Ας θυμηθούμε τι είναι το DNA…
Το μόριο, επί του οποίου καταγράφεται ο γενετικός μας κώδικας, είναι το DNA και εντοπίζεται στον πυρήνα του κυττάρου. Το DNA είναι οργανωμένο σε λειτουργικές μονάδες, που ονομάζονται γονίδια και τα γονίδια με τη σειρά τους εντοπίζονται σε σωματίδια, που ονομάζονται χρωμοσώματα. Με τον όρο «γενετικός κώδικας» αναφερόμαστε στην πληροφορία, που είναι «αποθηκευμένη» στο DNA, βάσει της οποίας συντίθενται οι πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες είναι τα εξειδικευμένα αυτά μόρια, που αφενός αποτελούν δομικά στοιχεία του οργανισμού μας, αφετέρου επιτελούν λειτουργίες απαραίτητες για την ικανοποίηση των μεταβολικών του αναγκών.
Η «ροή της γενετικής πληροφορίας» απεικονίζεται παρακάτω:
• Το DNA μέσω της διαδικασίας, που ονομάζεται αντιγραφή «διπλασιάζεται», ώστε να διαμοιραστεί εξίσου μεταξύ των δύο κυττάρων, που θα προκύψουν από την κυτταρική διαίρεση
• Το DNA μεταγράφεται σε ένα παρόμοιο μόριο, το οποίο ονομάζεται RNA.
• Το RNA μεταφράζεται σε πρωτεΐνες, που είναι τα μόρια, τα οποία ρυθμίζουν τη λειτουργία του κυττάρου και κατ’ επέκτασιν και ολόκληρου του οργανισμού.
Τι είναι η επιγενετική;
Το ότι έχουμε τα γονίδια στα κύτταρά μας, δεν συνεπάγεται, ότι από όλα τους προκύπτουν πρωτεΐνες. Κάποια γονίδια υπό συνθήκες παραμένουν «ανενεργά», ενώ υπό άλλες συνθήκες «ενεργοποιούνται». Θα μπορούσε κάποιος σχηματικά να πει, πως το κάθε γονίδιο έχει και έναν διακόπτη, που άλλοτε είναι «αναμμένος», άλλοτε «σβηστός».
Το αν το κάθε γονίδιο είναι «ενεργό» ή «ανενεργό» δεν εξαρτάται από αλλαγές στη δομή του μορίου του DNA, που ονομάζονται μεταλλάξεις, αλλά από άλλου είδους μηχανισμούς. Η ιδιότητα μάλιστα εκάστου γονιδίου της «ενεργοποίησης» ή της «απενεργοποίησης» κληρονομείται. Το σύνολο των μηχανισμών, που καθορίζουν το αν ένα γονίδιο έχει «ενεργοποιηθεί» ή όχι ονομάζεται επιγενετική.
Ποιοι είναι οι μηχανισμοί «ενεργοποίησης» και «απενεργοποίησης» των γονιδίων;
Κατά βάσιν έχουμε διακρίνει 3 επιγενετικούς μηχανισμούς, μέσω των οποίων ρυθμίζεται η δραστηριότητα των γονιδίων (Al Aboud και συνεργάτες, 2023):
- τη Μεθυλίωση του DNA:
- την τροποποίηση των Ιστονών:
- τα μη κωδικοποιούντα μόρια RNA:
Οι τρεις αυτοί μηχανισμοί ενεργοποιούνται «συνεργατικά» με σκοπό την έκφραση η τη σιγή της γενετικής πληροφορίας.
Πώς οι επιγενετικοί μηχανισμοί επηρεάζουν την ανάπτυξη του εμβρύου;
Ο Βρετανός επιδημιολόγος David Baker ήταν ο πρώτος, που διετύπωσε την άποψη, πως «η μήτρα είναι ενδεχομένως πιο σημαντική από το σπίτι», θέλοντας να υπογραμμίσει τη σημασία της σύστασης του περιβάλλοντος, εντός του οποίου αναπτύσσεται το έμβρυο, όσον αφορά μάλιστα και την εξέλιξή του και μετά τον τοκετό, ως μωρό, ή αργότερα ως ενήλικας (Baker, 1990).
Μετά τη γονιμοποίηση, το περιβάλλον εντός των σαλπίγγων και εν συνεχεία εντός της μήτρας «θρέφει» το έμβρυο και επηρεάζει την ανάπτυξή του κατά τα πρώτα στάδια αυτής, έως ότου «αναλάβει» τη λειτουργία αυτή ο πλακούντας. Επιπροσθέτως, το έμβρυο «αλληλοεπιδρά» με το περιβάλλον της μήτρας κατά την εμφύτευσή του στο τοίχωμά της, αλλά και κατά τα ύστερα στάδια της κύησης. Αυτός ο «διάλογος» μεταξύ μητέρας και εμβρύου ρυθμίζεται μέσω διαφόρων βιολογικών μηχανισμών, μεταξύ των οποίων είναι και οι επιγενετικοί μηχανισμοί (Zuccarello και συνεργάτες, 2022).
Από την επιστημονική κοινότητα έχει εκφραστεί η υπόθεση, πως το είδος της διατροφής της μητέρας είναι δυνατόν να επηρεάσει μέσω επιγενετικών μηχανισμών τη λειτουργία των γονιδίων του εμβρύου κατά τρόπο, ώστε να προκληθούν βιολογικές και ψυχικές μεταβολές, οι οποίες θα καθορίσουν την μετέπειτα ζωή του ατόμου, που θα γεννηθεί (Zuccarello και συνεργάτες, 2022).
Ανευρίσκονται εξάλλου στη διεθνή βιβλιογραφία και στοιχεία, τα οποία καταδεικνύουν, πως και η διατροφή της εγκύου, αλλά και η λήψη συμπληρωμάτων διατροφής, όπως το φυλλικό (ή φολικό) οξύ ασκεί επιρροή στο γενετικό υλικό του εμβρύου μέσω επιγενετικών μηχανισμών (Socha και συνεργάτες, 2024).
Επιστήμονες έχουν μάλιστα παρατηρήσει, πως η εκδήλωση άγχους ή κατάθλιψης κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης συσχετίζεται με επιγενετικές αλλαγές σε συγκεκριμένα γονίδια του πλακούντα. Θεωρήθηκε δε, πως υφίσταται σοβαρό ενδεχόμενο οι επιγενετικές αυτές αλλαγές, να συσχετίζονται με τη σειρά τους με αύξηση των πιθανοτήτων εκδήλωσης διαταραχών στην δομή και στην εν γένει λειτουργία του νευρικού συστήματος του μωρού (Martinez και συνεργάτες, 2023).
Πώς οι επιγενετικοί μηχανισμοί επηρεάζουν τη ζωή της εγκύου;
Η εγκυμοσύνη θέτει σε δοκιμασία το σώμα της γυναίκας. Το «μέγεθος της δοκιμασίας» θέλησαν να μετρήσουν επιστήμονες, αναλύοντας το πώς η εγκυμοσύνη επηρεάζει τους επιγενετικούς μηχανισμούς της εγκύου. Οι επιστήμονες αυτοί διερεύνησαν την εκδήλωση επιγενετικών αλλαγών, που έχουν συσχετισθεί με τη διαδικασία της γήρανσης, στο γενετικό υλικό της γυναίκας μετά από την εγκυμοσύνη. Στα πλαίσια της έρευνας αυτής αναλύθηκαν δείγματα από το γενετικό υλικό 825 γυναικών και 910 ανδρών. Παρατηρήθηκε, πως με βάση τους δείκτες επιγενετικών αλλαγών, που ελήφθησαν υπόψη, η γήρανση στο σώμα της γυναίκας επιταχύνεται. Μάλιστα, η γήρανση του σώματος της γυναίκας φαίνεται να αυξάνεται με κάθε επόμενη κύηση. Δεν παρατηρήθηκε αντίστοιχη γήρανση στο σώμα των ανδρών, αφού γίνουν πατέρες (Ryan και συνεργάτες, 2024).
Δείτε ΕΔΩ σε ποιο στάδιο της κύησης βρίσκεστε!
Δρ ΜΕΝΕΛΑΟΣ ΚΩΝ. ΛΥΓΝΟΣ, MSc, PhD
ΜΑΙΕΥΤΗΡ ΧΕΙΡΟΥΡΓΟΣ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΟΣ
Master of Science University College London
Διδάκτωρ Μαιευτικής Γυναικολογίας
Ενδεικτική βιβλιογραφία
Al Aboud NM, Tupper C, Jialal I. Genetics, Epigenetic Mechanism. [Updated 2023 Aug 14]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2024 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532999/
Barker DJ. The fetal and infant origins of adult disease. BMJ. 1990 Nov 17;301(6761):1111. doi: 10.1136/bmj.301.6761.1111. PMID: 2252919; PMCID: PMC1664286.
Martinez CA, Marteinsdottir I, Josefsson A, Sydsjö G, Theodorsson E, Rodriguez-Martinez H. Epigenetic modifications appear in the human placenta following anxiety and depression during pregnancy. Placenta. 2023 Sep 7;140:72-79. doi: 10.1016/j.placenta.2023.07.298. Epub 2023 Aug 1. PMID: 37549439.
Ryan CP, Lee NR, Carba DB, MacIsaac JL, Lin DTS, Atashzay P, Belsky DW, Kobor MS, Kuzawa CW. Pregnancy is linked to faster epigenetic aging in young women. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Apr 16;121(16):e2317290121. doi: 10.1073/pnas.2317290121. Epub 2024 Apr 8. PMID: 38588424; PMCID: PMC11032455.
Socha MW, Flis W, Wartęga M. Epigenetic Genome Modifications during Pregnancy: The Impact of Essential Nutritional Supplements on DNA Methylation. Nutrients. 2024 Feb 28;16(5):678. doi: 10.3390/nu16050678. PMID: 38474806; PMCID: PMC10934520.
Zuccarello D, Sorrentino U, Brasson V, Marin L, Piccolo C, Capalbo A, Andrisani A, Cassina M. Epigenetics of pregnancy: looking beyond the DNA code. J Assist Reprod Genet. 2022 Apr;39(4):801-816. doi: 10.1007/s10815-022-02451-x. Epub 2022 Mar 17. PMID: 35301622; PMCID: PMC9050975.
