ارتباط بین رژیم غذایی مادر در دوران بارداری با توارث بیماری‌های ژنتیکی

تحقیقات جدید نشان می دهد که چگونه رژیم غذایی مادر در دوران بارداری ویژگی های فرزندش را به طور دائمی تحت تاثیر قرار می دهد و همچنین می تواند توضیح دهد که چگونه بیماری هایی مانند دیابت نوع دو و چاقی به ارث می رسند.

این مطالعات نشان می دهد که ویژگی هایی مانند وزن، می تواند تحت تاثیر تغییرات ژنتیکی روی نواحی دور از انتظار ژنوم شکل بگیرد.

تا امروز مطالعات ژنتیکی قادر به تفسیر کامل فرآیندی که در آن بیماری هایی مانند دیابت نوع دو و چاقی به ارث می رسند نبوده اند. ولی مقالات اخیر درباره این موضوع، حلقه های گمشده در معمای توارث بیماری را کامل می کنند.

یافته ها نشان می دهد تغییرات ژنتیکی DNA ریبوزومی (rDNA) می تواند سرنخی برای درک اینکه چگونه محیط داخل رحم ویژگی های زاده ها را تعیین می کند باشد. rDNA ماده ژنتیکی است که ریبوزوم های متصل شونده به پروتئین را داخل سلول شکل می دهند.

این واقعیت که به نظر می رسد تغییرات ژنتیکی DNA ریبوزومی چنین نقش مهمی ایفا می کنند، نشان می دهد در بیشتر مطالعات ژنتیکی انسان، اهمیت این تغییرات نادیده گرفته شده است. این مطالعات تنها بخشی از ژنوم افراد را مورد بررسی قرار داده است و اهمیتی به DNA های ریبوزومی نداده اند. به همین علت است که شاید تاکنون تنها قادر به توضیح بخش کوچکی از وراثت بسیاری از بیماری های ژنتیکی بوده ایم.

اپی ژنتیک و زاده ها

عوامل محیطی مانند رژیم، استرس و سیگار در کنار عوامل ژنتیکی، در محیط داخلی رحم فعالیت می کنند تا ویژگی های زاده را در بزرگسالی تحت تاثیر قرار دهند. این یک برنامه ریزی تکوینی است که می تواند سهمی در اضافه وزن فرد داشته باشد.

اپی ژنتیک سهم زیادی در این فرآیند دارد. اپی ژنتیک اشاره به تغییرات خارجی روی DNA دارد که ژن ها را خاموش یا روشن می کنند. این تغییرات توالی DNA را عوض نمی کند، ولی چگونگی بیان را تحت تاثیر قرار می دهند. چنین تغییراتی شامل اضافه کردن ترکیبات شیمیایی مانند گروه های متیل به DNA است. این نشانه های اپی ژنتیکی تعیین می کنند که ژن ها بیان شوند یا خیر.

گفته می شود در پاسخ به محیط ضعیف داخل رحم، محتوای اپی ژنتیکی زاده ها تغییر می کند.

این گروه تحقیقاتی مقایسه کردند که چگونه رژیم کم پروتئین (8درصد پروتئین) و رژیم طبیعی حاوی 20 درصد پروتئین زاده های موش های باردار را تحت تاثیر قرار می دهد.

رژیم کم پروتئین منجر به تولد زاده هایی با جثه کوچک می شود

در ابتدا محققین اطلاعاتی به دست نیاوردند، ولی بعد از آنالیز اطلاعات ریبوزومی به شیوه ای متفاوت، تفاوت های اپی ژنتیکی زیادی یافتند.

"هنگامی که سلول ها تحت تنش هستند، به عنوان مثال زمانی که سطح مواد غذایی کم است، تولید کردن پروتئین را به عنوان راهی برای بقا تغییر می دهند. موش های مادری که رژیم غذایی کم پروتئین داشتند، زاده هایشان rDNA متیله شده نشان دادند. این اتفاق بیان rDNA های آن ها را آهسته می کرد و عملکرد ریبوزوم ها را تحت تاثیر قرار می داد و منجر به تولد زاده هایی با جثه کوچک (حدودا 25درصد سبک تر) می شد."

این تغییرات اپی ژنتیکی در زمان بندی حیاتی از تکوین زاده ها در رحم رخ می دهد و این تغییرات طی زندگی فرد باقی می مانند. رژیم غذایی مادر در زمان بارداری اثر بیشتری روی وضعیت اپی ژنتیکی زاده ها و وزن آن ها نسبت به رژیم غذایی خود فرزند بعد از دوران شیردهی دارد.

کپی های متعدد rDNA در هر ژنومی وجود دارد. محققین دریافتند که همه کپی های rDNA به صورت اپی ژنتیکی پاسخ گو نیستند. زاده های مادرانی که رژیم غذایی کم پروتئین را دنبال می کردند یک شکل rDNA (متغیرA) را داشتند که متیله شدن را تجربه می کرد و وزن را تحت تاثیر قرار می داد.

موش هایی که متغیرA بیشتری دارند کوچک ترین زاده ها را تشکیل می دهند.

تاثیر وراثت بر دیابت نوع دو بین 25 تا 80 درصد تخمین زده می شود، ولی مطالعات ژنومی 20 درصد این آمار را شامل می شود. نقش مهمی که  متغیرهای ژنتیکی rDNA ایفا می کنند می تواند تعدادی از این توارث های مجهول را توضیح دهد.

این یافته ها همچنین نشان می دهد که موش هایی که رژیم غذایی پرچرب را مصرف می کردند، زاده هایی با ازدیاد متیلاسیون rDNA داشتند. متیلاسیون می تواند پاسخ عمومی به استرس باشد و همچنین می تواند افزایش چاقی در سراسر جهان را توجیه کند.