Çevremiz ve yaşam şeklimiz, DNA dizisini değiştirmeden genlerimizin işlevini değiştirebilir. Bir makale derlemesi, geçen 10 yılda çevresel faktörlerin, obezite ve tip 2 diyabete nasıl katkıda bulunduğunu inceliyor.
Genlerimiz çok sayıda özelliğimizden sorumludur. Fakat beslenme ve çevresel faktörlerin de rolleri vardır. Eğer her gün yaktığımızdan daha fazla kalori tüketirsek, kilo alırız. Bu da tip 2 diyabet geliştirme eğilimimizi arttırır.
Yaşam şeklimizi değiştirdiğimizde ve kilo kaybettiğimizde, yağ hücrelerimiz ve pankreas iyileşir. Ancak bu basit denklem, bizi çok sayıda cevaplanmamış soruyla baş başa bırakır. Aynı beslenme planını ya da egzersiz düzenini takip etmelerine rağmen, bazı insanlar neden diğerlerine göre daha hızlı kilo verir? Genetik riskleri benzer olduğu halde, neden bazı insanların tip 2 diyabeti varken, diğerlerinin yoktur?
Epigenetik, bu soruların cevaplarını barındırıyor olabilir. Genetiğe göre daha genç bir bilim dalı olan epigenetikte, genetik kodda herhangi bir değişiklik olmadığı halde gen işlevinde meydana gelen değişiklikler ele alınır. Artan obezite ve tip 2 diyabet vakaları epigenetik ile açıklanabilir mi?
Epigenomun Kişisel ve Dinamik Oluşu
Epigenetik değişiklikler, gen işlevini etkileyen bir yoldur. DNA metilasyonu, bir epigenetik değişiklik türüdür. Metilasyonda; DNA dizisindeki sitozin bazına, metil grupları olarak adlandırılan küçük kimyasal etiketler bağlanır. Bu metilasyon olayı da, genin işlevini durdurur. Ebeveynlerimizden bazı epigenetik işaretleyiciler alırız. Fakat bunların çoğu kendiliğinden ortaya çıkar ve yaşamımız boyunca değişikliklere uğrar. Bunun sonucunda her birimizin eşsiz bir epigenomu olur.
İsveç’te Lund Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Cell Metabolism adlı dergide yayınladıkları çalışmalarında, DNA metilasyonunun obezite ve diyabetle nasıl bir ilişkisi olduğunu araştırdılar. Yapılan çalışmada genomdaki çok sayıda epigenetik değişiklik sayesinde, bir kişinin vücut kütle endeksinin tahmin edilebileceğini ileri sürdüler.
Tip 2 diyabeti olan ve sağlıklı kişilerin pankreas adacıklarındaki (insülin üreten yapılar) DNA metilasyon bölgeleri karşılaştırıldığında, iki grup arasında 26,000 farklı bölge tespit edildi. Fakat bu değişikliklerin, tip 2 diyabetin etkisiyle mi ortaya çıktığı yoksa tip 2 diyabetin nedeni mi olduğu henüz bilinmiyor.
Diyet, Egzersiz ve Yaşlanma
Yüksek oranda yağ ve şeker içeren Batı diyetiyle, obezite ve diyabet arasında bağlantı olduğuna dair çok sayıda kanıt vardır. Epigenetik çalışmalar, bunun nedenini söyleyebilir.
Çok sayıda obez kişide görülen diyeti taklit eden, 5 günlük yüksek yağ içeren beslenmede; insan iskelet kası ve yağ dokusundaki gen ekspresyonunun ve metilasyon düzeninin değiştiği görüldü. Metilasyon değişikliklerini aşırı beslenmeyle uyarmak, değişiklikleri kontrollü bir diyetle geri çevirmekten daha kolay görünüyor.
Egzersiz, epigenomumuzu da etkiler. Hem tek seanslı hem de uzun süreli egzersiz, iskelet kası ve yağ dokumuzdaki DNA metilasyonunu değiştirir. Fakat bu iki egzersiz şeklinin hedefledikleri genler farklıdır. Epigenetik; farklı insanların egzersize neden farklı şekilde cevap verdiğini de açıklayabilir.
Yaşlandıkça epigenomumuz değişmeye devam eder ve yaşlanma epigenetik değişiklikler için en önemli faktördür. Araştırmalara göre; kişi yaşlandığında, obezite ve epigenetik değişikler arasında bir bağlantı olur. Fakat bunun neden ve nasıl olduğu şu an belirsizdir.
Gelecek Nesile Ne Olacak?
Sıçanlarla yapılan bir çalışma; obezite ve tip 2 diyabetle ilişkili genetik değişikliklerden bazılarını bir nesilden diğerine geçirebildiğini gösterir. İnsanlarda bu tür araştırmalar henüz yeni başlıyor ama bazı ilginç sonuçlar ortaya çıkıyor.
Yapılan bir çalışmada; hamilelik sırasında tip 2 diyabete sahip annelerin çocukların, hayatlarının ilerleyen evrelerinde tip 2 diyabet ve obezite geliştirme riski artıyor. Birkaç çalışmada da; hamilelik sırasında açlık yaşayan annelerin çocuklarının; muhtemelen leptin genindeki (tokluk hissini sağlayan hormonu kodlayan gen) metilasyon değişimi nedeniyle obezite ve glikoz intoleransına daha yatkın olduğu görüldü. Fakat yeni neslin epigenomunda sadece anneler iz bırakmaz. Obez erkeklerin spermlerinin de, kendine özgü bir DNA metilasyon paterni vardır.
Genomdaki obezite ile ilgili bölgelerdeki DNA metilasyonu; obezite ve tip 2 diyabet geliştirme riski yüksek olan kişileri belirlemek için biyobelirteç olarak kullanılabilir. Daha iyi biyobelirteçlerin yardımıyla, DNA metilasyon bölgelerinin yüksek risk faktörleri olduğunu göstermek ve farmakolojik ajanları kullanarak metilasyon düzenlerini değiştirmek mümkün olabilir. Şu an var olan epigenetik ilaçlarını bilim insanları, lösemi gibi diğer hastalıklar için test etmektedir. MC1568 (bir histon deasetilaz inhibitörü) adlı bir tür epigenetik ilaçla yapılan bir çalışmada, tip 2 diyabeti olan kişilerin pankreas adacıklarında insülin salınımı arttı.
Epigenetik değişikliklerin geçici ve dönüştürülebilir doğası, obezite ve tip 2 diyabet için çeşitli tedavi yöntemleri geliştirme olanağı sunuyor. Hatırlanması gereken önemli bir nokta, DNA metilasyonunun sadece bir tip epigenetik modifikasyon (değişim) oluşudur. Yeni doğmuş bu araştırma alanı yavaşça ilerliyor ve bazı ilginç keşifler ufukta gözüküyor.
Kaynakça:
https://www.medicalnewstoday.com/articles/325134.php
Yazar: Ayça Olcay