Epigenetikk –en vitenskap om hvordan miljøet styrer genene våre

Epigenetikk

–en vitenskap om hvordan miljøet styrer genene våre.

Biologiens sentrale dogme er – troen på at livet kontrolleres av genene våre. Gener oppfattes som skjebne, hvor genene og uttrykket deres betraktes som forutbestemt.

AV STINE RØTHING | CAND SCIENT I BIOLOGI | REKTOR SIRIUS NATURTERAPEUTISK SKOLE HAUGESUND

Omkring år 2000 varslet imidlertid en gruppe forskere at et nytt og revolusjonerende biologisk felt var under oppseiling. Det ble kalt epigenetikk – som helt bokstavelig betyr «over genetikk». Dette endret fullstendig forståelsen av hvordan livet styres eller kontrolleres. I de seneste årtier har den epigenetiske forskning slått fast, at det grunnleggende mønsteret eller matrisen i DNA som gis videre igjennom genene til avkommet, ikke er sementert ved fødselen, men avslører at gener konstant omdannes som reaksjon på valg vi foretar og forandringer vi erfarer igjennom livet. Epigenetikk er studiet av molekylære mekanismer som regulerer i hvilken grad gener uttrykker seg. Organismer som mennesket svarer på endringer i miljøet ved å tilpasse seg uten å forandre den genetiske koden i arvematerialet vårt. De signalene vi mottar fra endringer i miljøet, både indre og ytre, gir nye instruksjoner til et gen om å «slå seg på», slik at det blir aktivt og koder for proteinet sitt, - eller genet kan slå seg av.

GENER ER IKKE SKJEBNE Miljømessige påvirkninger, blant annet ernæring, stress, tanker og følelser, kan modifisere og endre uttrykket til genene våre uten å endre i selve grunnplanen & matrisen deres. Epigenetikerne har oppdaget at disse modifikasjonene kan gis videre til kommende generasjoner like så sikkert som selve DNA strukturen gis videre gjennom dobbeltspiralen. Så lenge en endret miljøfaktor, enten fysisk eller energimessig opprettholdes, opprettholdes også modifikasjonen og genets endrede uttrykk. Det er ikke genene som har kontroll, men miljøfaktorene i omgivelsene eller på den annen side, - de uheldige overbevisningene våre. I et større perspektiv blir livet vårt ikke bestemt av genene våre, men ut fra hvordan vi velger eller er i stand til å reagere på signaler fra omgivelsene.

DEN EPIGENETISKE ARVEN Både leg og lærd har diskutert hva som har størst betydning for karaktertrekkene våre – arv eller miljø. Troen på at det bare er genene som styrer vår biologi, fikk en alvorlig knekk da man ved årtusenskiftet begynte å kartlegge menneskets arvemateriale (genomet).

Basert på antall kjente proteiner i kroppen vår, ble det forventet at man skulle finne minst 120 000 gener, men kartleggingen av menneskets arvemateriale viste at vi kun har ca.25 000 gener, og altså langt fra nok til å produsere alle proteinene som kroppens milliarder av celler trenger. Det er all grunn til å spørre hva det er som styrer menneskets utvikling, og hvorfor vi ikke har flere gener enn en rotte eller en rundorm? Forskning et par årtier tilbake gav ny innsikt som gjelder den genetiske koden. Store deler av DNA – molekylet ble til inntil da, slettet som junk - DNA når molekylet ble lest på det tradisjonelle språket med bokstaver og ord. Søppel-DNA var altså ikke lesbart, men den epigenetiske forskningen kunne forklare spørsmål knyttet til «søppel DNA» og proteinmangel, idet ett gen kan gi opphav til mange ulike proteiner med varierende egenskaper avhengig av hvilken informasjon genet mottar fra andre gener i arvematerialet, fra cellenes indre miljø eller fra ytre miljøfaktorer. Valg av mat, miljø, tanker og følelser preger genene våre, og dermed også den neste generasjonen. Denne programmeringen begynner derfor allerede før

unnfangelsen og kan nedarves igjennom flere slektsledd. Dette kalles epigenetisk arv og representerer et paradigmeskifte innen ernærings – og miljømedisin.

CELLEKJERNEN OG PROTEINSYNTESEN Som menneske (Homo Sapiens) har vi 46 kromosomer i cellekjernen, den største organellen i cellen vår. Det genetiske språket er et slags «skriftspråk, hvor sammensetningen av 3 bokstaver til ord danner setninger og informasjon. Kromosomene våre består av 50 % DNA og ca. 50 % proteiner, og disse har en regulerende funksjon for hvilken informasjon genene uttrykker. Mens vitenskapen i årevis har hatt søkelys på studiet av DNA, ble de fleste proteinene på kromosomet kassert. Nå vet vi at det tilsvarer å kaste barnet ut med badevannet. Epigenetikerne undersøker derimot kromosomets proteiner, som viser seg å spille en like stor og avgjørende rolle som DNA hva arv angår. Et gen er en liten del av DNA og inneholder den informasjonen som er nødvendig for å danne et bestemt protein, man sier genet koder for et protein. Et gen uttrykker seg i rekkefølgen av «bokstaver» (aminosyrer) til «ord» (proteiner), og er utgangspunkt for produksjon av ulike proteiner i proteinsyntesen. Hvis genet er dekket av protein, kan man ikke «lese» informasjonen i genet. Tenk deg et gen for blå øyenfarge, som representerer koden for blå øyne. Men det genet eller den delen av DNA er dekket av reguleringsproteiner, som skjuler genet for blå øyne, sånn at det er umulig å lese informasjonen i genet. Spørsmålet er hvordan man får fjernet proteinene som skjuler genet. Jo, det trengs et signal fra omgivelsene som påvirker proteinet til å endre form og trekke seg vekk eller vri seg vekk fra genet sånn at genet kan ligge fritt og dermed leses. Den nye sofistikerte informasjonsstrømmen i biologien begynner med et signal fra omgivelsene, som deretter går videre til et reguleringsprotein, etterpå går til DNA, så til RNA som transporterer genet ut i cytoplasma hvor vi får produsert / syntetisert et slutt-

produkt, et protein. På den måten er det mulig for reguleringsproteinene å tenne, slukke eller endre en rekke egenskaper ved et gen, men ikke den opprinnelige strukturen eler grunnplanet genet har på en DNA streng. Epigenetisk kontroll modifiserer altså grunnoppskriften uten å endre selve DNA – koden. DNA styrer ikke biologi, og selve cellekjernen er ikke cellens hjerne. Det er miljøet som styrer, og celler med intakt cellemembran inkludert reguleringsproteiner, viser evne til «intelligent» respons selv med fravær av gener.

DIETT TRUMFER GENER På Duke Universitet ble det i 2003 offentliggjort en studie som viste at spesielle næringsstoffer kan slå av eller regulere aktiviteten til gener som øker risikoen for overvekt og sykdom. Forskerne studerte effekten av kosttilskudd på gravide mus som hadde en mutasjon eller spesiell variant av et gen som ble kalt «gullhare -gen». Disse musene har gul pels, er overvektige og har høy risiko for å utvikle hjertesykdom, diabetes og kreft.

Eksperimentet viste at dersom gravide gullhare – mus fikk kosttilskudd som folinsyre eller B12, rikt på metylgrupper (- CH3), kunne disse molekylene slå av eller regulere geners aktivitet ved at metylgruppene binder seg til spesielle steder på DNA-strengen og påvirker blant annet de proteinene som styrer genuttrykket. Med andre ord kan metylrike kosttilskudd slå av gener som for eksempel disponerer for sykdom. Mødrene som fikk kosttilskudd fødte normale, slanke og friske unger med brun pels. Disse ungene hadde i likhet med mødrene gullhare – genet, men dette kom ikke til uttrykk fordi den metyl-rike kosten hadde bidratt til å slå genet av.

De gravide gullhare-musene som ikke fikk kosttilskudd, fødte som regel unger med gul pels, de spiste langt mer enn de brune ungene og veide til slutt dobbelt så mye. De gule ungene utviklet også diabetes.

Avkom fra gullhare-mus kan derfor være både gule og brune, - alt etter hvilken kost moren har spist. De er genetisk identiske, men mødrene har levd under to forskjellig livsvilkår. Dette viser hvilken dramatisk effekt miljøets påvirkning i form av kosthold beriket med spesielle næringsstoffer har, og at DNA – metylering av gener kan overføres fra generasjon til generasjon. Ulike næringsstoffer kan altså påvirke om et gen skal være aktivt eller ikke,

KOSTENS INNVIRKNING Den amerikanske tannlegen Weston A. Price (1870 – 1948) reiste jorden rundt og utførte et pionerarbeid i undersøkelse om kostens innvirkning på helsen. Formålet var å finne grunnlag for teorien hans om at helsen påvirkes av maten våre forfedre og vi selv spiser. En av de 14 hovedgruppene Price undersøkte var canadiske inuitter, som ved tradisjonelt kosthold, hadde brede tannbuer, ingen tannråte, god helse og var forbausende sterke. Tradisjonelle inuitter levde på kosthold som fisk, reinsdyr, sel, hval &

hvalspekk, tang, bær, røtter og urter. Første og andre generasjon inuitter på moderne kosthold med raffinert karbohydratrik mat, viste tydelig tegn på dårlig helse, fysiologiske endringer, smalere ansikter, smalere kjever og uregelmessig tannstilling inkludert karies. Det er ingen tvil om at Weston A. Price hadde rett i sin hovedtese: «Det vi spiser, påvirker ikke bare vår egen helse, men også våre etterkommere».

MANGELSYMPTOMER Legen og forskeren Francis M. Pottenger utførte på 1930 – tallet kontrollerte foringsforsøk med 900 katter på komplett eller mangelfull ernæring. Forsøkene viste gang på gang at dersom ernæringen var optimal, fikk kattene kull med perfekt helse og fysiologi. Dette gjentok seg generasjon etter generasjon i hele forsøksperioden. Så lenge ernæringen var gunstig, fungerte det genetiske materialet etter hensikten. Dersom maten manglet enkelte eller flere næringsstoffer inntraff det motsatte – da virket det som hele det genetiske grunnlaget ble forstyrret og i generasjon etter generasjon utviklet kullene mer og mer alvorlige mangelsymptomer, synsforstyrrelser, hjerte - og karsykdommer, spontanaborter, skjelettskader og redusert fruktbarhet. Noen unge katter av andre generasjon fikk muligheten til å livnære seg på naturlige byttedyr som rotter og mus. Disse fikk synlig bedre helse, som igjen viser at det er mulig å korrigere mangler dersom kostholdet på et gitt tidspunkt endrer seg og blir optimalt.

Skulle man overføre Pottengers, Westons og resultatene fra Duke universitet på mennesker, ville det bety at mange av skadene man i dag tror skyldes genfeil i virkeligheten skyldes mangelfullt kosthold i tidligere generasjoner. Det betyr at det tar mange år før en befolkning klarer å realisere det genetiske potensialet som ligger i genene våre idet mange negative faktorer motarbeider genenes naturlige uttrykk, som f.eks. giftstoffer i miljøet, radioaktiv stråling, psykisk stress osv. Fordelen er på den andre siden, at bevissthet, innsikt og kunnskap om kropp, kost, sykdom og ernæring er økende, - og at om en generasjon eller to vil det sannsynligvis kunne føde barn som er sunnere og friskere enn den generasjonen vi tilhører.

Avhengig av vår ernæringsstatus og mentale tilstand, kan altså gener avleses på forskjellige måter. Dette gir variasjon i mengden og sammensetningen av de proteinene genene koder for.

Når katter kan regenerere, så kan vel vi også.

1. Bruce Lipton, The biology of belief, Hay House, 2004.

2. Bruce Lipton, Intellignete celler, Borgens forlag, 1. utgave, 2012 3. Olav Sand, Øystein V. Sjåstad m.fl. Menneskekroppen, fysiologi og anatomi, 2. utgave 2015 4. Dag Viljen Poleszynski, Jonny Lausa-Borge og Iver Mysterud, Mat og helse 2008