Raseda ema toitumisel on lapsele suurem mõju, kui oskasid arvata

Foto: Pexels

Oleme harjunud mõtlema, et päritud geene ei saa muuta, aga uus teadussuund epigeneetika on tõestanud, et meie genoom on kohanduv ja kohandatav – keskkonna muutuste kaudu. Olulist mõju omab geenide avaldumisele ja vaigistamisele toitumine.

Kreekakeelne sõna epi tähendab peale ehk epigeneetika on geneetika, mis avaldab mõju päritud geneetikale või sellele lisaks. See tähendab, et geenides võib toimuda keskkonnateguritest tingitud püsivaid ja isegi päranduvaid muutusi, ilma et DNA ise muutuks, vahendab briti geeniteadlane Adrian Bird.

Epigeneetiliste modifikatsioonide ehk «tööriistade» hulka, mida oskuslikult suunama õppides saaks ka geeniekspressioone teadlikult mõjutada, kuulub DNA metülatsioon – protsess, kus DNA-le lisatakse ensüümide abil metüülrühmad. Metüleerimine muudab DNA funktsiooni ja tihti pärsib see geeni avaldumise. Geenide aktiivsust mõjutavad ka aluselised valgud histoonid, mis aitavad DNAd kokku pakkida, ja RNA interferents, mis reguleerib rakkude ainevahetust ja signaalide edasi kandmise kiirust.

Nendel protsessidel on võime muuta geeniekspressiooni mustreid, mõjutamata selle all oleva genoomi nukleotiidjärjestust, kinnitab Tartu Ülikooli geeniteadlane professor Arnold Kristjuhani oma inauguratsiooniloengus «Kuidas kontrollida geenide avaldumist?». Epigeneetika optimaalne toimimine lähtub eelkõige organismi varustamisest mitmekülgsete toitainetega ja hoidumisest toksiliste kokkupuudetega. Epigeneetiliste muutuste tagajärjel ei muutu ka järglaste DNA algjärjestus, aga see määrab, mis geenid avalduvad, millal ja kuidas. Epigeneetilised tegurid võivad käivitada, peatada, võimendada või nõrgendada geenide toimimist.

«Geneetika laeb püstoli, aga epigeneetika vajutab päästikule,» on võtnud asja sisu tabavalt kokku Marylandi ülikooli meditsiiniprofessor ja organisatsiooni Toitumine ja metabolism asutaja doktor Pamela Peeke. Tema hoiab oma epigeneetilist heaolu tervislikku eluviisi harrastades – ei mingit suitsetamist, palju rohelist värsket toitu ja mõõdukat füüsilist aktiivsust!

Uurida on ka küsimus, mil määral mõjutavad vanaema raseduseaegne toitumine ja tingimused ta lapselapsi, sest nende arengule aluseks olevate munarakkude kujunemine toimub juba nende ema looteeas. Paljude uuringute kohaselt võib nii omandatud epigeneetiline kahju kui parendus päranduda paljudele sugupõlvedele.

Ema toitumine mõjutas järglaste välimust ja tervist

Epigeneetiline teadusrevolutsioon tehti 2003. aastal, kui tõendati lühikese aja vältel emaorganismile kohaldatud lihtsate muutuste üllatavalt suurt mõju järglaste geeniekspressioonile, mis väljendus nii nende välimuses kui tervislikus seisundis. Varane toitumine mõjutab täiskasvanud organismi metabolismi inimestel ja teistel imetajatel, potentsiaalselt läbi püsivate muutuste DNA metülatsioonis.

Hüpoteesi testiti agouti hiirte peal, kes kannavad agouti geeni, mis muudab neid kollaseks ja mõnevõrra rasvunud trulladeks, haigustele vastuvõtlikuks. Peeneks jahvatatud taimepõhist eridieeti kohaldati emastele kaks nädalat enne paaritumist, läbi kogu tiinuse ja imetamise aja. Tulemused näitasid, et toidu kaudu manustatavad metüülrühma-toidulisandid foolhape, vitamiin B12, koliin ja betaiin muudavad järglaste fenotüüpi läbi kõrgenenud metülatsioonitaseme.

Metüül-eridieedil olnud emased rõõmustasid teadlasi kohe järelkasvuga, kelle karvkatte värv oli nihkunud tavapärasest oluliselt tumedamate varjundite poole – nende hulgas mõned täiesti pruunid vintsked hiirekratid, mis tähendab agouti geeni vaigistumist. Ehkki eridieeti enam sündinud järglastele ei kohaldatud, tõid ka edasised põlvkonnad ilmale rohkesti terveid tumedaid järglasi.

Imetajate «epigeneetilist mosaiiki» mõjutab algne toitumine üsas, ja epigeneetilised muutused omavad seost täiskasvanute vastuvõtlikkusega kroonilistele haigustele. (Transposable Elements: Targets for Early Nutritional Effects on Epigenetic Gene Regulation)

Uuringud Soomes: toiduainete mõju avaldumisest epigeneetikale

Keskonnageneetika professor Andrea Baccarelli on tõdenud: «Minu valikutel võib olla mõju minu lastele, lastelastele ja järgnevatelegi sugupõlvedele.» Professor Raija Tahvonen Soome maa- ja toiduainetööstuse uurimiskeskuses uurib inimeste toitumist ja toiduainete mõju avaldumist geenide toimimisele ja elustiili haigustele.

Professori arvates viitavad maailma uurimistulemused sellele, et raseduse ajal alatoitunud ema järglastel on täiskasvanuna suurem risk ülekaalulisusele ja haigestuda metaboolsesse sündroomi või vähki. Järglase seisukohalt on sama kahjulik ka raseda ema ületoitumine. Ka isa ülekaalulisus ja sugurakkude kvaliteet mõjutavad järeltulijate ülekaalulisust ja isa poolelt tundub olevat päritav ka insuliini resistentsus.

Hollandi näljatalve kauakestvad mõjud

Hollandi näljatalv (1944-1945) on andnud teadlastele võimaluse uurida, millised mõjud on algsel üsasisesel toitumisel inimese tervisele läbi tema elu. Saksa okupandid piirasid toona inimeste toitumisvõimalusi, sealhulgas rasedate naiste oma, mis jättis võimaluse tarbida päevas vaid 400-800 kcal.

Üks tähtsamaid tähelepanekuid Hollandi näljatalve uuringutest on olnud, et emakasisesel kokkupuutel toitainetevaegusega on kestev mõju täiskasvanuea tervisele. Need, kes Hollandi näljatalvel puutusid üsasiseselt kokku näljaga arengu kõige varasemas staadiumis, olid hilisemas elus ülekaalulised, muutunud olid nende lipiidiprofiilid ja suureks probleemiks südame-veresoonkonna haigused. Arengu algfaasis mõjunud nigelaid tingimusi on seostatud ka hilisemate vaimse tervise ja kognitiivsete probleemidega. Ebasoodus keskkond varases looteeas, millele võib järgneda ka kõige külluslikum täiskasvanupõli, võib olla retsept täiskasvanueas kroonilistesse haigustesse haigestumiseks.