Sveikata

2021.03.02 19:21

Diabetas gali būti užprogramuotas dar prieš gimstant

LRT.lt2021.03.02 19:21

Mes dažnai įsivaizduojame, kad būdami suaugę galime bent šiek tiek kontroliuoti savo likimą – tai, ką mes valgome ir geriame, tai, kiek mes sportuojame, gali turėti įtakos mūsų sveikatai. Tačiau širdies ligų ir diabeto rizika gali būti užprogramuota daug anksčiau – dar prieš mums gimstant, sako Kembridžo universiteto mokslininkai.

Antrajam pasauliniam karui artėjant link pabaigos, dėl vokiečių blokados ir žvarbios žiemos Nyderlanduose prasidėjo šalį nuniokojęs badas, dar žinomas „Hongerwinter“ pavadinimu. Manoma, kad badas nusinešė apie 20 tūkst. gyvybių, nes žmonės buvo priversti tenkintis mažiau nei 800 kalorijų per dieną.

Tuo pačiu metu Leningradas vadavosi iš ilgos ir pražūtingos apgulties. Nuo bado šiame mieste mirė ne mažiau kaip 800 tūkst. civilių gyventojų.

Praėjus keliems dešimtmečiams išryškėjo stulbinantis skirtumas tarp vaikų – dabar jau suaugusiųjų – gimusių moterims, kurios laukėsi tomis nežmoniškomis sąlygomis. Išgyvenusiems olandams nustatyta padidėjusi nutukimo, diabeto ir širdies ligų rizika, o štai Leningrado gyventojams tokie rizikos veiksniai neišryškėjo.

Šie labai skirtingi rezultatai padėjo išsiaiškinti tam tikrus svarbius dalykus, vykstančius gimdoje nėštumo metu, sako Fiziologijos, vystymosi ir neuromokslų katedros profesorė Abby Fowden.

„Vaisius užprogramuojamas tai aplinkai, kurioje jis, tikėtina, atsidurs. Dažniausiai, jei tai, kas buvo numatyta dar jam esant gimdoje, atitinka tas sąlygas, į kurias jis pakliūva vos gimęs, jo būsima sveikata greičiausiai atspindės visos visuomenės sveikatą, – aiškina ji. – Bet ką daryti, jei yra neatitikimas? Tada vėlesniame gyvenime gali kilti daugiau sveikatos problemų.“

Badmečiu ar netrukus po to gimę kūdikiai nėra gavę pakankamai maistingųjų medžiagų, todėl jie gimsta mažesni, jų organizmai užprogramuoti pasauliui, kuriame trūksta maisto. Leningrado kūdikiams maisto trūko ilgai, badas tęsėsi net keletą metų. Tuo tarpu Nyderlanduose situacija normalizavosi kur kas greičiau.

Maisto racionas, rūkymas ir fizinis aktyvumas turi įtakos mūsų, kaip suaugusių, sveikatai, tačiau tai taip pat gali paveikti ir dar negimusį kūdikį motinos įsčiose. Vis labiau aiškėja, kad aplinka šiais ankstyviausiai gyvenimo mėnesiais gali turėti įtakos mūsų ar net mūsų palikuonių sveikatai.

Reikalo esmė

„Jei motina negauna subalansuotos mitybos, jos organizme gali padidėti streso hormonų lygis, kuris gali turėti įtakos vaisiaus audinių vystymuisi, pavyzdžiui, kasai ar ląstelių, vėliau tampančių riebalų ląstelėmis, skaičiui, – aiškina A. Fowden. – Tai turės pasekmių tolesniame gyvenime.“

Kitame kabinete, šalia A. Fowden darbo vietos, profesorius Dino Giussani analizuoja, kaip gimdos aplinka programuoja mūsų širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą vėlesniame gyvenime. Naudodamas gyvūnų modelius, jis pademonstravo, kad kūdikiai, kurie buvo gimdoje su mažesniu nei įprasta deguonies kiekiu, gimsta, turėdami mažiau ląstelių, iš kurių susidaro širdis, todėl ji yra silpnesnė. Jų kraujagyslės prasčiau susitraukinėja ir atsipalaiduoja, o besivystančioje širdyje ir kraujagyslėse yra žalos, kurią sukelia „laisvųjų radikalų“ perteklius, požymių.

„Kalbant apie širdies ligas, pirmiausia reikia prisiminti, kaip mūsų genetika sąveikauja su gyvenimo būdo veiksniais, tokiais kaip rūkymas, nutukimas ar nepakankamas fizinis aktyvumas, kurie padidina jų riziką“, – sako D. Giussani. – Tačiau dar svarbiau gali būti tai, kaip gimdos aplinka sąveikauja su vaisiaus genetine struktūra.“

Mūsų genomą aplinkos poveikis gali „papuošti“ per „epigenetines“ modifikacijas, kurių metu metilo molekulės prisitvirtina ir įjungia arba išjungia genus. Šios modifikacijos yra būtinos, norint reguliuoti normalų ląstelių vystymąsi ir, ląstelėms dalijantis ir dauginantis, jos perduodamos kitoms ląstelėms. Ar šios epigenetinės modifikacijos galėtų būti paveldimos iš kartos į kartą?

Praeities ištrynimas

Epigenetinis paveldėjimas yra idėja, įaudrinusi žmonių vaizduotę. Poveikis neabejotinai stebimas augaluose ir nematoduose, o surinkti įrodymai rodo, kad motinų, patyrusių sudėtingą nėštumą nepalankiomis sąlygomis, dukterims ne tik padidėja nutukimo ir II tipo diabeto rizika, bet ši rizika gali būti perduodama ir jų vaikams.

Tačiau yra viena problema, sako profesorė Anne Ferguson-Smith iš Genetikos katedros.

„Kai paklausiu studentų, kas yra epigenetika, kai kurie sako: „Ar ne tai, kaip aplinka daro įtaką mūsų genų veikimui ir tas poveikis yra perduodamas ateities kartoms?“ Ši epigenetikos perspektyva praktiškai tapo vadovėlių medžiaga, tačiau įrodymai rodo ką kita“.

Tiesą sakant, jos pačios tyrimai tarsi įkišo pagalį į ratus – dėl aplinkos atsirandantys pokyčiai įvyksta tik tam tikrose genomo srityse ir jie nėra perduodami neribotą laiką.

Žinduoliai turi mechanizmą, kuris ištrina visus epigenetinius ženklus ne vieną, o du kartus, aiškina mokslininkė. Šie ištrynimai vyksta ankstyvoje proceso dalyje, dar prieš susiformuojant kiaušialąstėms ir spermatozoidams, o vėliau – apvaisinimo metu.

Anot jos, nors yra įrodymų, kad kai kuriose genetinėse srityse epigenetinės modifikacijos neištrinamos, manoma, kad tai greičiau yra išimtis, paveikianti tas genomo sritis, kurios nereaguoja į aplinką. Taigi ar gali būti kitas būdas paaiškinti, kaip vienos moters problemos, patirtos nėštumo metu, perduodamos jos vaikaičiui, kuriam nereikia paveldėti epigenetinių modifikacijų?

„Taip“, – sako A. Ferguson-Smith. – „Paimkite situaciją, kai motina gauna nepakankamai maisto. Tai paveiks jos palikuonis, todėl jie bus labiau linkę į nutukimą ir medžiagų apykaitos ligas. Jei mergaitė užauga, turėdama medžiagų apykaitos sutrikimų, didelė tikimybė, kad tai turės įtakos ir jos pačios vaiko sveikatai. Taigi močiutė lėmė dukros sutrikimus, o dukra – savo atžalų ligas“, – reziumuoja mokslininkė.

„Tai nereiškia, kad epigenetinis paveldėjimas iš kartos į kartą neegzistuoja, tiesiog yra kiti mechanizmai, paaiškinantys, kaip aplinkos poveikis gali būti perduodamas ateities kartoms, – priduria ji. – Tam tikru požiūriu geriau yra analizuoti per tėvą perduodamą poveikį, kuris tiesiogiai nedaro įtakos kūdikiui nėštumo metu.“

Tėvo efektas

Nors daugiausia dėmesio skiriama motinos sveikatos ir gerovės poveikiui jos atžalai, ne mažiau stebina ir galimas tėvo vaidmuo.

A. Ferguson-Smith įrodė, kad nėštumo ar ankstyvojo gyvenimo problemų „atmintį“ per spermą galima perduoti ateinančioms kartoms. Kitų grupių duomenys rodo, kad tai gali vykti per molekules, vadinamas RNR. Tai patvirtina D. Giussani tyrimus, kuriuose neseniai nustatyta, kad širdies ligų rizika dėl hipoksijos gimdoje gali būti perduodama iš kartos į kitą, bet tik iš tėvo vaikui. Tiesą sakant, yra įrodymų, kad motina per savo mitochondrijas gali padėti savo atžaloms apsisaugoti nuo tokios širdies ligų rizikos.

Net ir kurio nors iš tėvų emocinė būsena gali turėti įtakos kūdikiui. Profesorė Claire Hughes iš Šeimos tyrimų centro išanalizavo, kaip šeimos emocinis fonas nėštumo metu veikia jų vaiko elgesį. Ji nustatė, kad mažiems vaikams emocinių problemų tikimybė yra didesnė, jei motina nėštumo metu patyrė stresą. Įdomiausia tai, kad ši sąsaja ne mažiau stipri ir tais atvejais, kai tėvas išgyveno emociškai „sunkų nėštumą“.

Sveika pradžia

Kol vieni tyrėjai toliau aiškinasi, kaip mūsų tėvų ir senelių išgyvenimai veikia mus dar negimusius, kiti ieško, kaip šį neigiamą poveikį atitaisyti.

Profesorė Sue Ozanne iš „Wellcome-MRC“ metabolizmo mokslų instituto analizuoja perteklinės mitybos ir nutukimo poveikį nėštumo metu. Pasitelkusi pelių pavyzdį, ji parodė, kad nėštumo metu nutukusi motina užprogramuoja savo atžalų persivalgymą ir nutukimą. „Tai tarsi užburtas ratas“, – sako ji.

S. Ozanne darbai rodo, kad vienas iš būdų nutraukti šį ciklą, galėtų būti didesnis motinos fizinis aktyvumas nėštumo metu. „Sunku numesti svorio, kai esate nutukęs, tačiau mes įrodėme, kad pakankamai sportuodami, net jei svoris nekrenta, galite pagerinti medžiagų apykaitą ir tapti jautresni insulinui“, – sako ji.

Kitas galimas sprendimas yra medikamentinis gydymas. S. Ozanne tiria, ar paprastai diabetui gydyti naudojamas metforminas galėtų padėti šioje situacijoje. Tuo tarpu D. Giussani domisi, ar tam tikri antioksidantai galėtų neutralizuoti oksidacinį stresą, stebimą skirtingose organų sistemose jo eksperimentiniuose modeliuose.

Vis dėlto rasti farmacinius sprendimus nėra taip paprasta. Pirmiausia reikia nustatyti tuos nėštumus, į kuriuos būtų tikslinga įsikišti – ir jei taip, tai kada? Tada yra ligos proceso eigos pakeitimo subtilumai, išlaikant normalią funkciją – laisvųjų radikalų perteklius gali sukelti oksidacinį stresą, tačiau dalis jų yra reikalingi, kad mūsų organizmas funkcionuotų. Klinikiniai tyrimai su žmonėmis kelia ir kitokio pobūdžio problemų.

„Sudėtingiausia tai, kad vienu metu gydote du pacientus – gydote motiną ir vaiką, ir tai yra nepaprastai sunku tiek etiniu, tiek moksliniu požiūriu, – sako D. Giussani. – Štai kodėl labai mažai klinikinių tyrimų atliekama su nėščiomis moterimis. Saugiau gydyti jau gimusį kūdikį. Tokiu būdu gydote vieną žmogų, o ne du.“

O kol kas, atrodo, geriausias būdas užtikrinti geresnę savo atžalos sveikatą yra vadovautis sveiko proto patarimais nėštumo metu: negerti, nerūkyti, vengti streso, mankštintis ir gerai valgyti. Ir visur turi būti saikas.