Mikrobiom i ljudska genetika Zašto je zdravlje vašeg stomaka važno za vaše gene?
Da li ste znali da 90% ćelija u našem organizmu uopšte nisu ljudske ćelije? To su ćelije raznih mikroorganizama, pre svega bakterija i u nama ih ima 10 puta više nego naših, ljudskih ćelija. Ovaj skup mikroorganizama u našem organizmu naziva se mikrobiom.
Ambiciozni projekat za proučavanje ljudske genetike (The Human Genome Project) započeo je 1990. godine sa namerom da detektuje i mapira sve naše ljudske gene i njihovu ulogu. Cilj naučnika, koji su učestvovali u projektu, je bio da bolje razumeju genetske uslovljenosti za razvoj određenih bolesti, od alergija do karcinoma, i da stvore nove mogućnosti za lečenje. Ono što su našli, pored ljudskog genoma, je paralelni genom poreklom od našeg mikrobioma.
Vi na svet dolazite sa oko 22 000 ljudskih gena. Ali ako posmatramo vaš mikrobiom vi, zahvaljujući njemu, posedujete još 3,3 miliona gena. To znači da se vaši ljudski i geni i geni iz mikrobioma nalaze u odnosu 1: 150.
Naši ljudski geni se menjaju sporo, iz generacije u generaciju. Ali životni vek mikroorganizma u vama je samo dvadesetak minuta. To znači da se genetika vašeg mikrobioma menja neverovatno brzo. U toku samo jednog dana može doći do rapidnih promena genetskog materjala vašeg mikrobioma usled uzimanja antibiotika, konzumiranja loše hrane, unosa hemikalija, sresa. Međutim, zahvaljujući tome, za samo nekoliko nedelja možemo popraviti stanje našeg mikrobioma, u velikoj meri. Ovo nam pruža neverovatne mogućnosti i neverovatnu kontrolu nad našim zdravljem, apetitom, kilažom i metabolizmom.
Osim što mikrobiom ima izuzetan uticaj na nas putem svojih gena, on takođe može imati ogroman uticaj na naše, ljudske gene. Mogućnost modifikacije genske ekspresije (uključivanje i isključivanje pojedinih gena-ispoljavanje određene osobine) naziva se epigenetika i jedna je od najuzbudljivijih naučnih oblasti, danas. Umesto da posmatrate svoje gene kao nešto što zacrtano i nepromenljivo utiče na vaš život, posmatrajte ih kao dinamične. Ispoljavanje gena, odnosno vaše nasleđe, može biti značajno modifikovano onim što jedete, nutrijentima i suplementima koje unosite, načinom na koji spavate ili se nosite sa stresom. Drugim rečima, vi možete promeniti svoje gene.
Kako funkcioniše epigenetika? Mnogi od nas imaju genetske predispozicije da razviju dijabetes, na primer. Više različitih gena je uključeno u ovo nasleđe i svi oni moraju da intereaguju na određeni način da bi se razvila bolest. Međutim, ishrana bogata ugljenim hidratima može da aktivira ove gene a zdrava ishrana, bogata vitalnim nutrijentima može da ih deaktivira. Dakle, genska ekspresija ili epigenetika zavisi, u najvećoj meri, od spoljnih faktora. Pri tome se sami geni ne menjaju. Menja se samo ispoljavanje njihovih karakteristika. Naši geni nas takođe, predisponiraju da budemo gojazni. U tu predispoziciju je takođe uključeno više gena i njihove komplikovane interakcije. Međutim, ovo genetsko nasleđe takođe može biti bokirano spoljnim uticajima. Neizbalansiran mikrobiom može aktivirati predispoziciju ka gojaznosti a zdrav mikrobiom može deaktivirati gene koji su zaslužni za tu predispoziciju. I suprotno, oni koji su predisponirani da imaju zdravu telesnu težinu mogu lako postati gojzni ukoliko na njih utiču nepravilna ishrana, stres, toksini ili loš životni stil. Zapravo, sve ovo utiče na naš mikrobiom. Sastojci hrane, toksini koje unosimo putem vode, hrane, čak i vazduha, lekovi, stres, remete našu crevnu floru i to na kraju utiče na naše gene.
Geni su veoma važan deo priče - samo jedan deo. Kada je započet rad na projektu za proučavanje ljudske genetike (The Human Genome Project) mnogi naučnici su očekivali da će nam naši geni pružiti konačne odgovore o ljudskoj individualnosti. Međutim, ono što su našli je da svi ljudi dele oko 99,9% iste ljudske DNA. Dakle, naša genetika je veoma slična, ma koliko mi mislili da se razlikujemo. Nasuprot tome, ne postoje dve osobe, uključujući i jednojajčane blizance, koji dele isti mikrobiom. Uzevši to u obzir, kao i da geni našeg mikrobioma u nama preovlađuju u odnosu 150:1, postavlja se pitanje odakle naša različitost i jedinstvenost potiče. Možda naše zdravlje i naša jedinstevost imaju više veze sa genetikom našeg mikrobioma nego našim ljudskim genima?
Konkretan zaključak koji se nameće je da naš mikrobiom igra značajnu ulogu u našem sveukupnom zdravlju. Da bi održali zdravo, vitko telo i zdrav duh treba da unosimo biološki vrednu hranu, bez pesticida, herbicida, antibiotika, genetski modifikovanih organizama, da kontrolišemo stres i utičemo na našu okolinu kako bi nam pružila zdravo i bezbedno okruženje.
Literatura:
http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/teacher/
http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/changing/
http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/disease/
Kellman, Raphael (2014-07-01). The Microbiome Diet: The Scientifically Proven Way to Restore Your Gut Health and Achieve Permanent Weight Loss (p. 15). Da Capo Press. Kindle Edition.
Nature. 2013 Aug 29;500(7464):541-6. doi: 10.1038/nature12506. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Le Chatelier E1, Nielsen T, Qin J, Prifti E, Hildebrand F, Falony G, Almeida M, Arumugam M, Batto JM, Kennedy S, Leonard P, Li J, Burgdorf K, Grarup N,Jørgensen T, Brandslund I, Nielsen HB, Juncker AS, Bertalan M, Levenez F, Pons N, Rasmussen S, Sunagawa S, Tap J, Tims S, Zoetendal EG, Brunak S,Clément K, Doré J, Kleerebezem M, Kristiansen K, Renault P, Sicheritz-Ponten T, de Vos WM, Zucker JD, Raes J, Hansen T; MetaHIT consortium, Bork P, Wang J, Ehrlich SD, Pedersen O.
6.Science Daiily, May 21 2010, Human microbiome project: Diversity of human microbes greater than previously predicted
