PRYWATNY GABINET LEKARSKI

Naukowcy badali materiał z biopsji mięśni szkieletowych uzyskany od uczestników prowadzących na co dzień siedzący tryb życia, przed i po serii ćwiczeń fizycznych. Wzór metylacji DNA u badanych zmienił się w taki sposób, że geny odpowiedzialne za metabolizm komórkowy zostały aktywowane.

Wyniki badań są zaskakujące, ponieważ ogólnie wiadomo, że kiedy komórka osiąga dojrzałość, wzór metylacji jej DNA zostaje raz na zawsze ustanowiony. Tutaj dowiadujemy się, że proces ten jest w istocie dynamiczny i, co ciekawe, warunki środowiskowe indukują zmiany DNA. Oznacza to, że zaplanowane i sterowane czynniki zewnętrzne, w jakim funkcjonuje nasze ciało mają istotny wpływ na dominujący układ genów w naszym kodzie genetycznym, od którego zależy nasz metabolizm i oczekiwany czas przeżycia. Regulacja ekspresji genów to mechanizm, który wpływa znacząco na funkcję komórki. Kod genetyczny jest identyczny we wszystkich komórkach, ale każdy podtyp komórki ma swój własny wzór ekspresji genów, który jest napędzany przez specyficzny „podpis epigenetyczny”. Jedną z ważniejszych modyfikacji epigenetycznych (środowiskowych) jest właśnie metylacja DNA. Metylacja DNA jest generalnie uważana za stabilną mitotycznie. Stąd naukowcy nie spodziewali się, że czynniki środowiskowe mogą mieć wpływ na ważne i długotrwałe zmiany we wzorze metylacji DNA dojrzałych komórek. Mięśnie szkieletowe charakteryzują się ogromną plastycznością w adaptacji do stresorów pochodzenia zewnętrznego. Wysiłek fizyczny pobudza skurcz mięśnia oraz stymuluje jego adaptację poprzez polepszenie jego aktywności, wydajności metabolicznej oraz wydolności tlenowej. Odbywa się to poprzez zmianę profilu ekspresji genów. Są dowody na to, że zmiany w ekspresji genów wywołane wysiłkiem fizycznym są faktycznie związane z przejściową zmianą w metylacji promotora genu, a to oznacza rewolucję w myśleniu o determinizmie i dyktacie genów. To wszystko podlega modulacji w określonych warunkach funkcjonowania organizmu ludzkiego. Zatem jacy będziemy na starość zależy w dużym stopniu od nas. Mamy wpływ na to jak będzie funkcjonował nasz organizm, kiedy dożyjemy 80-ki. Znajomość działania kofeiny pomaga zrozumieć tę kwestię, jako że substancja ta zwiększa wewnątrzkomórkowy poziom wapnia i naśladuje ekspresję genów wyindukowaną aktywnością fizyczną. Faktycznie, kofeina powoduje hipometylację promotorów genów. Juleen Zierath z Institutu Karolinska w Sztokholmie ostrzega na łamach Nature,  „aby osiągnąć efekt epigenetycznie korzystny, generowany wysiłkiem fizycznym, człowiek musiałby spożyć ekwiwalent około 50 kubków kawy, co bliskie jest dawce letalnej kofeiny”. Epigenetyka zmieniła cały dotychczasowy deterministyczny paradygmat funkcjonowania genomu ludzkiego. Siły środowiskowe ingerujące w plan genetyczny, nie przeciwstawiają się koncepcji wrodzonej aktywności genetycznej. Komórki, tkanki i narządy są modyfikowalne poprzez zmiany ekspresji i supresji genów i nasze ciało się zmienia. Modyfikacje epigenetyczne mogą się pojawić w wieku dorosłym, w dzieciństwie, a nawet in utero (w życiu płodowym). W konsekwencji, dane wydarzenie z dzieciństwa może zmienić sposób, w jaki geny reagują w innej sytuacji w wieku dorosłym. Mogło się wydawać nieco naiwnym przypuszczanie, że jesteśmy zaprogramowani przez nasze geny. Ta idea była naznaczona dziwnym egalitaryzmem: „rodzimy się z różnymi genami, ale doświadczamy ich działania w taki sam sposób”. Obecnie wiemy, że nie jest to prawdą i mamy istotny wpływ na „rzeźbienie” samych siebie.