اپی ژنتیک و تاثیر سبک زندگی والدین بر سلامت باروری و نسل‌های آینده

همه سلول‌های بدن ما یک DNA دارند، ولی تا به حال به این فکر کردید که چرا سلول مغز با سلول پوست فرق دارد؟ یا چرا بخشی از خصوصیات رفتاری دوقلو‎های همسان که محتوای ژنتیکی یکسانی دارند، با هم متفاوت است؟ این تفاوت به خاطر اثر اپی ژنتیک است. اپی‌ژنتیک به زبان ساده یعنی عوامل کنترل‌کننده روشن و خاموش شدن ژن‌ها. درست است که ژن‌ها مسئول تمام ویژگی‌های یک فرد هستند اما نحوه بیان ژن در هر فردی می‌تواند متفاوت باشد. اپی‌ژنتیک، به علم بررسی نحوه بیان ژن گفته می‌شود. نحوه بیان ژن می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی محیط، تغذیه، استرس یا حتی تجربیات زندگی قرار بگیرد و حتی بعضی از آن‌ها به نسل بعد هم منتقل ‌شود! 

تغییرات اپی‎ژنتیکی کمک می‎کند که سازگاری فرد با محیط تعدیل شود و با اصلاح مسیرهای مولکولی التهابی و پاسخ ایمنی، بر سلامت و عدم بروز بیماری‌های شایع اپی ‎ژنتیکی تأثیر می‌گذارد. در زمینه سلامت باروری، اپی ژنتیک بینش‌های جالبی در مورد اینکه چگونه عوامل محیطی، انتخاب‌های سبک زندگی و حتی سلامت والدین می‎تواند بر باروری، بارداری و سلامت نسل‌های آینده تأثیر بگذارند، ارائه می‌دهد. در این مقاله از مجله اینترنتی مام به بررسی تأثیر متقابل اپی ژنتیک و سلامت باروری، ﻧﻘﺶ اپی ژنتیک در رشد دوران جنینی و نتایج بارداری و سلامت بین نسلی خواهیم پرداخت.

اپی ژنتیک چیست و چه تفاوتی با ژنتیک دارد؟

در پاسخ به این سوال که اپی ژنتیک چیست، می‌توان گفت اپی ژنتیک به تغییراتی در ژنوم اشاره دارد که بر فعالیت ژن بدون تغییر توالی DNA تأثیر می‌گذارد. به عبارت ساده‌تر، تفاوت ژنتیک و اپی ژنتیک این است که اپی‌ژنتیک تنظیم‌کننده‌ای است که کنترل می‌کند کدام محتوای ژنتیکی در چه زمانی و در چه سلولی روشن یا خاموش باشد. این تغییرات می‌تواند تحت تأثیر عوامل خارجی مانند رژیم غذایی، استرس، سموم و قرار گرفتن در معرض محیطی قرار گیرد و به نسل‌های آینده منتقل شود.

سبک زﻧﺪگی واﻟﺪین ﻗﺒﻞ از ﺑﺎرداری و ﻧﻘﺶ آن در اپی ژنتیک 

شواهد و مطالعات از تغییرات اپی ژنتیک و سبک زندگی حمایت می‌کند. سبک زندگی سالم والدین پیش از بارداری، شامل تغذیه مناسب، ورزش، کنترل استرس و پرهیز از مواد مضر، می‌تواند تأثیرات اپی ژنتیکی مثبتی بر نسل بعدی داشته باشد و خطر بیماری‌ها و اختلالات رشد را کاهش دهد. تاثیر اپی ژنتیک بر خصوصیات رفتاری فرزندان هم ثابت شده است. مکانیسم‌های اپیژنتیک برای هر مرحله از فرآیند تولید مثل، از رشد اسپرم و تخمک گرفته تا بارداری و بعد از آن، شامل موارد زیر است:

اسپرماتوژنز (تشکیل اسپرم)

در طول تولید اسپرم، نشانگرهای اپی ژنتیک بیان صحیح ژن های لازم برای عملکرد اسپرم را تضمین می‌کنند. عوامل محیطی مانند سیگار کشیدن، استرس و رژیم غذایی نامناسب می توانند متیلاسیون DNA اسپرم را مختل کنند و منجر به کاهش کیفیت، تحرک و پتانسیل لقاح اسپرم شوند. اپی‎ ژنتیک اسپرم برای لقاح و رشد جنین هم بسیار مهم است و تغییر متیلاسیون DNA در اسپرم با ناباروری و سقط مکرر بارداری همراه است.

اووژنز (تشکیل تخمک)

تنظیم مناسب اپی ‎ژنتیک بلوغ سالم تخمک‌‎ها را تضمین می‎کند. بالا رفتن سن مادر با تغییر الگوهای متیلاسیون DNA، کاهش کیفیت تخمک و افزایش خطر ناهنجاری های کروموزومی مرتبط است.

سیستم تناسلی زنان

تغییرات اپی‎ژنتیکی عملکرد تخمدان، تولید هورمون و پذیرش آندومتر را تنظیم می‎کند. شواهد نشان می‌دهد اختلالاتی مانند تنبلی تخمدان و اندومتریوز با الگوهای اپی‎ ژنتیک غیرطبیعی مرتبط است.

رشد و لانه گزینی جنین

برنامه‎‌ریزی مجدد اپی ژنتیک در مراحل اولیه جنینی اتفاق می‎افتد و بیان ژن مناسب را برای رشد و تمایز تضمین می‌کند. اشتباهات در این برنامه ریزی مجدد می‌تواند منجر به ناهنجاری‌های رشدی یا شکست لانه گزینی شود. 

پذیرش رحم

اپی ژنتیک آندومتر تعیین می‎کند که آیا رحم برای پذیرش جنین آماده است یا خیر. اختلال در تغییرات متیلاسیون DNA می‌تواند منجر به شکست لانه گزینی شود که یکی از علل شایع ناباروری است.

بارداری و رشد جنین

جفت که جنین را تغذیه می‌کند، برای شکل گیری و عملکرد خود به تنظیم اپی‌ژنتیکی مناسب متکی است. اختلالات اپی ژنتیکی در جفت می‌تواند منجر به عوارضی مانند پره‎ اکلامپسی یا محدودیت رشد داخل رحمی (IUGR) شود.

عوامل موثر بر اپی ژنتیک در سلامت باروری

چندین عامل محیطی و سبک زندگی می‎توانند تغییرات اپی ‎ژنتیکی را که بر باروری و پیامدهای بارداری تأثیر می‎گذارد، القا کنند. از جمله عوامل موثر بر اپی‎ژنتیک در سلامت باروری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

رژیم غذایی و تغذیه

مواد مغذی مانند فولات، ویتامین‌های B6 و B12 و کولین برای متیلاسیون صحیح DNA ضروری هستند. کمبود این ریزمغذی‌ها در بدن می‌تواند منجر به بیان غیر طبیعی ژن در جنین شود. 

سموم محیطی

قرار گرفتن در معرض سموم محیطی مانند BPA، فتالات‌ها و آلاینده‌ها الگوهای اپی ژنتیکی را تغییر می‌دهد، باروری را کاهش می‎دهد و خطرات بارداری را افزایش می‌دهد.

استرس

اثر استرس بر ژن های جنین هم قابل توجه است. استرس مزمن باعث ایجاد تغییرات اپی ژنتیکی می‌شود که می‌تواند تعادل هورمونی و عملکرد تولید مثل را مختل کند.

سیگار و الکل

این عادات مواد مضری را وارد بدن می‎کند که باعث اختلال در اپی ژنتیک اسپرم و تخمک می‌شود، باروری را کاهش می‌دهد و خطر نقص مادرزادی را افزایش می‌دهد.

سن بالا

افزایش سن منجر به تجمع خطاهای اپی ژنتیک در اسپرم و تخمک می‌شود که به کاهش باروری و افزایش نرخ سقط جنین کمک می‎کند.

ﺗﻐﺬﯾﻪ چگونه آﯾﻨﺪه‎ ژنتیکی ﻓﺮزﻧﺪ را شکل می‎دﻫﺪ؟

نقش تغذیه والدین بر ژنتیک کودک غیر قابل انکار است. اکثر محققان معتقدند که تغییرات اپی‎ژنتیکی می‎تواند با قرار گرفتن در معرض مواد غذایی در اوایل زندگی، مانند دوران بارداری، رخ دهد. بنابراین تحقیقات اپی‌ژنتیک تغذیه بر مصرف رژیم غذایی در دوران بارداری متمرکز است. این مطالعات بر تأثیر ماندگار رژیم غذایی والدین بر فرزندان تأکید می‎کند و نشان می‎دهد که انتخاب‎‌های غذایی والدین بر سلامت فرزندانشان تأثیر می‎گذارد.

اﺳﺘﺮس و ﺳﻼﻣﺖ روان چگونه ﺑﺮ اپی ژنتیک تاثیر می‌گذارند؟

استرس مزمن و اختلالات روانی می‌توانند از طریق مکانیسم‌های اپی‌ژنتیک بر نحوه‌ی فعالیت ژن‌ها اثر بگذارند و زمینه‌ساز یا تشدیدکننده اختلالات روان‌شناختی یا حتی جسمی شوند.  استرس مزمن، به‌ویژه در دوران کودکی یا نوجوانی، می‌تواند الگوهای متیلاسیون DNA را تغییر دهد. این تغییرات ممکن است باعث سرکوب یا فعال‌سازی برخی ژن‌ها شوند. مثلاً ژن‌هایی که در تنظیم محور HPA (هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال) نقش دارند، ممکن است تحت تأثیر قرار گیرند. اختلالاتی مانند افسردگی، PTSD و اضطراب با تغییرات اپی‌ژنتیک همراه هستند.

نقش پدر در سلامت اپی‌ژنتیک نسل آینده

یک پدر تقریباً نیمی از DNA فرزند خود را تشکیل می‌دهد، بنابراین به راحتی می‌توان فهمید که چگونه محتوای ژنتیکی پدر می تواند بین نسل‌ها منتقل شود. در سال‌های اخیر، پژوهش‌های علمی نشان داده‌اند که پدران نه‌تنها از طریق انتقال ژن‌ها، بلکه از طریق تغییرات اپی‌ژنتیکی در اسپرم، می‌توانند بر سلامت نسل‌های آینده تأثیرگذار باشند. سلامت پدر و قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی نامطلوب در دوره قبل از بارداری تأثیر قابل توجهی بر نسل آینده دارد و مشکلاتی مانند استرس، رژیم غذایی و مواد سمی بر سلامت فرزندان تأثیر می‌گذارد. با این حال، تحقیقات انسانی محدود است.

آﯾﺎ تغییرات اپی ژنتیک میﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﻧﺴﻞﻫﺎی ﺑﻌﺪ منتقل ﺷﻮﻧﺪ؟ 

این یک موضوع بسیار بحث برانگیز در تحقیقات علوم زیستی است و همه چیز در مورد وراثت اپی ژنتیک در انسان حدس و گمان است. وراثت اپی ژنتیکی به این معنی است که برخی از مولکول‎ها اطلاعات اپی‎ژنوم والدین را به سلول‏های کودک خود منتقل می‎کنند. این مسئله مستلزم این است که مولکول‌هایی در پاسخ به یک اصلاح اپی‎ژنتیکی ساخته شوند و آن مولکول‎ها در تخمک یا اسپرم وجود داشته باشند. از طرفی جنین به معنای واقعی کلمه به مدت نه ماه در رحم مادر خود زندگی می‎کنند. این مسئله است به این معنی است که جنین برای مدت زمان قابل توجهی محیطی مشابه مادر را تجربه می‎کند. بنابراین، هر گونه تغییر در حالات اپی ژنتیکی در آن دوره ممکن است به جای انتقال ارثی، ناشی از اثرات مستقیم محیطی باشد.

اپی ژنتیک و فناوری‌های کمک باروری (ART)

اپی ژنتیک نقش مهمی در موفقیت ART، مانند لقاح آزمایشگاهی (IVF) دارد. الگوهای اپی ژنتیک برای رشد طبیعی جنین ضروری هستند. انجماد تخمک، اسپرم یا جنین می‌تواند بر نشانگرهای اپی ژنتیک تأثیر بگذارد و سؤالاتی را در مورد پیامدهای بلندمدت ایجاد کند. فناوری‌های نوظهور برای ارزیابی سلامت اپی ژنتیکی جنین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که به طور بالقوه نرخ موفقیت ART را بهبود می‌بخشد.

چگونه با اصلاح سبک زندگی به سلامت ژنتیکی جنین کمک کنیم؟ 

در حالی که برخی از تغییرات اپی ژنتیک اجتناب ناپذیر هستند، بسیاری از آن‌ها را می‌توان تحت تأثیر اصلاحات سبک زندگی و مداخلات پزشکی قرار داد یا کاهش داد.

تغذیه مناسب داشته باشید

یک رژیم غذایی متعادل و غنی از فولات، کولین، اسیدهای چرب امگا 3 و آنتی اکسیدان ها از تنظیم اپی ژنتیک سالم پشتیبانی می‌کند.

قرار گرفتن در معرض سموم را به حداقل برسانید.

از مواد شیمیایی مختل کننده غدد درون ریز در پلاستیک‌ها، محصولات مراقبت شخصی و پاک کننده‌ها اجتناب کنید. همچنین برای کاهش قرار گرفتن در معرض آفت کش‌ها، غذاهای ارگانیک را انتخاب کنید.

استرس خود را مدیریت کنید

تکنیک‎‌های مدیریت استرس، مانند یوگا و مدیتیشن، می‎توانند تغییرات مضر اپی ژنتیک را کاهش دهند.

سبک زندگی سالم را حفظ کنید

ورزش منظم، خواب کافی و اجتناب از سیگار و الکل می تواند سلامت اپی ژنتیک را بهبود بخشد.

برنامه ریزی قبل از بارداری

هر دو طرف باید سلامت خود را قبل از لقاح بهینه کنند تا بهترین محیط اپی ژنتیک ممکن را برای فرزندشان تضمین کنند. تغییرات اپی ژنتیکی قبل از بارداری سلامت جنین و تجربه یک بارداری سالم را تجربه می‌کند. 

پرسش‌های متداول

در ادامه به بررسی پرسش‌های متداولی خواهیم پرداخت که در رابطه با سهم پدر و مادر در ساختار ژنتیکی فرزندان ممکن است برای شما مطرح شود.

اپی ژنتیک یعنی چه؟

اپی ژنتیک به تغییراتی در بیان ژن‌ها گفته می‌شود که بدون تغییر در توالی DNA اتفاق می‌افتند. تحقیقات ارتباط اپی‌ژنتیک و سلامت را نشان می‎دهد و بر نقش اپی‎ژنتیک در رشد، تکامل، پاسخ به محیط و حتی بیماری‌ها تاکید می‌کند.

آﯾﺎ ﻓﻘﻂ ﻣﺎدرﻫﺎ ﺑﺎﯾﺪ نگران اپی ژنتیک جنین ﺑﺎﺷﻨﺪ؟

خیر، پدرها نیز باید نگران باشند. مطالعات نشان داده‌اند که سبک زندگی، تغذیه، سن، و حتی استرس پدران پیش از لقاح می‌تواند تغییرات اپی ژنتیک در اسپرم ایجاد کرده و بر سلامت نسل بعد تأثیر بگذارد.

آﯾﺎ اﺛﺮات اﺳﺘﺮس ﯾﺎ ﺗﻐﺬﯾﻪ ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﻗﺒﻞ از ﺑﺎرداری واﻗﻌﺎ ﺑﻪ جنین منتقل می‎ﺷﻮد؟

بله. شواهد علمی قوی وجود دارد که نشان می‌دهد استرس، تغذیه نامناسب، و حتی قرارگیری در معرض سموم قبل از بارداری (در هم مادر و هم پدر) می‌تواند از طریق تغییرات اپی ژنتیک به جنین منتقل شود. این تغییرات ممکن است روی رشد مغز، سیستم ایمنی و احتمال ابتلا به بیماری‌ها در آینده اثر بگذارند.

آیا تغییرات اپی ژنتیک برگشت پذیر هستند؟

تا حدی بله. بسیاری از تغییرات اپی ژنتیک، قابل برگشت هستند؛ به‌ویژه آن‌هایی که در پاسخ به عوامل محیطی رخ می‌دهند. اصلاح سبک زندگی (مثل تغذیه سالم، ورزش، کاهش استرس) می‌تواند برخی از این تغییرات را خنثی یا حتی معکوس کند، البته نه همیشه.

بهترین زﻣﺎن ﺑﺮای اﺻﻼح سبک زﻧﺪگی پیش از ﺑﺎرداری چه ﻣﻮﻗﻊ اﺳﺖ؟

بهترین زمان، حداقل سه تا شش ماه پیش از بارداری است. این بازه زمانی به بدن فرصت می‌دهد تا سلول‌های جنسی (تخمک و اسپرم) را در شرایط مطلوب‌تری تولید کند و محیط بدنی سالم‌تری برای بارداری فراهم آورد.

آﯾﺎ تغییرات اپی ژنتیکی ﺑﻪ ﻧﻮهﻫﺎ ﻫﻢ منتقل میﺷﻮﻧﺪ؟

در برخی موارد، بله. این پدیده به نام وراثت بین‌نسلی (transgenerational inheritance) شناخته می‌شود. اگر تغییرات اپی ژنتیک در سلول‌های جنسی (تخمک یا اسپرم) تثبیت شوند، ممکن است به نسل‌های بعدی مانند نوه‌ها نیز منتقل شوند، حتی اگر آن‌ها در معرض مستقیم عامل اولیه نبوده باشند.

و در پایان…

اپی ژنتیک درک ما را از اینکه چگونه عوامل محیطی و انتخاب‌های سبک زندگی بر سلامت باروری تأثیر می‌گذارد، متحول کرده است. با تنظیم بیان ژن در گامت‌ها، جنین‌ها و رحم، مکانیسم‌های اپی ژنتیک نقش اصلی را در باروری، بارداری و سلامت نسل‌های آینده ایفا می‌کنند. شناخت اهمیت سلامت اپی ژنتیک، افراد را قادر می سازد تا انتخاب های آگاهانه داشته باشند و شیوه‌هایی را اتخاذ کنند که باروری و نتایج باروری آن‌ها را بهینه می‌کند. با ادامه پیشرفت تحقیقات، ادغام اپی ژنتیک در پزشکی باروری فرصت های جدیدی را برای بهبود زندگی والدین و فرزندانشان نوید می‌دهد.