Epigenetika je o tom co jíme, jak žijeme, a jak se máme rádi  
Když je na schodišťovém světle nastaven časový spínač na krátký interval, pomáháme si v nouzi žvýkačkou, ta na určitou dobu podrží tlačítko vypínače v poloze sepnuto...
Naše těla to s geny dělají podobně. Řeč je o epigenetice.

Epigenetika je poměrně nový obor, zabývá se změnou chování našich genů, a také tím, jak se  geny  mění následkem chování nás samotných. Jako učebnicový  příklad fungování epigenetiky lze zmínit odpírání krmiva potkaní matce. Když to uděláme, matka změní fungování genů v mozku u svých potomků. Ti se pak jinak chovají a jinak reagují na stresové podněty. Projeví se to u nich ale až v dospělosti. Epigenetika není ale  jen výsadou potkanů. Platí obecně. Statisticky se její vliv potvrzuje i na lidech. V Británii a ve Finsku vědci zjistili, že nedostatečná výživa těhotných žen způsobuje, že jejich potomci mají v dospělém věku více nemocí jako je cukrovka, mrtvice a onemocnění srdce.

 

 

Zvětšit obrázek
Tyto myši jsou geneticky stejné. Mají shodnou stavbu DNA (posloupnost stavebních prvků – nukleotidů je u nich zcela totožná). Přesto se liší barvou a náchylností k onemocněním. Tento stav byl u nich vyvolán výživou. Ta navodila metylaci genů a změnila jejich funkci. Vlastnost se předává na potomstvo.

Existují jevy, kdy jednoduchá složka  výživy (vitamín, jed), nebo vystavení dalším nejrůznějším vlivům vnějších podmínek (může jít i o chování), tlumí a nebo zesiluje účinek genů. Funkčnost genů lze ovlivnit k lepšímu, i k horšímu.A pokud se tak děje bez toho aniž by vlastní genetický kód  jakkoli změnil, jde o epigenetiku. 
Jde o to, že vystavení vnějším podmínkám spouští v těle chemické změny, některé z nich mobilizují skupinu molekul , kterým říkáme metylové skupiny. Metylové skupiny se dokáží  přitulit ke spuštěným  genům, a přilepit se na jejich řídící úseky. Tím  jejich funkčnost na čas utlumí. Umí ale i působit opačně, výkon jiných genů zase posílit. Epigenetickými vlivy se účinek genu dá posouvat od jedné mezní polohy ke druhé. Vlastnost, kterou gen řídí se tak může měnit, alteruje.

Hádat se o to, zda mají větší vliv na naše zdraví a na náš vývoj geny, nebo vnější prostředí, je nesmysl. Obojí je spolu nerozlučně provázáno spletitým předivem vztahů. Nejen strava, ale nyní už i prožitek se může projevit prostřednictvím vyvolaných biochemických změn, které ve svém důsledku  určují genům zda se mají projevit, jak moc se mají projevit. 

Zajímavé je, že ačkoli k těmto změnám dochází nejčastěji ve stádiu embryonálního a nebo  fetálního vývoje, výsledek ve formě náchylnosti k nemocem, a nebo změn v chování, se ukáže až v dospělosti. To znamená, že toto ovlivnění genů určitou dobu trvá a může se tedy přenášet z jedné na další generaci. Dalo by se říci, že epigenetické děje tedy jaksi sedí až na samém vrcholu genetického řízení. Zapínají a vypínají geny, a nebo jejich výkon, podle potřeby, jen jemně korigují. Je prokázáno, že porucha v metylaci genů buněk, které dávají vznik buňkám krevní řady, spouští vznik  leukémie. Naše poznání epigenetických vlivů je na samém počátku, je však jisté, že jde o velmi rozšířený jev, který dokáže pomáhat i škodit.  

 

 

Zvětšit obrázek
Epigenetické děje nám tak vnášejí do klasické genetiky mendelisticky dědičných znaků pěkný zmatek.

Dobrá zpráva – epigenetické děje jsou vratné
Zatímco děje genetické (poškození genu) jsou většinou děje nevratné, epigenetické děje (zmíněná metylace genů) je dějem reverzibilním. Geny lze demetylovat. Znovu se zde nabízí ono přirovnání metylových skupin k nalepené žvýkačce. Obojí na nějakou dobu přispěje k tomu aby vypínač byl sepnut, pak ale za nějakou dobu odpadnou. Sundání metylových skupin lze urychlit, a to stejným způsobem jakým došlo k jejich nalepení -  změnou výživy, prožitím jiných zkušeností (místo stresu klídek), a nebo podáním syntetických účinných látek.

 

Epigenetika nás přesvědčuje, že chování genů je tvárnější, než jsme si kdy byli ochotni připustit. Význam znalosti genomu je tak trochu odsunut na méně významnější kolej. Tvrzení, že za daným projevem choroby je „určitě“ nějaký zmutovaný gen, se ukazuje být v řadě případů nesmyslným. Mnohdy se totiž o žádnou mutaci nebude jednat. Dramatický růst obezity, srdečních příhod, cukrovky a dalších poruch u obyvatel bohatých zemí se ukazují být ve své podstatě epigenetickými jevy, které zřejmě mají svůj původ v narušeném embryonálním vývoji.

 

Moshe Szyf prokázal, že mateřská péče mění v mozku potomka nastavení jeho genů. To se u něj v dospělosti projeví ovlivněním hladiny stresového hormonu v krvi.

Jako důkaz těchto tvrzení se hodí znovu zmínit pokus s obohacováním krmiva u pokusných myší, které vede k tomu, že potomci těchto myší změní barvu. Jde o to, že pokud mají březí myši v potravě dostatek čtveřice látek, kterými jsou vitamín B12, kyselina listová, cholin a betain, dojde u potomku ke změně jejich barvy. Tyto látky dokáží metylovat agouti gen (žlutá barva srsti) a potomci se rodí hnědí. Důležitější ale než to, že se potomci rodí s jinou barvou srsti je skutečnost, že současně tato změna snižuje u potomků jejich náchylnost k obezitě, diabetes a nádorovému bujení. Vyplývá to ze srovnání výskytu  těchto chorob u potomků myší, které přídavek těchto látek do krmiva dáván nebyl.
Výživa není jen něco co navodí prchavé změny, které se týkají jen nás. Geny si  metylaci nějakou dobu „pamatují“. Existují důkazy o tom, že nejsme ovlivněni jen tím co jíme nyní, ale i tím co jedli naši rodiče, nebo dokonce prarodiče.

 

Epigenetické vztahy odhaluje statistika
V zemích jako je Indie a Čína jsou doby hojnosti občas střídány  hladomory s nedostatečnou výživou. Děti, které jsou v matčině těle epigenetickými mechanismy „softvérově“ naprogramovány na narození do konkrétních podmínek, a ukáže-li se že tyto podmínky jsou nakonec jiné, způsobuje to u celé jedné generace potomků pohromu.
Nemusíme však chodit až do Číny. Stačí se podívat do Finska, kde se prokázal vztah nízké porodní váhy novorozenců k náchylnosti ke koronárnímu onemocnění srdce, cukrovce, vysokému krevnímu tlaku, mozkové mrtvici a dokonce i k osteoporóze.  Na velkých souborech tamní populace se ukázalo, že děti s nízkou porodní hmotností jsou od svých vypasenějších biologicky odlišní. Nemluvňata „prckové“ nemají tak hustou síť nefronů v ledvinách, jejich metabolismus je změněn, jsou mnohem méně vnímaví na hormon inzulin,...  Nedostatečná výživa tahá za nitky epigenetiky i v naší staré dobré Evropě a nastavuje geny tak, že jejich nositelé reagují,  po opuštění matčina lůna, na vnější podmínky odlišně.  
Představa, že nemoci srdce jsou jen o našem chování ve středním věku je pasé. Přibývají důkazy, že na našem zdravotním stavu se  velkou měrou podílí to, co nemůžeme sami ovlivnit, je to chování našich rodičů. Vlastně to není žádný alibismus když prohlásíme, že za hodně špatných věcí na nás nemůžememy ale naši rodiče, a že že nám to způsobili tím jak se chovali a v jakých podmínkách žili. A chybu neuděláme, když toto tvrzení rozšíříme i o rodiče jejich rodičů.


 

Zvětšit obrázek
Randy L. Jirtle: „Epigenetikými ději změněný genom neznamená jen jinou barvu srsti, je to také o náchylnosti k obezitě, diabetes, leukémii a dokonce i o chování.“ (  Duke University Medical Center)

Výživa je ale jen jedním z hráčů, které ve své sestavě epigenetika má. Všichni známe známou věc, že    mateřská péče dává dětem vzory chování, které se projevují až poté co si zakládají vlastní rodiny. Netušili jsme, že i za tím stojí epigenetika, a že jde o děje, které mění utváření mozku.  Jasný důkaz v tomto směru nyní poskytl  Moshe Szyf, který  je profesorem farmakologie na McGill University v kanadském Montrealu a se svým kolegou Michaelem Meaneyem z McGill University se věnovali mateřskému chování potkanů. Ukázalo se, že chování vyvolává změny v mozku. Změny se týkají glukokortikoidových receptorů, které řídí hladinu stresového hormonu, který se do krve uvolňuje z nadledvinek. Potkánci o které jejich máma málo pečovala, málo je olizovala, měli v dospělosti vyšší hladiny stresových hormonů v krvi. Syzf dokonce odhalil mechanismus, který za tím stojí. Může za to nedostatečná metylace  genu pro receptor glukokortikoidu.

Je to dost převratný objev, protože dokazuje, že to co ovlivňuje chování není jen genová výbava, ale že prostřednictvím úpravy, nebo chcete-li korekce způsobené metylací těchto genů, se na pozdějším chování jedinců podepisuje chování matky. Snad jen, aby nedošlo k mystifikaci, je třeba zdůraznit, že se jedná o korekci genů ve smyslu jejich projevu, nikoli ve smyslu změny jejich zápisu v DNA, tedy sekvence nukleotidů. Prostě - jen taková ta  žvýkačka na vypínači.


Netušené možnosti epigenetiky

Když  Szyfův tým vpravil malým potkanům injekcí do mozku obyčejnou aminokyselinu metionin, přimělo to jejich mozkové geny k jejich větší metylaci, nadledvinky pak takto ošetřených potkanů tvořily v jejich dospělosti méně stresového hormonu. Pokud jim ale výzkumníci dali do mozku látku s opačným efektem (demetylačním), mělo to na potkany opačný účinek. Je nasnadě, že bude jen na nás lidech co si z této pandořiny skříňky vybereme. Doufejme, že to budou jen ty lepší věci. Třeba náprava špatne nastavených genů u sirotků, týraných dětí... 

 

Autor: Josef Pazdera
Datum: 31.10.2005 06:41
Tisk článku

Genetika pro gymnázia - Šmarda Jan
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 159 Kč
cena: 141 Kč
Genetika pro gymnázia
Šmarda Jan

Diskuze:

Jak to vidím já...

Pavel Němec1,2013-03-21 09:59:04

Epigenetiku vidím jako spouštěč a tlumič určitých genů. Podle mého je to hlavně vliv okolního prostředí, který má na lidské chování obrovský vliv a to už v mateřství od druhého trimestru. Pokud v mateřství budeme chodit na diskotéky, hádat se s partnerem a prožívat jiné stresové situace, hluboce se to zapíše do emoční paměti dítěte.
Emoční paměť dítěte je paměť, která si pamatuje prožitky od těhotenství do zhruba 18 měsíců a obrovsky ovlivňuje naše chování. Mám na mysli např. hyperaktivitu u dětí. Nemyslím si že základem hyperaktivity u dětí je nějaký gén. Že už je to geneticky danné při oplodnění. Myslím si že je to způsobeno vlivem okolního prostředí...

Odpovědět

Anebo...

Jana Melišíková,2010-12-27 14:03:46

Ad Pavel Brož: Spíš se přikláním k tomu, že nízká porodní hmotnost je často přímým důsledkem špatné výživy matky. Potomek je pak třeba epigeneticky "nastaven" tak, že je schopen vyrovnat se s podvýživou, ovšem ne s opakem- blahobytem. Metabolicky zvýšený přísun potravy nezvládne. Pak přijdou nemoci jako je obezita a s ní často spojené diabetes druhého typu, ateroskleroza,.. Příčí se mi též myšlenka vše svádět na epigenetické změny v době vývoje plodu- civilizačních chorob nebylo nikdy /MYSLÍM/ tolik jako dnes, hledala bych potíž i stylu života lidí a přímého vlivu na vznik těchto nemocí /ne přes epigenet. změny/. Otázka je, nakolik však epigenetické změny během vývoje plodu třeba ovlivní schopnost jedince vyrovnat se s nabídkou blahobytu /když jeho matka trpěla podvýživou/. Myslím, že zatím je otevřené, nakolik je člověk sám schopný ovlivnit vývoj těchto nemocí. Nemluvím o jasně geneticky podmíněných chorobách.

Odpovědět

Takže pokud je matka ku*va,dcera bude po ní také

Alena,2008-05-04 11:25:54

Totiž tyto případy jsou docela obecně známé. A pokud je někdo odložen do kojen.ústavu nebo do děcáku, vtiskne mu to poznamenání na celý život. A nová rodina ve které vyrůstá, nemá vůbec vlvi na jeho chování. To jsem vidělaze svého okolí, parchanti z děcáku většinou byli problémoví ve škole, a taky svým adoptivním rodičům často vyhrožovali smrtí apodobně. U nás jeden takový bydlel v domě, a několikrát vyrazil i dveře do bytu, když ho tam jeho adoptivní rodiče nechtěli pustit. Známí kteří bydlí nedaleko dětského domova, si zase věčně stěžovali na hluk a krádeže děcek z děcáku, kteří jim chodili přes plot na zahradu. a podobně

Odpovědět


No právěže epigenetika dokazuje opak!

Isis,2008-05-06 14:08:31

To, co jste uvedla za příklad, by platilo v případě genetiky, jak ji známe ze školy - dcera zdědila tento gen po své matce a tak je z ní to samé. Ale epigenetika dokazuje, že i tento její gen může být ovlivněn prostředím (jídlo, výchova, potažmo třeba i láska(?) ) a tím její chování jako prostitutky bude buď utlumeno nebo znásobeno. Samozřejmě gen pořád zůstává a dědí se na potomky a je na další výchově, zda se projeví u vnučky, pravnučky atd. Tímto by epigenetika konečně mohla VĚDECKY vysvětlit smysl lidského snažení např. starat se o děti z děcáku, i přestože s nimi máte tak špatnou zkušenost. Jo, to vypadá konečně jako něco pozitivního pro lidstvo.

Odpovědět

k složitosti

ebur,2006-01-24 14:03:37

komentář "složitost" je určen Pavlu Brožovi

Odpovědět

složitost

ebur,2006-01-24 13:57:11

Vy jste teoretický fyzik, nic proti tomu, ale patrně to vás zavírá do kauzálního kruhu. Zkuste uvolnit svou složitou mysl a budete toto vidět jinak, ba celý svět a budete šťastnější. Pane nechápejte to jako ironii, cítím, že to potřebuje, už pro své zdraví, vím, že odtušíte, že mi nic do toho není. Já to však vidím jinak a tak nemohu jinak, než to říci...

Odpovědět

jenom taková asociace

HonzaM,2005-11-10 13:33:32

netvrdil kdysi neco podobneho Lysenko?

Odpovědět


:-)

mik,2005-12-18 18:57:36

Mas na mysli treba tvrzeni, ze kdyz vyseji psenici na miste, kde se dari ovsu, casem se z ni stane oves?

Odpovědět

dědičnost?

HonzaM.,2005-11-10 13:28:29

Nějak jsem nepochopil mechanismus dědičnosti?
Co přiměje matku aby chemicky ovlivnila plod (a způsobila metylaci genů na potomkovi) stejně jako její matka ovlivnila ji?

Odpovědět

paradny clanok

palo,2005-10-31 20:43:02

dakujem za paradny clanok, jeden z najzaujimavejsich na oslovi

Odpovědět

Děkuji za hezký článek

Ccecil,2005-10-31 16:33:51

A co si z toho odnést? Fakt že změna životních podmínek má přímý vliv na genom jedince. Ikdyž jsou změny vratné, lze si zajisté představit děje zásadnější a nevratné. Chcete-li, máte tady ukazatel směru zpětné vazby při mutaci. Defacto do jisté míry řízené mutaci.

Odpovědět

Neřešitelný kauzální kruh

Pavel Brož,2005-10-31 15:22:06

Naprosto nezpochybňuji význam epigenetiky, naopak celý tento směr zapadá do mého přesvědčení o tom, že každá lidská povahová vlastnost nemůže mít protějšek v nějakém konkrétním genu, ale že spousta lidských vlastností je podmíněna prostředím. Pokud by to totiž pravda nebyla, pak by neměla např. snaha o řádnou výchovu potomků žádnou podporu v teorii - potomci by musely mít v dospělosti výhradně ty povahové vlastnosti, které zdědily po rodičích, výchova by byla zcela irelevantní - bohužel to je mnohdy právě to, co se asi snaží veřejnosti sugerovat někteří nejmenovaní biologové (pokud vím, tak nepublikují na tomto serveru). Přesto mi to ale nedá abych neupozornil na klasický obtížný problém s určením pořadí příčin a následků - konkrétně mi jde o spojitost nízké porodní váhy a nemocí projevujících se v dospělosti, jako je náchylnost k diabetes, obezitě atd.. Jde mi o to, zda zrovna konkrétně v těchto případech nelze uvažovat i mechanismus, kdy v důsledku genetické odchylky a jí způsobených metabolických kaskád je ta porodní hmotnost dítěte menší, přičemž tytéž geny pak mohou stát za náchylnostmi k určité skupině nemocí v dospělosti. U těch myší je to jednoduché, tam si výzkumníci mohou sami diktovat množství krmiva během březosti u geneticky identických samiček, u lidí je to horší, protože zde chybí ta genetická identita. Samotný fakt, že statisticky se zvětší množství některých "dospělostních" chorob u populace jedinců, jejichž matky prošly v době těhotenství nutriční krizí, může mít také různá vysvětlení - např. genetickou selekci během těhotenství, kdy paradoxně ty geny, které způsobují ony choroby v dospělosti, mohly významně zvyšovat pravděpodobnost donošení plodu. Což je hypotéza, která se dá elegantně v přísně sledovaném pokusu s geneticky identickými myšmi testovat a případně vyvrátit, ovšem u lidí tak snadno testovat ani vyvrátit nejde.
Jinak ale epigenetice jakožto oboru velice fandím a nepochybuji o tom, že se o ní budeme moct dočítat v souvislosti s jejími dalšími objevy stále častěji.

Odpovědět


Je to dlouhe.

Jirka,2005-10-31 17:05:47

Co jste chtel rici?

Odpovědět


Opět se omlouvám za tu délku, chtěl jsem říct,

Pavel Brož,2005-10-31 20:05:20

že ač jsem zastáncem klíčové myšlenky epigenetiky (že nejen geny, ale i prostředí určují budoucí vlastnosti jedinců), tak jeden z použitých argumentů mi nepřišel moc pevný v kramflecích - šlo o argument, že epigenetické vlivy jsou prokazatelné mj. ze souvislosti nízké porodní váhy a následných dospělostních chorob. Myslím si, že zrovna tento argument lze nejsnáze napadnout z pozic odpůrců epigenetiky - a to protitvrzením, že nízká porodní hmotnost není příčinou, která spouští epigenetický mechanismus (končící pozdním projevem chorob, pro něž v samotném genomu není zjevná dispozice), ale naopak následkem daného genomu - následkem způsobeným např. genetickou selekcí, kdy geny, které způsobují pozdní choroby současně způsobují nízkou porodní hmotnost, ovšem zároveň zvětšují pravděpodobnost donošení plodu při špatné výživě během těhotenství. Pak by malá porodní hmotnost nebyla příčinou, ale jedním z následků genetické výbavy (spolu s následky v podobě větší pravděpodobnosti donošení plodu v nutriční krizi a následky v podobě chorob v dospělosti).

Odpovědět


mozny dovod

katka,2007-11-25 21:35:06

nevidim do toho az tak, ja sama som teraz na materskej, ale nemoze to suvisiet aj s tym, ze maminky sa tieto mensie deti snazia viac krmit?

Odpovědět

Náhrada mateřské péče?

Klrsuv,2005-10-31 14:23:28

Nevěřím, že snaha nahrazovat sirotkům mateřskou péči nějakou chemikálií je "to lepší"...

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni