Γονίδια και Επιγενετική

Transcript

1 Μέχρι τώρα, μιλούσαμε για αλλαγές που συνέβησαν πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Τώρα θα εστιάσουμε σε πολύ μικρότερα χρονικά διαστήματα: στη ζωή σας κατά την κύηση και στη ζωή σας τώρα. Όταν κατανοήσετε πόσο δραστικά μπορούν να επηρεαστούν τα γονίδια σας από τη διατροφή και το περιβάλλον, θα έχετε τη δύναμη να ελέγξετε αυτά τα γονίδια - θα έχετε τη δύναμη να γίνετε ο καλύτερος εαυτός που μπορείτε να είστε. Το πρώτο βήμα είναι να καταλάβετε μερικά πράγματα ακόμη για το πώς τα γονίδια «ακούν» το περιβάλλον σας, μέσα και έξω από τη μήτρα. Αυτό είναι το αντικείμενο της αναπτυσσόμενης επιστήμης της επιγενετικής, η οποία μελετά τον τρόπο με τον οποίο η γενετική μας δραστηριότητα μπορεί να μεταβληθεί από τα κύτταρά μας - και κατόπιν να μεταβιβαστεί στις επόμενες γενιές. Γονίδια και Επιγενετική Ας κάνουμε μια παύση για μια στιγμή και ας θυμηθούμε από πού ξεκινούν όλα: από τα γονίδια μας. Είμαι ο πρώτος που θα παραδεχτεί ότι ο γενετικός κώδικας είναι πραγματικό θαΰμα - είναι το υλικό που μας κάνει ανθρώπους. Και όταν μια ομάδα επιστημόνων δημιούργησε το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος με το φιλόδοξο σχέδιο να χαρτογραφήσει όλα μας τα γονίδια, ενθουσιάστηκα όπως όλοι. Πολλοί πίστευαν ότι το Πρόγραμμα Γονιδιώματος θα ανακαλύψει το κλειδί της ανθρώπινης ύπαρξης, την ίδια την ουσία που μας καθιστά αυτούς που είμαστε. Αν και εγώ δεν έφτασα τόσο μακριά, παραδέχομαι ότι συμμετείχα στον αρχικό ενθουσιασμό. Η αναγνώριση όλων των ανθρώπινων γονιδίων θα μας έδινε τεράστιες δυνατότητες στην κατανόηση της υγείας, της ζωτικότητας και της ίδιας της ανθρώπινης φύσης. Τότε όμως οι επιστήμονες έκαναν μια απρόσμενη ανακάλυψη: δεν έχουμε και τόσο πολλά γονίδια. Πραγματικά, όταν αρχίσαμε να τα μετράμε, είδαμε ότι δεν ήταν αρκετά για να εξηγήσουν τον εξαιρετικά πολύπλοκο εαυτό μας. Και μολονότι όλοι συμφωνούμε ότι εμείς οι άνθρωποι είμαστε πιο πολύπλοκοι και πολυποίκιλοι από όλα τα άλλα είδη, στην πραγματικότητα δεν έχουμε τα περισσότερα γονίδια - κάθε άλλο. Πραγματικά, ο άνθρωπος έχει μόνο 30 χιλιάδες γονίδια. Είναι αλήθεια ότι αυτά είναι περισσότερα από τα γονίδια που έχουν οι περισσότεροι μύκητες (γύρω στα 6 χιλιάδες) και πολλά σκουλήκια (γύρω στα 19 χιλιάδες). Είναι όμως λιγότερα από τα γονίδια πολλών ψαριών (40 χιλιάδες) και των περισσότερων φυτών (γύρω στα 60 χιλιάδες). Καθώς το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος έφτανε στο τέλος του, το 2001, ο βιολόγος Ντέιβιντ 1 / 13

2 Μπάλτιμορ σχολίασε: «Αν εξαιρέσουμε την περίπτωση που το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει πολλά γονίδια τα οποία είναι αόρατα για τους υπολογιστές μας, είναι φανερό ότι η αδιαμφισβήτητα μεγαλύτερη πολυπλοκότητα που έχουμε σε σύγκριση με τα σκουλήκια και τα φυτά δεν οφείλεται στο γεγονός ότι χρησιμοποιούμε περισσότερα γονίδια». Όχι; Δεν οφείλεται στα περισσότερα γονίδια; Τότε, τι μας δίνει την αδιαμφισβήτητα μεγαλύτερη πολυπλοκότητα μας; Αχά! Εδώ μπαίνει η επιγενετική: η επιστήμη που μελετά πώς τα γονίδια μας ανταποκρίνονται στο περιβάλλον μας, δημιουργώντας διαφορές τις οποίες μπορούμε να μεταβιβάσουμε στα παιδιά μας. Ή, από μια πιο ιδιοτελή άποψη, δημιουργώντας τις διαφορές που μεταβίβασαν οι γονείς μας σε εμάς. Λες και τα γονίδιά μας είναι τα πλήκτρα του πιάνου - αλλά η επιγενετική είναι ο συνθέτης. Οι μελωδίες και οι αρμονίες που μπορείς να γράψεις με τα 99 πλήκτρα ενός πιάνου είναι φαινομενικά άπειρες, έστω και αν δεν μπορούμε ποτέ να ξεφύγουμε από το βασικό εύρος του πληκτρολογίου του. Αυτό μας οδηγεί πίσω στους γονότυπους. Είναι οι έξι βασικές μελωδίες που έχουμε επινοήσει εμείς οι άνθρωποι καθώς τα 30 χιλιάδες γονίδια μας αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον. Έτσι, τώρα, μπορούμε να δούμε την παρακάτω διατύπωση της θεωρίας: 30 χιλιάδες γονίδια + προγεννητική εμπειρία + τα τελευταία 100 χιλιάδες χρόνια πάνω στη Γη = οι 6 Γονότυποι Νομίζω ότι είναι ώρα να εξομολογηθώ κάτι. Κατά πάσα πιθανότητα, δεν υπάρχουν μόνο 6 γονότυποι. Κατά πάσα πιθανότητα υπάρχουν 7,5 δισεκατομμύρια - ένας για κάθε άνθρωπο που ζει σήμερα στον πλανήτη. Όπως ακριβώς ο καθένας μας είναι ένας μοναδικός άνθρωπος με μοναδική εμφάνιση, προσωπικότητα και σύνολο ικανοτήτων, έτσι και ο καθένας μας έχει έναν μοναδικό γονότυπο - που αντιπροσωπεύει τις δικές του αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα 30 χιλιάδες γονίδια, τους εννέα αήνες που πέρασε στη μήτρα, και της ζωής που έζησε μετά τη γέννηση. Αυτές οι εμπειρίες επηρεάζουν το σώμα μας, την υγεία μας, τη ζωτικότητα μας και το βάρος μας. Επηρεάζουν επίσης τα γονίδια μας. Μερικά από αυτά, αν είμαστε γόνιμοι και ανα-παραχθούμε, μπορεί να περάσουν στα παιδιά μας. Όλες αυτές οι αλληλεπιδράσεις μάς επηρεάζουν σε καθημερινή βάση - και συνεχίζουν όλες να επηρεάζουν τα γονίδια μας. Όπως βλέπετε, πρόκειται για μια δυναμική και συνεχή διεργασία που δεν θα σταματήσει παρά μόνο όταν πεθάνουμε. Αν έχουμε παιδιά, συνεχίζεται ακόμη και μετά το θάνατο μας, 2 / 13

3 για τα παιδιά μας, και τα παιδιά τους, και τα δισέγγονα τους. Το αποτέλεσμα είναι ότι ο «δικός σας» εαυτός - οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στην εμπειρία της ζωής σας και τη γενετική σας κληρονομιά - δεν μοιάζει με κανέναν άλλο πάνω στον πλανήτη. Εσείς, τα γονίδιά σας και η εμπειρία της ζωής σας συνδυάζονται για να δημιουργήσουν μια μοναδική μελωδία που κανείς άλλος δεν θα μπορέσει ποτέ να αναπαραγάγει επακριβώς. Σας καλώ να κάνετε μια μικρή παύση για να αισθανθείτε το δέος που προ-καλεί αυτό το γεγονός. Φυσικά, δεν μπορώ να σχεδιάσω 7,5 δισεκατομμύρια διαφορετικά προγράμματα διατροφής και γυμναστικής - και ευτυχώς, δεν χρειάζεται να το κάνω. Θυμάστε το παράδειγμα του αρχέτυπου του «Βοηθού του Ήρωα»; Οι περισσότεροι θα συμφωνήσουν ότι ο Τσιουμπάκα και ο Μικρός Τζον έχουν ελάχιστες ομοιότητες μεταξύ τους, παρ' όλα αυτά όμως είναι σίγουρα οι βοηθοί του ήρωα για όποιον έχει διαβάσει τον Ρομπέν των Δασών ή έχει δει τον Πόλεμο των Άστρων. Έτσι, οι στρατηγικές επιβίωσης στις οποίες έχουμε καταλήξει με τα 30 χιλιάδες γονίδια μας, την κοινή προγεννητική μας εμπειρία και τα 100 χιλιάδες χρόνια που είμαστε πάνω στον πλανήτη, συμβαίνει να εντάσσονται σε έξι βασικά πρότυπα. Δεν μπορώ να σας πω γιατί είναι έξι, όπως δεν μπορώ να σας πω γιατί υπάρχουν τέσσερις ομάδες αίματος - απλώς, έτσι έγινε. Μπορεί, αν παραμείνουμε πάνω στον πλανήτη ακόμη 100 χιλιάδες χρόνια, να αναπτύξουμε άλλους έξι, ή μπορεί να απαλλαχθούμε από μερικούς παλαιούς και να τους αντικαταστήσουμε με καινούργιους - ποιος ξέρει; Προς το παρόν, πάντως, η στατιστική ανάλυση μου έδειξε ότι έχουμε έξι γονότυπους, καθένας από τους οποίους διαθέτει τα δικά του μοναδικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ας δούμε λοιπόν πιο αναλυτικά πώς αλληλεπιδρούν τα κύτταρα και το περιβάλλον μας για να δημιουργήσουν τους γονότυπους. Έτσι θα μάθουμε πολλά πράγματα για την προέλευση μας. Το σημαντικότερο όμως είναι ότι η κατανόηση της επιγενετικής -του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα κύτταρα μας με το περιβάλλον μας για να παραγάγουν τις διαφορές που κληρονομούμε και μεταβιβάζουμε- θα μας βοηθήσει να κάνουμε καλύτερες επιλογές για το πού πηγαίνουμε. Μεθυλίωση: Προσαρμογή Έντασης στην Έκφραση των Γονιδίων μας Η μεθυλίωση είναι πολύ σημαντική διεργασία στην επιγενετική και ένας από τους ακρογωνιαίους λίθους των προγραμμάτων διατροφής των γονότυπων. Ας δούμε λοιπόν πιο αναλυτικά πώς η μεθυλίωση μας βοηθά να αυξήσουμε ή να μειώσουμε την ένταση της 3 / 13

4 έκφρασης των γονιδίων μας. Στο Κεφάλαιο 1, είδαμε ότι η γενετική μας κληρονομιά μεταδίδεται μέσα από αλληλόμορφα γονίδια - δυο σετ γενετικών δυνατοτήτων που κληρονομούμε από τους γονείς μας. Μερικά αλληλόμορφα, όπως εκείνα για τα καστανά μάτια, τείνουν να επικρατούν των άλλων, όπως εκείνων για τα γαλάζια μάτια. Όταν ένας γονιός με καστανά μάτια και ένας γονιός με γαλάζια μάτια συνδυάζουν τα αλληλόμορφα γονίδια τους σε ένα γονίδιο για το έμβρυο, το αλληλόμορφο των καστανών ματιών έχει 4 πιθανότητες έναντι 1 να υπερισχύσει. Εδώ είναι που μπαίνει η μεθυλίωση, η οποία είναι η διεργασία που καταστέλλει το αλληλόμορφο των γαλάζιων ματιών. Φυσικά, αυτό το αλληλόμορφο -η γενετική δυνατότητα για γαλάζια μάτια- υπάρχει ακόμη στο έμβρυο, και όταν το έμβρυο μεγαλώσει και κάνει δικά του παιδιά, μπορεί να τους περάσει και αυτή τη δυνατότητα. Στο μεταξύ, όμως, η μεθυλίωση έχει καταστείλει το αλληλόμορφο των γαλάζιων ματιών, επιτρέποντας στα καστανά μάτια να εκφραστούν. Η μεθυλίωση επηρεάζει δύο πλευρές της γενετικής μας κληρονομιάς: τις ιδιότητες που δεν μπορούμε να αλλάξουμε αφού εδραιωθούν (όπως το χρώμα των ματιών, το χρώμα του δέρματος και την ομάδα αίματος) και τις ιδιότητες που μπορούμε να αλλά-ξουμε (όπως το μεταβολισμό, την ανοσοποιητική λειτουργία και τη γενική ζωτικότητα). Για παράδειγμα, εάν τα γονίδια του διαβήτη και της παχυσαρκίας μεθυλιωθούν ενώ το άτομο είναι ακόμη στη μήτρα, καταστέλλονται («φιμώνονται») και το άτομο έχει πολύ μικρότερες πιθανότητες να αναπτύξει αυτές τις διαταραχές. Η μεθυλίωση βοηθά στον προσδιορισμό σημαντικών θεμάτων, όπως το κατά πόσο τα αντιδραστικά γονίδια θα αντιδρούν υπερβολικά στη γύρη, ή αν τα φειδωλά γονίδια θα διατηρούν κάθε γραμμάριο σωματικού βάρους, ή αν τα ανεκτικά γονίδια θα καλωσορίζουν εισβολείς τους οποίους θα έπρεπε να απωθούν. Είναι λοιπόν σημαντικό να καταλάβουμε πώς και γιατί λειτουργεί η διαδικασία, ιδιαίτερα αφού η Δίαιτα Γονότυπων θα σας βοηθήσει να εκμεταλλευτείτε τα οφέλη της βέλτιστης μεθυλίωσης για να έχετε την καλύτερη δυνατή υγεία, ζωτικότητα και βάρος. Πώς λειτουργεί η μεθυλίωση; Ας αρχίσουμε ενθυμούμενοι ότι κάθε κύτταρο περιέχει ένα πλήρες αντίγραφο του DΝΑ μας μέσα στον πυρήνα του. Μερικές φορές, μια μεθυλομάδα προσκολλάται σε έναν από τους «κλώνους» (νήματα) του DΝΑ. Το κύτταρο δεν μπορεί πλέον να διαβάσει το μέρος του DΝΑ στο οποίο έχει προσκολληθεί η μεθυλομάδα, γι' αυτό αγνοεί τις γενετικές εντολές που περιέχονται σε αυτό τον κλώνο. Ουσιαστικά, ένα ή περισσότερα γονίδια έχουν φιμωθεί. Φυσικά, όλοι μας έχουμε τρισεκατομμύρια κύτταρα, όλα με πανομοιότυπες οδηγίες DΝΑ στον πυρήνα τους. Για να φιμωθεί λοιπόν πραγματικά ένα γονίδιο, η μεθυλίωση πρέπει να γίνει σε ένα σημαντικό μέρος αυτών των κυττάρων. Αλλιώς, το ανε-πιθύμητο γενετικό μήνυμα -προκάλεσε διαβήτη ή συγκράτησε το λίπος- μπορεί και πάλι να ενεργοποιηθεί. 4 / 13

5 Μην ξεχνάτε επίσης ότι αυτή η διεργασία είναι δυναμική: συμβαίνει συνεχώς. Αυτή τη στιγμή, μερικά κύτταρα στο σώμα σας πεθαίνουν ενώ άλλα αναπαράγονται. Μπορεί την προηγούμενη εβδομάδα η πλειονότητα των κυττάρων σας να ήταν μεθυλιωμένη, οπότε τα φιμωμένα γονίδια κάθονταν αδρανή στο πίσω μέρος της γενικής συνέλευσης. Μπορεί όμως αυτή την εβδομάδα, λόγω μιας αλλαγής στη διατροφή σας ή στο επίπεδο του στρες στη ζωή σας, τα επίπεδα μεθυλίωσης να μειώθηκαν και τα γονίδια που προκαλούν καρκίνο ή συγκρατούν το λίπος να είναι πάλι στο μικρόφωνο. Αν μείνουν εκεί για πολύ, η γενική σας συνέλευση θα πάρει μερικές πολύ επικίνδυνες αποφάσεις. Τα γονίδια μπορούν να μεθυλιωθούν με δύο τρόπους: καθολικά και τοπικά. Χωρίς αυτή την επισήμανση μπορεί να διαβάσετε κάποια μέρη του βιβλίου και να σκεφτείτε: «Μια στιγμή, προηγουμένως είχε πει ότι η μεθυλίωση είναι κάτι θετικό. Εδώ όμως φαίνεται να είναι αρνητικό». Όταν τα γονίδια μεθυλιώνονται τοπικά, αυτό συνήθως συμβαίνει στην αρχή του γονίδιου, ουσιαστικά στο σημείο όπου το γονίδιο λέει στο μηχανισμό του DΝΑ: «Λοιπόν, αυτή είναι η αρχή μου. Άρχισε να διαβάζεις από δω». Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα αλλά και επικίνδυνα παραδείγματα μεθυλίωσης είναι όταν τα καρκινικά κύτταρα τη χρησιμοποιούν για να φιμώσουν τα γονίδια που καταστέλλουν τους όγκους, τα ίδια τα γονίδια που υποτίθεται ότι μας προστατεύουν. Αυτό το κάνουν μεθυλιώνοντας την αρχή του γονίδιου, πράγμα που το αδρανοποιεί. Η καθολική μεθυλίωση είναι το πρότυπο μεθυλίωσης που καλύπτει όλο το υπόλοιπο γονίδιο. Στα πρώτα παιδικά χρόνια, τα γονίδια μας είναι καλά μεθυλιωμένα, αλλά με τον καιρό, καθώς γερνάμε, χάνουμε όλο και μεγαλύτερο μέρος της γενετικής μας μεθυλίωσης. Ίσως γι' αυτό πολλές παθήσεις εμφανίζονται με την ηλικία. Χάνουμε την ικανότητα να ελέγξουμε τα γονίδια που τις παράγουν. Παρεμπιπτόντως, γι' αυτόν το λόγο θα έπρεπε να πίνετε πράσινο τσάι τώρα που διαβάζετε αυτό το μέρος του βιβλίου. Το πράσινο τσάι είναι μία από τις τέσσερις μόνο τροφές που κάνουν «ζίου-ζίτσου μεθυλίωσης» στα γονίδια μας: αφαιρούν τις μεθυλομάδες από την αρχή του γονίδιου (όπου σχεδόν πάντα προκαλούν προβλήματα) και αναμεθυλιώνουν το υπόλοιπο γονίδιο (όπου σχεδόν πάντα οι μεθυλομάδες είναι ωφέλιμες). Δεν ξέρουμε τα πάντα σχετικά με τα αίτια που προκαλούν, είτε την ωφέλιμη είτε την επιβλαβή μεθυλίωση. Εκείνο που ξέρουμε όμως είναι ότι η διατροφή, τα συμπληρώματα και η γυμναστική παίζουν σημαντικότατο ρόλο στη φίμωση των γονιδίων που θέλουμε 5 / 13

6 περισσότερο να φιμώσουμε. Ένας από τους στόχους της Δίαιτας Γονότυπων είναι να διαμορφώσει με λεπτομέρειες τη διατροφή και τη γυμναστική που ταιριάζουν στα δικά σας γενετικά και επιγενετικά πρότυπα, ώστε να έχετε ό,τι χρειάζεστε για να συνεχίσετε να φιμώνετε τα επιβλαβή γονίδια και να ενθαρρύνετε τα ευεργετικά. Ακετυλίωση Ιστόνης: Πώς μας Βοηθά να Διαβάσουμε τον Γενετικό μας Κώδικα Η δεύτερη κύρια επιγενετική διεργασία είναι γνωστή ως ακετυλίωση ιστόνης. Οι ιστόνες είναι μόρια με μορφή «μπομπίνας» που κάνουν το DΝΑ να τυλίγεται σε πυκνές σπείρες. Αυτό είναι σημαντικό γιατί αν απλώναμε έναν από τους κλώνους (νήματα) του DΝΑ, θα βλέπαμε ότι έχει μήκος δύο μέτρων (αν και θα ήταν μικροσκοπικά λεπτός). Οι ιστόνες είναι σαν μικρές μπομπίνες που επιτρέπουν στο DΝΑ να χωρέσει στα κύτταρα καθώς τυλίγεται γύρω τους. Όταν το DΝΑ είναι τυλιγμένο έτσι, δεν μπορεί να διαβαστεί. Επομένως, το DΝΑ που είναι τυλιγμένο γύρω από μια ιστόνη, ουσιαστικά είναι ανενεργό. Μπορεί να εμφανίζεται στη γενική σας συνέλευση, αλλά δεν μιλάει. Φυσικά, το DΝΑ μας πρέπει να μιλά κάποιες φορές, γιατί αλλιώς τα κύτταρα δεν μπορούν να αναπαραχθούν. Το σώμα μας κάνει το DΝΑ να ξετυλιχτεί βάζοντας επάνω στις ιστόνες μόρια που ονομάζονται ακετυλομάδες. Αυτές οι ακετυλομάδες ξετυλίγουν το DΝΑ, οπότε μπορεί να μιλήσει. Κατόπιν, όταν πρέπει να τυλιχτεί πάλι και να αδρανοποιηθεί, ορισμένα ένζυμα απομακρύνουν την ακετυλομάδα, και το DΝΑ τυλίγεται πάλι γύρω από τις ιστόνες. Στην πραγματικότητα, η διαδικασία είναι λίγο πιο περίπλοκη. Όταν το DΝΑ είναι τυλιγμένο πάνω στις ιστόνες του, ένα μικρό τμήμα του είναι διαθέσιμο για ανάγνωση, έστω και αν το μεγαλύτερο μέρος του είναι αδρανοποιημένο. Αν λοιπόν φανταστείτε όλα τα τρισεκατομμύρια κύτταρα μέσα στο σώμα σας, που το καθένα έχει το δικό του DΝΑ, θα υπάρχουν μικρά τμήματα διαθέσιμα για ανάγνωση σε κάθε κύτταρο. Το θέμα, όπως και με τη μεθυλίωση, είναι να προσπαθήσουμε να έχουμε τα «σωστά» τμήματα του DΝΑ διαθέσιμα για ανάγνωση και να κρατάμε τα επικίνδυνα τμήματα τυλιγμένα στις μπομπίνες τους. 6 / 13

7 Αυτή η διαδικασία ελέγχεται από δυο ένζυμα. Το ένα ένζυμο κάνει το DΝΑ να ξετυλιχτεί, και το άλλο κάνει το ίδιο DΝΑ να τυλιχτεί γύρω από τις ιστόνες του. Όπως θα έχετε υποψιαστεί, τα επίπεδα αυτών των ενζύμων επηρεάζονται από την προγεννητική μας εμπειρία, το περιβάλλον, τη διατροφή και τον τρόπο ζωής. Επιπλέον, πολλές από τις τροφές και τα συμπληρώματα που ενθαρρύνουν το σωστό είδος μεθυλίωσης, ενθαρρύνουν και το σωστό είδος ακετυλίωσης ιστόνης. Αυτός λοιπόν είναι ένας δεύτερος τρόπος με τον οποίο η Δίαιτα Γονότυπων μπορεί να επηρεάσει το ποια γονίδια εκφράζονται και ποια παραμένουν ανενεργά. Οι ιστόνες, όπως και τα γονίδια, μπορούν και αυτές να μεθυλιωθούν. Βασικά, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα αλληλόμορφα που αδρανοποιούνται μονιμότερα (όπως το αλληλόμορφο των γαλάζιων ματιών από τον πατέρα) αδρανοποιούνται με την εξου-δετέρωση των ιστονών τους, πράγμα που τα φιμώνει μονίμως. Πώς Κληρονομούμε τα Επιγενετικά Πρότυπα Γνωρίζετε ήδη ότι τα γονίδια κληρονομούνται. Υπάρχει όμως και κάτι άλλο. Ο επιγενετικός προγραμματισμός κληρονομείται και αυτός. Τη στιγμή της σύλληψης, οι γονείς σας σας μεταβίβασαν όχι μόνο τα γονίδια τους, αλλά και το δικό τους ιδιαίτερο στυλ επιγενετικού προγραμματισμού, τα δικά τους μοναδικά πρότυπα με τα οποία, είτε αδρανοποιούν κάποια γονίδια είτε τα ενθαρρύνουν να εκφραστούν. Έτσι, από τη σύλληψη αρχίζουμε με κληρονομημένα πρότυπα επιγενετικής - όμως, από τη στιγμή που δημιουργείται ο νέος οργανισμός, αρχίζει να αναπτύσσει και αυτός τα δικά του πρότυπα, ανταποκρινόμενος στις συνθήκες της κύησης. Για παράδειγμα, αν μια μητέρα αντιμετωπίζει πείνα, υποσιτισμό, μεταναστεύσεις, πόλεμο ή άλλους στρεσογόνους παράγοντες, το έμβρυο μέσα της μπορεί να είναι επίσης υποσιτισμένο και ίσως να έχει επίσης στερηθεί οξυγόνο. Πραγματικά, αν το προγεννητικό στρες αυξηθεί αρκετά, το έμβρυο μπορεί να έχει τέτοια έλλειψη οξυγόνου ώστε να αντιμετωπίζει κάτι αντίστοιχο με αυτό που θα αντιμετώπιζε ένας ενήλικος που στέκεται στην κορυφή του Έβερεστ χωρίς μάσκα οξυγόνου. Παρομοίως, αν η μητέρα δεν τρώει καλά ή κάνει αυστηρή δίαιτα -πριν, και ιδιαίτερα στη διάρκεια της κύησης- το έμβρυο παίρνει ακόμη λιγότερα από τα συστατικά που χρειάζεται. Αν η μητέρα καπνίζει, πίνει αλκοόλ ή παίρνει ναρκωτικά, οι συνθήκες για το έμβρυο είναι ακόμη χειρότερες. 7 / 13

8 Ο χρόνος λοιπόν που περνάμε μέσα στη μήτρα, μας δίνει ένα σημαντικό μάθημα για το τι έχουμε να περιμένουμε όταν βγούμε στον κόσμο. Με βάση την ποσότητα του οξυγόνου και των θρεπτικών στοιχείων που υπάρχουν διαθέσιμα, και τον αριθμό των προγεννητικών σοκ και παραγόντων στρες που αντιμετωπίζουμε, η γενική μας συνέλευση αρχίζει να παίρνει μερικές πρώτες αποφάσεις για τη στρατηγική επιβίωσης που θα είναι καλύτερη αφού γεννηθούμε. Για παράδειγμα, μπορεί να μάθαμε ότι οι θερμίδες είναι λιγοστές και αβέβαιες, και επομένως πρέπει να ενισχύσουμε στο έπακρο την ένταση των φειδωλών γονιδίων, διατηρώντας κάθε δυνατή θερμίδα με μορφή λίπους για να αντιμετωπίσουμε το αβέβαιο μέλλον. Ή μπορεί να μάθαμε να υπεραντιδράμε, κινητοποιώντας το ανοσοποιητικό μας σύστημα ενάντια στα διάφορα σοκ και τις τοξίνες που αντιμετωπίζουμε. Ή μπορεί οι προγονοί μας να μετανάστευσαν σε νέο περιβάλλον και να έπρεπε να προσαρμόσουν το ανοσοποιητικό τους σύστημα σε μια νέα τοπική διατροφή. Το παλιό υπεραντιδραστικό ανοσοποιητικό σύστημα δεν θα βοηθούσε πολύ αν το μόνο που κατάφερνε ήταν να μας κάνει να πεθάνουμε από πείνα. Όποια και αν είναι η στρατηγική επιβίωσης μας, αρχίζουμε να τη μαθαίνουμε αμέσως μετά τη σύλληψη και συνεχίζουμε να την επεξεργαζόμαστε τους πρώτους εννέα μήνες. Μαθαίνοντας τι να Περιμένετε Πριν Γεννηθείτε Αν και δεν μπορείτε να γυρίσετε πίσω και να αλλάξετε τη ζωή σας κατά την κύηση, θέλω να αφιερώσω αρκετό χρόνο σε αυτή την προγεννητική περίοδο γιατί δείχνει καθαρά σε πόσο μεγάλο βαθμό μπορούν να αλλαχθούν τα γονίδια από το περιβάλλον. Είναι αλήθεια ότι η μεταγεννητική μας εμπειρία δεν είναι τόσο δραματική, και ότι καμία διατροφή και κανένα πρόγραμμα γυμναστικής δεν μπορεί να έχει πάνω μας την επίδραση που είχαν εκείνοι οι εννέα μήνες στη μήτρα. Όμως και πάλι, η διατροφή και η γυμναστική μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στην αλλαγή των γονιδίων, ιδιαίτερα αν είναι ειδικά προσαρμοσμένες, όπως οι Δίαιτες Γονότυπων, στον υπάρχοντα γενετικό και επιγενετικό προγραμματισμό μας. Να, λοιπόν, ένα φημισμένο παράδειγμα επιγενετικού προγραμματισμού που θριαμβεύει πάνω στα γονίδια. Το ποντίκι Αγκούτι είναι ειδικό πειραματόζωο που αναπτύχθηκε σε εργαστήρια με κατάλληλες σκόπιμες διασταυρώσεις ώστε να έχει τάση προς το διαβήτη και άλλες διαταραχές που σχετίζονται με αυτόν. Επίσης, τα ποντίκια Αγκούτι τυχαίνει να έχουν χρυσόχρωμο τρίχωμα. 8 / 13

9 Θα μπορούσε να υποθέσει κανείς ότι αφού ολοκληρωθεί ο γενετικός προγραμματισμός τους, τα ποντίκια Αγκούτι θα έχουν παχύσαρκους απογόνους μέχρι να αλλάξουν τα γονίδια τους από κάποιο άλλο αίτιο. Δεν είναι έτσι, όμως. Όταν δόθηκε στις μητέρες Αγκούτι ειδική διατροφή που περιείχε μεγάλες ποσότητες μεθυλίου -συγκεκριμένα σόγια, η οποία έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε ένα αμινοξύ που ονομάζεται μεθιονίνη- έκαναν λεπτά παιδιά που δεν είχαν ιδιαίτερη τάση προς το διαβήτη, και που επίσης είχαν καστανό τρίχωμα. (Το μεταβαλλόμενο χρώμα του τριχώματος είναι παράδειγμα των τυχαίων γενετικών φαινομένων για τα οποία μίλησα στο Κεφάλαιο 1. Δεν υπάρχει κανένα πλεονέκτημα επιβίωσης στο να είναι τα παχύσαρκα ποντίκια χρυσόχρωμα και τα λεπτά καστανά. Απλώς, το ουδέτερο γονίδιο του χρώματος και το επιβλαβές γονίδιο της παχυσαρκίας φαίνονται να πηγαίνουν μαζί.) Μια περίφημη φωτογραφία δείχνει δυο αδέλφια ποντίκια Αγκούτι: ένα παχύσαρκο πιο ηλικιωμένο ποντίκι με χρυσό τρίχωμα και ένα λεπτό νεότερο ποντίκι με καστανό τρίχωμα. Έχουν γεννηθεί και τα δυο από την ίδια μητέρα, με διαφορά ενός έτους. Και τα δυο είχαν το «παχύσαρκο» γονίδιο Αγκούτι, αλλά το γονίδιο του νεότερου ποντικού είχε υποστεί μεθυλίωση -είχε αδρανοποιηθεί- κατά την κΰηση, λόγω της διατροφής της μητέρας. Να άλλο ένα πιο τραγικό παράδειγμα προγεννητικού επιγενετικού προγραμματισμού. Στην πραγματικότητα, αυτή ήταν η πρώτη φορά που οι επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι η προγεννητική εμπειρία μπορεί κυριολεκτικά να αναπρογραμματίσει τα γονίδια μας. Τα τελευταία χρόνια του Δεύτερου Παγκοσμίου Πολέμου, οι Σύμμαχοι έκαναν μια ανεπιτυχή στρατιωτική επιχείρηση στην Ολλανδία, γνωστή ως Επιχείρηση Μάρκετ Γκάρντεν. Η επιχείρηση απέτυχε και οι Ναζί ανατίναξαν όλα τα αναχώματα και τα φράγματα στη δυτική Ολλανδία, με αποτέλεσμα οι Ολλανδοί να μην έχουν καμία πρόσβαση σε τρόφιμα. Ο χειμώνας του έγινε γνωστός ως «Χειμώνας της Πείνας», καθώς 30 χιλιάδες Ολλανδοί πέθαναν από πείνα και οι επιζήσαντες πάλευαν να τα βγάλουν πέρα με τις επίσημες μερίδες των 400 έως 800 θερμίδων ημερησίως. Αν συγκρίνετε αυτή την ποσότητα με τις θερμίδες την ημέρα που τρώνε οι περισσότεροι ενήλικοι, και τις θερμίδες για τις έγκυες ή τις μητέρες που θηλάζουν, καταλαβαίνετε πόσο ακραία ήταν η κατάσταση. Παρ' όλα αυτά, εκείνο τον Χειμώνα της Πείνας γεννήθηκαν σχεδόν 40 χιλιάδες μωρά, και στη δεκαετία του 1960 οι ερευνητές άρχισαν να μελετούν τι συνέβη σε αυτούς τους επιζήσαντες του λιμού όταν μεγάλωσαν. Όπως ήταν αναμενόμενο, τα έμβρυα που κατά το 9 / 13

10 ζενίθ του λιμού βρίσκονταν στο τελευταίο τρίμηνο της κύησης είχαν γεννηθεί με χαμηλό βάρος. Αργότερα, καθώς άρχισε να υπάρχει περισσότερη τροφή, αυτά τα παιδιά μεγάλωσαν φυσιολογικά. Όταν ενηλικιώθηκαν όμως παρουσίασαν πολύ υψηλά ποσοστά διαβήτη. Από την άλλη, τα έμβρυα που ήταν στους πρώτους έξι μήνες της κύησης κατά το αποκορύφωμα του λιμού γεννήθηκαν με φυσιολογικό βάρος - όπως φαίνεται, το είχαν συμπληρώσει στο τελευταίο τους τρίμηνο. Όμως, όταν ενηλικιώθηκαν και έκαναν δικά τους παιδιά, αυτά τα παιδιά ήταν ασυνήθιστα μικρόσωμα. Έχοντας επιζήσει από προγεννητικό λιμό, είχαν μάθει μέσα στη μήτρα ότι η τροφή θα είναι λιγοστή - και τα γονίδια τους είχαν αλλάξει καταλλήλως. Τα έμβρυα που είχαν εκτεθεί στο λιμό στη διάρκεια της κύησης εμφάνισαν επίσης περισσότερα νεφρικά και αποφρακτικά πνευμονικά νοσήματα, ανάμεσα τους και υψηλότερα ποσοστά αθηροσκλήρωσης (απόφραξης των αρτηριών). Είχαν επίσης μεγα-λύτερη τάση προς υπέρταση, υψηλότερα ποσοστά παχυσαρκίας και τριπλασιασμό καρδιοπαθειών. Τα κορίτσια είχαν σημαντικά υψηλότερα ποσοστά διαβήτη και παχυσαρκίας στη μέση ηλικία. Τα αγόρια είχαν υψηλότερα ποσοστά σχιζοφρένειας και είχαν υπερβολικές βιολογικές αντιδράσεις στο στρες, όπως μεγάλη παραγωγή στρεσορμονών, ή επιτάχυνση του καρδιακού ρυθμού που συνοδευόταν από αυξημένα ποσοστά υπέρτασης. Ήταν φανερό ότι η λιμοκτονία κατά την κύηση επηρέασε βαθιά τη μεταγενέστερη υγεία των παιδιών, παρόλο που τρέφονταν επαρκώς στα παιδικά και τα ενήλικα χρόνια τους. Αυτή η προγεννητική εμπειρία δεν επηρέασε μόνο τα ίδια τα παιδιά αργότερα στη ζωή, επηρέασε και τα παιδιά αυτών των παιδιών - ή τουλάχιστον εκείνα που οι γονείς τους ήταν στο πρώτο τους τρίμηνο όταν χτύπησε ο λιμός. Μια θεωρία που εξηγεί αυτά τα φαινόμενα προτάθηκε από τον Ντέιβιντ Μπάρκερ, Βρετανό ερευνητή ο οποίος εργαζόταν στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον στα μέσα της δεκαετίας του Ο Μπάρκερ είχε μελετήσει παρόμοια φαινόμενα σε βρετανικούς πληθυσμούς και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο οργανισμός μιας εγκύου μπορεί να τροποποιήσει την ανάπτυξη του αγέννητου παιδιού της για να αυξήσει τις πιθανότητες επιβίωσης του. 10 / 13

11 Το έργο του Μπάρκερ εστίαζε κυρίως στην «επιβίωση από λιμό» - πώς να βοηθήσεις ένα παιδί να αντέξει την πείνα. Όμως, όπως θα δούμε στο Τρίτο Μέρος, πιστεύω ότι όλοι οι γονότυποι αντιπροσωπεύουν μητρικό προγραμματισμό που έχει σκοπό να βοηθήσει το παιδί να επιβιώσει. Μερικοί γονότυποι, όπως ο 2, ο Τροφοσυλλέκτης, είναι ειδικά προσαρμοσμένοι στο να αντιμετωπίζουν λιμούς. Άλλοι, όπως ο Γονότυπος 1, ο Κυνηγός, είναι προσαρμοσμένοι στο να μας προστατεύουν από ένα περιβάλλον γεμάτο λοιμώδη νοσήματα. Όποιο και αν είναι το πιθανό πρόβλημα, τα κύτταρα της μητέρας το εντοπίζουν και στέλνουν τις κατάλληλες οδηγίες στη «γενική συνέλευση» του παιδιού. Έτσι, καθορίζονται τα αρχικά πρότυπα - και αν δεν τα αναπρογραμματίσουμε μέσα από ένα πρόγραμμα διατροφής και γυμναστικής ειδικά διαμορφωμένο για να αντιμετωπίσει αυτά τα προβλήματα, θα συνεχίσουν να λειτουργούν έτσι για όλη την υπόλοιπη ζωή μας. Επιγενετική και Γηρατειά Η επιγενετική μπορεί επίσης να μας επιτρέψει να ελέγξουμε σε κάποιον βαθμό τον τρόπο με τον οποίο γερνάμε. Καθώς προχωρεί η ηλικία μας, ο μεταβολισμός των κυττάρων μας τείνει να γίνεται λιγότερο αποδοτικός και οι ιστοί μας συσσωρεύουν περισσότερα υποπροϊόντα της γήρανσης. Έτσι, τα όργανα μας δεν λειτουργούν πια τόσο καλά και υφιστάμεθα μια γενική απώλεια ζωτικότητας. Αν μπορούσαμε να προστατεύσουμε την ικανότητα μεταβολισμού των κυττάρων μας -δηλαδή, αν μπορούσαμε να κάνουμε τα γονίδια να δίνουν καλύτερες οδηγίες στα κύτταρα καθώς μεγαλώνουν- θα μπορούσαμε να επιμηκύνουμε τη ζωή μας και τη ζωτικότητα μας. Η μεθυλίωση φαίνεται να είναι βασικός παράγοντας και στα γηρατειά. Τα ποντίκια, που ζουν λίγα χρόνια, δεν έχουν καλή μεθυλίωση. Οι άνθρωποι, που ζουν μέχρι τα 70 και τα 80, ή και περισσότερο, έχουν καλή μεθυλίωση. Είναι φανερό ότι μια καλύ-τερη μεθυλίωση θα μας βοηθούσε να ζούμε ακόμη περισσότερο. Επιπλέον, ένα σωστό είδος ακετυλίωσης ιστόνης αυξάνει επίσης τη διάρκεια ζωής. Μια ονομαστή μελέτη έδειξε ότι ποντίκια που τρέφονται με περιορισμένες θερμίδες -πράγμα που επηρέαζε την ακετυλίωση ιστόνης- ζούσαν μέχρι και 50 τοις εκατό περισσό-τερο από συνηθισμένα ποντίκια. Ευτυχώς, η Δίαιτα Γονότυπων δεν περιορίζει τις θερμίδες, απλώς τις χρησιμοποιεί έξυπνα. Όμως η μελέτη δείχνει πόσο καθοριστικό ρόλο μπορεί να παίξει η διατροφή στο να ενθαρρύνει τα «γονίδια μακροβιότητας» να εκφραστούν. 11 / 13

12 Ένα άλλο επιγενετικό θέμα σε σχέση με τα γηρατειά αφορά τα τελομερή. Τα τελομερή είναι σαν εκείνο το πλαστικό άκρο που δεν αφήνει τα κορδόνια των παπουτσιών να ξεφτίσουν. Βρίσκονται στην άκρη των χρωμοσωμάτων και τα προστατεύουν από το ξέφτισμα, ώστε να μη χάνουν γενετικές πληροφορίες όταν τα κύτταρα διαιρούνται και αναπαράγονται. Μην ξεχνάτε ότι τα κύτταρα μας ανανεώνονται συνεχώς. Τελικά, όλα τα κύτταρα πρέπει να διαιρεθούν και να δημιουργήσουν δύο νέα κύτταρα, καθένα από τα οποία έχει το δικό του τέλειο αντίγραφο του DΝΑ του πρώτου κυττάρου. Η μεθυλίωση στη διάρκεια αυτής της διαδικασίας επηρεάζει το ποια γονίδια θα εκφραστούν και ποια θα παραμείνουν σιωπηλά. Όμως και πάλι, θέλουμε να αντιγράφονται τέλεια όλα τα γονίδια, έστω και αν μερικά από αυτά είναι αδρανοποιημένα. Αλλιώς θα χάναμε την ικανότητα μας να δημιουργούμε νέο δέρμα, αίμα, οστά και όργανα. Θα ήταν λες και τα πάντα στο σώμα μας φθείρονται και εμείς έχουμε χάσει την ικανότητα να τα αντικαταστήσουμε. Πραγματικά, τα κύτταρα μας μπορούν να διαιρεθούν 52 φορές κατά μέσο όρο πριν φθαρούν τα τελομερή τους. Φυσικά, εάν τα τελομερή μας έχουν μεγαλύτερο μήκος, τα γονίδια προστατεύονται καλύτερα, και αυτό μπορεί να μας δίνει περισσότερο χρόνο ζωής, ίσως μέχρι και πέντε χρόνια. Γι' αυτό, ένας από τους στόχους μου με τη Δίαιτα Γονότυπων είναι να διατηρούνται τα τελομερή σε καλή κατάσταση - ιδιαίτερα για τους Πολεμιστές του Γονότυπου 5, που φαίνονται να έχουν μια τάση να γερνούν και να «φθείρονται» γρήγορα. Πώς βελτιώνουμε τον επιγενετικό έλεγχο πάνω στη διαδικασία της γήρανσης; Μάλλον θα έχετε μαντέψει ήδη την απάντηση: μέσα από μια διατροφή εξειδικευμένη για τον συγκεκριμένο γονότυπο, ειδικά προσαρμοσμένη στη χημεία και το μεταβολισμό του συγκεκριμένου οργανισμού. Μερικοί γονότυποι μεθυλιώνουν καλύτερα αν καταναλώνουν περισσότερη σόγια, ξηρούς καρπούς και σπόρους. Άλλοι χρειάζονται αυγά. Άλλοι, ακόμη, τα πηγαίνουν καλύτερα με τυρί. Μερικοί γονότυποι πρέπει να συγκεντρώνονται στην επιδιόρθωση των τελομερών, άλλοι στο να κρατούν το DΝΑ τους σφιχτά τυλιγμένο γύρω από τις ιστόνες. Και επειδή κάθε γονότυπος συχνά έχει διαφορετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, έχει επίσης διαφορετικούς στόχους και μπορεί να ωφεληθεί από διαφορετικά συμπληρώματα. (Ωστόσο, μερικά συμπληρώματα κάνουν καλό σε όλους. Ανέφερα ήδη το πράσινο τσάι, και φαίνεται ότι το φολικό οξύ και η βιταμίνη Β12 μπορούν επίσης να βελτιώσουν τη μεθυλίωση και στους έξι γονότυπους.) 12 / 13

13 Τέλος ας δούμε μια άλλη διεργασία της γήρανσης που είναι γνωστή ως γλυκοζυλίωση. Η γλυκοζυλίωση είναι διαδικασία «καραμελοποίησης» που συμβαίνει στο σώμα και μοιάζει πολύ με το καραμέλωμα κρεμμυδιού ή μήλου. Συμβαίνει όταν ένα μόριο σακχάρου -όπως φρουκτόζη από κάποιο φρούτο, ή γλυκόζη από επεξεργασμένα σιτηρά- ενώνεται με μια πρωτεΐνη και της προκαλεί βλάβες. Στη συνέχεια, αυτή η πρωτεΐνη μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στη λειτουργία των οργάνων, στη διάχυση του αίματος, στην ορμονική δεκτικότητα και στη νεφρική λειτουργία, και ενδέχεται να προκαλέσει καταρράκτη και βλάβες των νευρώνων. Η πρωτεΐνη που είναι ενωμένη με το μόριο του σακχάρου ονομάζεται τελικό προϊόν προηγμένης γλυκοζυλίωσης (Advanced Glycation End-product) ή ΑGΕ. Τα ΑGΕ παράγουν πενήντα φορές περισσότερες τοξικές ελεύθερες ρίζες από τις μη γλυκοζυλιωμένες πρωτεΐνες και έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν χάος μέσα στον οργανισμό. Έχει διαπιστωθεί ότι εμπλέκονται στην αθηροσκλήρωση (σκλήρυνση των αρτηριών), την υπέρταση, το διαβήτη, την αρθρίτιδα και τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Τα αυξημένα επίπεδα ΑGΕ δημιουργούν επίσης φλεγμονή, καθώς και τα γενικά συμπτώματα των γηρατειών: μειωμένη λειτουργία των οργάνων, εξασθένηση των πνευμόνων, βλάβες των αιμοφόρων αγγείων, γενική μείωση της ροής του αίματος και απώλεια κολλαγόνου κάτω από το δέρμα, δηλαδή ρυτίδες. Δυστυχώς είναι αρκετά δύσκολο να απαλλαγούμε από τα μόρια ΑGΕ, καθώς το σώμα μας τα αποβάλλει με πολύ αργό ρυθμό. Το καλό όμως είναι ότι αν τρώτε σωστά για το γονότυπο σας, μπορείτε να αυξήσετε τη φυσική ικανότητα των γονιδίων σας να πα-ρέχουν αντιοξειδωτική προστασία, η οποία αποτρέπει το σχηματισμό μορίων ΑGΕ και παράλληλα βοηθά στην αποβολή τους. Ανάγνωση του Προγεννητικού σας Ιστορικού Τώρα που καταλαβαίνετε γιατί το προγεννητικό σας ιστορικό είναι τόσο σημαντικό, είναι ώρα να ανακαλύψουμε τι συνέβη εκείνους τους κρίσιμους εννέα μήνες. Όχι, δεν εννοώ να τηλεφωνήσετε στη μητέρα σας. Μπορείτε να μάθετε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε διαβάζοντας τα επόμενα κεφάλαια. 13 / 13