غذایی و خطر ابتلا به دیابت را تغییر می‌دهد، پیدا نکردند. به عبارت دیگر، الگو‌های غذایی سالم‌تر به طور کلی با مشخصات خطر مطلوب در هر دو گروه افراد با نمرات پلی‌ژنیک نسبتاً پایین و بالا مرتبط بودند.

این نتیجه به این معنی نیست که وراثت هیچ نقشی در ایجاد دیابت ندارد. در این مطالعه، شاخص‌های پلی‌ژنیک بالاتر به طور قابل پیش‌بینی با خطر بالاتر ابتلا به این بیماری مرتبط بودند. با این حال، خطر ژنتیکی مشخص نکرد که آیا رژیم غذایی بهتر با خطر کمتر مرتبط است یا خیر. پیامد عملی این یافته این است که وراثت نامطلوب را نمی‌توان دلیلی برای کنار گذاشتن اقدامات پیشگیرانه عمومی دانست.

هنگام مقایسه شرکت‌کنندگان با بالاترین و پایین‌ترین امتیاز AHEI-۲۰۱۰، گروه اول ۲۷٪ خطر ابتلا به دیابت کمتری داشتند. این یک تفاوت نسبی است: شاخص خطر ۰.۷۳ بود، با فاصله اطمینان ۹۵٪ از ۰.۵۴ تا ۰.۹۸. با این حال، یک تجزیه و تحلیل متفاوت - که هر چهار شاخص را به عنوان مقیاس‌های پیوسته در نظر می‌گرفت - پس از در نظر گرفتن عوامل مخدوش‌کننده، ارتباط کلی آماری معنی‌داری را نشان نداد. بنابراین، نمی‌توان یک مقدار واحد را به عنوان یک اثر تضمین‌شده برای یک فرد خاص در نظر گرفت.

چگونه خطر اپی‌ژنتیک با رژیم غذایی مرتبط است

تصویر برای شاخص اپی‌ژنتیک متفاوت بود. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که MRS ممکن است ارتباط بین کیفیت رژیم غذایی و خطر دیابت را تغییر دهد. این سیگنال برای شاخص‌های AHEI-۲۰۱۰، مدیترانه‌ای و التهابی ظاهر شد، اما تنها تعامل بین MRS و AHEI-۲۰۱۰ در تمام بررسی‌های استحکام اضافی ادامه یافت.

ارتباط بین رژیم غذایی سالم و کاهش خطر ابتلا به بیماری در شرکت‌کنندگانی که MRS پایین یا متوسط ​​داشتند، قوی‌تر به نظر می‌رسید. چنین مزیت واضحی در گروه با نمره بالا مشاهده نشد. با این حال، خود نویسندگان تأکید می‌کنند که هنگام تجزیه و تحلیل سه گروه به طور جداگانه، تفاوت‌ها به اهمیت آماری نرسیدند و هیچ الگوی مشخصی از نتایج برای شاخص‌های مدیترانه‌ای و التهابی مشاهده نشد.

بنابراین، نتیجه‌گیری صحیح این نیست که یک رژیم غذایی سالم به افرادی که در معرض خطر بالای اپی‌ژنتیک هستند «کمکی نمی‌کند». این مطالعه صرفاً نشان می‌دهد که تغییرات بیولوژیکی انباشته‌شده ممکن است بر قدرت ارتباط بین رژیم غذایی و دیابت در آینده تأثیر بگذارد. این فرضیه هنوز باید در نمونه‌های بزرگتر و مستقل‌تری آزمایش شود.

چه رژیم غذایی سالم تلقی می‌شد؟

این مطالعه نه غذا‌های "سالم" فردی، بلکه الگوی کلی رژیم غذایی را ارزیابی کرد. نمرات بالاتر با رژیم‌های غذایی غنی از سبزیجات، میوه‌ها، غلات کامل، حبوبات، آجیل، ماهی و چربی‌های گیاهی مرتبط بود. نمرات پایین‌تر با مصرف مکرر گوشت قرمز و فرآوری شده و همچنین نوشیدنی‌های دارای شکر افزوده مرتبط بود.

نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که این ساختار غذایی ممکن است از حساسیت بافت به انسولین و متابولیسم طبیعی گلوکز پشتیبانی کند، بر میکروبیوتای روده تأثیر بگذارد و التهاب و استرس اکسیداتیو را کاهش دهد. با این حال، این مطالعه مشاهده‌ای بود: به شرکت‌کنندگان رژیم غذایی خاصی اختصاص داده نشده بود یا به طور تصادفی به گروه‌ها تقسیم نشده بودند. بنابراین، اگرچه این مطالعه ارتباطات آماری را نشان می‌دهد، ثابت نمی‌کند که رژیم غذایی به تنهایی باعث تفاوت‌های مشاهده شده شده است.

چرا تغییرات اپی‌ژنتیک ممکن است مهم باشند؟

MRS ممکن است منعکس کننده بار متابولیکی انباشته شده در طول سال‌ها باشد. متیلاسیون DNA می‌تواند تحت تأثیر رژیم غذایی قبلی، چاقی، عدم فعالیت بدنی، سن و شرایط رشد داخل رحمی قرار گیرد. برخی از نشانگر‌های مورد مطالعه با التهاب، متابولیسم لیپید، ترشح انسولین و عملکرد بافت‌هایی که به این هورمون پاسخ می‌دهند، مرتبط هستند.

نویسندگان این فرضیه را مطرح می‌کنند که اختلالات شدید اپی‌ژنتیکی و متابولیکی مرتبط ممکن است بر نحوه سازگاری بدن با دریافت مواد مغذی تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، آنها می‌توانند به طور بالقوه با کاهش تولید انسولین توسط سلول‌های بتا، کاهش جذب گلوکز توسط عضلات و افزایش تولید گلوکز در کبد همراه باشند. این یک توضیح بیولوژیکی احتمالی است، نه یک مکانیسم اثبات شده.

همچنین یک نظریه معکوس نیز وجود دارد: MRS بالا ممکن است اثر رژیم غذایی را تضعیف نکند، بلکه منعکس کننده مشکلات سلامتی موجود باشد. این شاخص شامل سیگنال‌های مربوط به هموگلوبین گلیکوزیله، شاخص توده بدنی، سطح تری گلیسیرید و کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا است. پس از در نظر گرفتن این پارامترها، ارتباط بین MRS و دیابت ضعیف شد، اگرچه از بین نرفت. حذف شرکت‌کنندگانی که سطح هموگلوبین گلیکوزیله اولیه بالایی داشتند نیز سیگنال آماری اصلی را از بین نبرد. با این حال، محققان اذعان می‌کنند که قادر به رد کامل علیت معکوس نبودند.