Skriv ut
Kategori: Nyheter

Så påverkar livsstilen våra gener

Det senaste decenniet har kunskapen om hur våra gener påverkas av vår livsstil - ett forskningsfält som kallas epigenetik - ökat explosionsartat. Forskare vid Lunds universitets Diabetescentrum har sammanfattat det vetenskapliga kunskapsläget inom epigenetik kopplat till fetma och typ 2-diabetes i en reviewartikel den vetenskapliga tidskriften Cell Metabolism.

Epigenetiska mekanismer (se faktaruta) kontrollerar aktiviteten i olika gener. Störningar i dessa kan leda till sjukdomar som bland annat fetma och typ 2-diabetes. Den här översikten summerar vilken roll förändringar i epigenetiska mönster har i olika kroppsvävnader som är av betydelse för ämnesomsättningen, exempelvis i fettväv, skelettmuskulatur, langerhanska öar (som bland annat innehåller de insulinproducerande cellerna), lever och blod, kopplat till fetma och typ 2-diabetes.

Epigenetik är fortfarande ett ungt forskningsfält, men vi vet idag att epigenetiska mekanismer har betydelse för sjukdomsutvecklingen. Likaså påverkas de epigenetiska mönstren av sjukdom. Variationer i arvsmassan (DNA), ålder, träning och kost bidrar också till epigenetiska variationer, säger Charlotte Ling, professor och pionjär inom fältet epigenetik och diabetes som tillsammans med forskaren Tina Rönn författat översikten.

Här sammanfattas de senaste rönen inom respektive kategori.

Epigenomet påverkas av en mängd olika faktorer. Illustration: Tina Rönn

Epigenomet påverkas av en mängd olika faktorer. Illustration: Tina Rönn

Kostens betydelse

Forskning visar att kosten påverkar epigenomet i flera vävnader som är viktiga för ämnesomsättningen. Artikelförfattarna skriver att det gjorts flera interventionsstudier (då man delat in deltagare i grupper med  varierande kosthållning efter olika principer då man studerat olika dieters effekt på epigenomet. Några exempel:

- Både bukfetma och fett som lagras i exempelvis muskler och lever är riskfaktorer för diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. En annan viktig iakttagelse var att det verkade enklare att öka antalet metyleringsförändringar genom att äta en fettrik kost än att senare bli av med dem med hjälp av en kontrollerad kost, säger Charlotte Ling.

Fysisk aktivitet

Det är väl känt att regelbunden träning förebygger och förhindrar att personer med hög risk för typ 2-diabetes utvecklar sjukdomen. Motion har positiva effekter på sockeromsättningen och hela kroppens energibalans, liksom på immunförsvaret.

Artikelförfattarna beskriver flera studier som visat att träning påverkar DNA-metylering (se faktaruta) och genernas funktion i skelettmuskulatur och fettväv.

- Epigenetik kan förklara varför olika människor svarar olika på träning, säger Tina Rönn.

Åldrande

Åldrande är kopplat till ökad bukfetma, insulinresistens och typ 2-diabetes. En ökad förståelse för de åldersrelaterade mekanismerna som leder till fetma och typ 2-diabetes kan därför leda till nya och förebyggande behandlingsmetoder.

Forskningen visar att:

Även om DNAmetylering är en stabil epigenetisk markör, vet vi att epigenomet ändras över tid, säger Charlotte Ling.

Genernas betydelse

Våra gener styrs i en extremt komplex process som startar i genens molekylära byggstenar, de sk nukleotiderna, som bygger upp strängen av DNA. Lägg sedan till DNA-metylering, RNA-molekyler och histon-modifikationer, [MO1] som alla också påverkas av både genetiska och miljömässiga faktorer.

Studier visar att:

Föräldrarnas livsstil påverkar flera generationer

Föräldrarnas livsstil påverkar flera generationer Illustration: Tina Rönn

Kan man ärva epigenomet?

Det är en spännande och utmanande tanke att epigenetisk ärftlighet bidrar till evolutionen, skriver författarna. Epigenomet är föränderligt, och kan anpassa sig fortare till de senaste decenniernas stora förändringar i vår livsstil än vad våra gener hinner ändras till följd av mutationer. Under fosterstadiet sker den mest aktiva epigenetiska programmeringen av fostrets gener. Artikelförfattarna beskriver att det en kvinna utsätts för under graviditeten inte bara påverkar henne själv och hennes ofödda barn, det påverkar även hennes barnbarn genom att det präglar fostrets egna könsceller. Både ägganlag och det som senare ska bli spermier bildas redan under fosterstadiet och utgör delar av arvsmassan inuti könscellerna.

- För att kunna belägga att epigenetiska förändringar kan ärvas mellan flera generationer, måste man ha kunnat påvisa förändringar även i den fjärde generationen, och vad vi vet finns det idag bara svaga bevis för att epigenetiska förändringar ärvs mellan generationer mellan människor.

Det publiceras nu allt fler studier om överföringen av epigenetisk information från pappan. Bland annat har man sett att även spermier har ett epigenom som påverkas av omgivningsfaktorer och som sannolikt har en påverkan på nästa generation:

Hur kan epigenetik bidra till nya behandligar?

Det är sedan tidigare känt att regelbunden motion och hälsosam kost kan förhindra att individer i riskzonen för typ 2-diabetes utvecklar sjukdomen. Det är därför viktigt att tidigt kunna identifiera dessa individer.

Det finns redan läkemedel som har effekt på DNA-metylering och histonmodifiering. Dessa har testats med goda resultat vid exempelvis leukemi. Författarna menar att epigenetiska läkemedel även skulle kunna ha effekt vid fetma och typ 2-diabetes då studier i flera fall visat att de förbättrar insulinsekretion.

- Eftersom typ 2-diabetes är en kronisk sjukdom skulle det behövas livslång medicinering och man måste därför väga fördelar mot nackdelar och studera eventuella biverkningar först, säger Charlotte Ling.


Länk till publikationen:
Epigenetics in human obesity and type 2 diabetes

Epigenetiska mekanismer (se faktaruta) kontrollerar aktiviteten i olika gener. Störningar i dessa kan leda till sjukdomar som bland annat fetma och typ 2-diabetes. Den här översikten summerar vilken roll förändringar i epigenetiska mönster har i olika kroppsvävnader som är av betydelse för ämnesomsättningen, exempelvis i fettväv, skelettmuskulatur, langerhanska öar (som bland annat innehåller de insulinproducerande cellerna), lever och blod, kopplat till fetma och typ 2-diabetes.

Epigenetik är fortfarande ett ungt forskningsfält, men vi vet idag att epigenetiska mekanismer har betydelse för sjukdomsutvecklingen. Likaså påverkas de epigenetiska mönstren av sjukdom. Variationer i arvsmassan (DNA), ålder, träning och kost bidrar också till epigenetiska variationer, säger Charlotte Ling, professor och pionjär inom fältet epigenetik och diabetes som tillsammans med forskaren Tina Rönn författat översikten.

Här sammanfattas de senaste rönen inom respektive kategori.

Epigenomet påverkas av en mängd olika faktorer. Illustration: Tina Rönn

Epigenomet påverkas av en mängd olika faktorer. Illustration: Tina Rönn

Kostens betydelse

Forskning visar att kosten påverkar epigenomet i flera vävnader som är viktiga för ämnesomsättningen. Artikelförfattarna skriver att det gjorts flera interventionsstudier (då man delat in deltagare i grupper med  varierande kosthållning efter olika principer då man studerat olika dieters effekt på epigenomet. Några exempel:

- Både bukfetma och fett som lagras i exempelvis muskler och lever är riskfaktorer för diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. En annan viktig iakttagelse var att det verkade enklare att öka antalet metyleringsförändringar genom att äta en fettrik kost än att senare bli av med dem med hjälp av en kontrollerad kost, säger Charlotte Ling.

Fysisk aktivitet

Det är väl känt att regelbunden träning förebygger och förhindrar att personer med hög risk för typ 2-diabetes utvecklar sjukdomen. Motion har positiva effekter på sockeromsättningen och hela kroppens energibalans, liksom på immunförsvaret.

Artikelförfattarna beskriver flera studier som visat att träning påverkar DNA-metylering (se faktaruta) och genernas funktion i skelettmuskulatur och fettväv.

- Epigenetik kan förklara varför olika människor svarar olika på träning, säger Tina Rönn.

Åldrande

Åldrande är kopplat till ökad bukfetma, insulinresistens och typ 2-diabetes. En ökad förståelse för de åldersrelaterade mekanismerna som leder till fetma och typ 2-diabetes kan därför leda till nya och förebyggande behandlingsmetoder.

Forskningen visar att:

Även om DNAmetylering är en stabil epigenetisk markör, vet vi att epigenomet ändras över tid, säger Charlotte Ling.

Genernas betydelse

Våra gener styrs i en extremt komplex process som startar i genens molekylära byggstenar, de sk nukleotiderna, som bygger upp strängen av DNA. Lägg sedan till DNA-metylering, RNA-molekyler och histon-modifikationer, [MO1] som alla också påverkas av både genetiska och miljömässiga faktorer.

Studier visar att:

Föräldrarnas livsstil påverkar flera generationer

Föräldrarnas livsstil påverkar flera generationer Illustration: Tina Rönn

Kan man ärva epigenomet?

Det är en spännande och utmanande tanke att epigenetisk ärftlighet bidrar till evolutionen, skriver författarna. Epigenomet är föränderligt, och kan anpassa sig fortare till de senaste decenniernas stora förändringar i vår livsstil än vad våra gener hinner ändras till följd av mutationer. Under fosterstadiet sker den mest aktiva epigenetiska programmeringen av fostrets gener. Artikelförfattarna beskriver att det en kvinna utsätts för under graviditeten inte bara påverkar henne själv och hennes ofödda barn, det påverkar även hennes barnbarn genom att det präglar fostrets egna könsceller. Både ägganlag och det som senare ska bli spermier bildas redan under fosterstadiet och utgör delar av arvsmassan inuti könscellerna.

- För att kunna belägga att epigenetiska förändringar kan ärvas mellan flera generationer, måste man ha kunnat påvisa förändringar även i den fjärde generationen, och vad vi vet finns det idag bara svaga bevis för att epigenetiska förändringar ärvs mellan generationer mellan människor.

Det publiceras nu allt fler studier om överföringen av epigenetisk information från pappan. Bland annat har man sett att även spermier har ett epigenom som påverkas av omgivningsfaktorer och som sannolikt har en påverkan på nästa generation:

Hur kan epigenetik bidra till nya behandligar?

Det är sedan tidigare känt att regelbunden motion och hälsosam kost kan förhindra att individer i riskzonen för typ 2-diabetes utvecklar sjukdomen. Det är därför viktigt att tidigt kunna identifiera dessa individer.

Det finns redan läkemedel som har effekt på DNA-metylering och histonmodifiering. Dessa har testats med goda resultat vid exempelvis leukemi. Författarna menar att epigenetiska läkemedel även skulle kunna ha effekt vid fetma och typ 2-diabetes då studier i flera fall visat att de förbättrar insulinsekretion.

- Eftersom typ 2-diabetes är en kronisk sjukdom skulle det behövas livslång medicinering och man måste därför väga fördelar mot nackdelar och studera eventuella biverkningar först, säger Charlotte Ling.

 

Källa: Pressmeddelande från Lunds universitet

Hela artikeln som pdf utan lösenord

Review online now

Open AccessDOI:

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.03.009

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30137-8

 

Nyhetsinfo

www red DiabetologNytt

 

 

Träffar: 174