Suplementacja czynników o potencjale metylacyjnym a epigenetyczna regulacja aktywności genów w programowaniu płodowym

Epigenetyka, czyli badanie wpływu czynników środowiskowych na rozwój i zdrowie człowieka zakłada, że proces dziedziczenia pewnych cech, w szczególności tych, które nie są determinowane sekwencją jądrowego DNA, odbywa się także pozagenowo, pozasekwencyjnie. Najbardziej istotnym mechanizmem epigenezy jest metylacja DNA, która polega na przyłączaniu grup metylowych (CH3) do jednego z nukleotydów, tj. cytozyny w tzw. wyspach cytozynowo-guaninowych (CpG) będących promotorami transkrypcji genów, co powoduje supresję w odczytywaniu tak zmienionego genu. Zmetylowany, chociaż nadal o prawidłowej sekwencji gen wciąż będzie się znajdował w jądrze komórkowym i w czasie podziałów mitotycznych będzie przekazywany komórkom potomnym, ale nie będzie funkcjonalny, więc efekt będzie taki, że komórka zostaje pozbawiona funkcji kodowanego przezeń białka. Inne mechanizmy epigenetyczne to modyfikacja poprzez metylację histonów, zasadowych białek tworzących chromatynę co prowadzi do wyciszenia transkrypcji genu; oraz interferencja RNA w procesie transkrypcji z matrycy DNA i translacji co powoduje kontrolowanie aktywności genu w zależności od zapotrzebowania na dane białko. W procesie gametogenezy przed zapłodnieniem i w trakcie ciąży, szczególnie w pierwszym trymestrze, kiedy odbywa się kluczowa dla rozwoju zarodka i płodu organogeneza istotne wydaje się tu osiągnięcie prawidłowego poziomu metylacji genów, tak by uzyskać korzystny potencjał genetyczny w przeciwdziałaniu rozwojowi wad rozwojowych u potomstwa i w dalszym życiu osobniczym takich schorzeń cywilizacyjnych jak: miażdżyca, choroby układu sercowo-naczyniowego, cukrzyca typu II, otyłość, nowotworzenie, depresja czy choroby neurodegeneracyjne [1].

Czynniki metylacyjne

Czynniki o potencjale metylacyjnym zawarte w diecie i suplementach diety to:

• S-adenozylometionina (pochodna metioniny),
• 5-metyltetrahydrofolian (aktywny biologicznie metabolit kwasu foliowego,)
• cholina.
   

Jednym z pierwszych poznanych czynników epigenetycznych jest kwas foliowy (witamina B9), którego niedobór we wczesnym okresie rozwoju zarodka może przyczyniać się do za...