Epigenetiikka - nutrigenomia

EPIGENETIIKKA – NUTRIGENOMIAAikaisemmissa artikkeleissamme olemme käsitelleet genetiikkaa sekägeenitutkimusta ja nyt jatkamme samasta aihe-alueesta, nyt epigenetiikastaja nutrigenomiasta.Uskon monen kasvattajan ja koiran omistajan ihmettelevän mitä ihmettätämä nyt on ja pyrimme tässä artikkelissa avaamaan tätä vähänymmärrettävämpään muotoon, vaikka kyseessä erittäin monimutkainen jaosittain tuntematon biologinen prosessi. Toivottavasti tämä artikkeli vähänraottaa tätä mysteeriä.Pyrimme tuomaan esille myös ravinnon vaikutuksia genetiikkaan, perimään ja sen muutoksiin. Näitäkahta yhdessä tarkoittaa nutrigenomia, jossa geenien ja ravinnon vaikutuksia toisiinsa pyritäänselventämään ja eliminoimaan sairauksia aiheuttavat ravinneosat, terveyttä edistäviä lisäten.Mitä on epigenetiikka ? Miten aihe liittyy geenien toimintaan ?? Koiran terveyteen ?Geenit ovat vain osa DNA:ta ja loppuon ollut tuntematonta, jota tutkijateivät ole osanneet kertoa. Puhuttiin”junk” eli roskageeneistä. Uusintutkimus on jo osoittanut muuta.Genetiikka on sitä, että geenitohjaavat kasvua ja kehonrakentamista, geenit eivät muutu.Vertauksena – ”Geenit ovat tietokoneenkovalevy, epigeenit ovatohjelmia”Epigenetiikka puolestaan on sitä, ettäsekä ympäristö, ravinto, olosuhteet,kaikki geenien ulkopuolella olevaohjaa geenejä sammuttamalla jakäynnistämällä niitä. Toisin sanoenyksilön elämän aikaiset olosuhteetovat yksi tärkeä perintötekijä siinämissä geenitkin. Vain osa DNA:staon geenejä, suurin osa onepigeenejä, joiden vaikutuksestageenit aktivoituvat tai vaimentuvat.Epigenetiikalla viitataan geenienluennan muutoksiin, jotka myösperiytyvät yhdeltä sukupolveltaseuraavalle.Epigeneesin mekanismeistatodellakin tiedetään vielä suhteellisenvähän, joskin nauttimallamme ruuallaon, kuten kaikki tietävät, hyvin paljonvaikutusta kehoomme, terveyteemmeja sairauksiimme. Epigenetiikka ontärkeä ymmärtää myös siksi, ettäsyöty ravinto vaikuttaa myösperintötekijöihin.Käsityksemme perimästä on myösmuuttumassa. Aiemmin uskottiin, ettähedelmöityksessä saatu perimäsäilyy samankaltaisena läpi elämän.Uusimman tutkimuksen mukaan DNAkuitenkin muuttuu elämämmekuluessa. Niin henkiset kokemuksetkuin ravinto ja ympäristökinvaikuttavat paitsi yksilöihin myöspentuihin ja heidän jälkeläisiinsä.Tutkijoiden mukaan ravinnon jaympäristötekijöiden lisäksi myöstunteet, esimerkiksi stressi, jättävätjälkensä perimään. Perinnöllisetsairaudet ja muut perimän ilmentymätvoivat myös hypätä sukupolvien yli.Isoäitiemme tai esi-isiemme syömäruoka ja kokema stressi vaikuttavattulevien polvien elämään.Isovanhempien syömä ruokavaikuttaa lastenlasten terveyteen jaelinikään.Epigenomi vaikuttaakohdusta hautaanTähän yllättävään tulokseen tulivatUumajan yliopiston tutkijat professoriLars Bygren ja Gunnar Kaati. Bygrenja Kaati kollegoineen tutkivateristyneen pohjoisruotsalaisenÖverkalixin pitäjän asukkaita, jotkaolivat syntyneet 1800- ja 1900-luvunvaihteen molemmin puolin.Asukkaiden terveystietoja verrattiinheidän isovanhempiensa nuoruudenruokaoloihin. Tarkan sato- jahintakirjanpidon ansiosta kunkinvuoden ravintotilanne saatiinmääritetyksi. Ruoan puutteesta 9–12-vuotiaina kärsineiden isovanhempienlastenlapset kuolivat muitaharvemmin sydän- ja verisuonisairauksiin.Metylaatio voi sammuttaageeninRunsaasti ruokaa ennen murrosikääsaaneiden miesten lastenlapsilla olipuolestaan kuollessaan aikuisiändiabetes neljä kertaa niin usein kuinniukasti eläneiden miestenlastenlapsilla.Tämä ja eräät muut vastaavathavainnot saattavat mullistaasuhtautumisemme perimäänEpigeneettisiin tekijöihin vaikuttavatmonet ulkoiset tekijät.Esimerkiksi ravinnon metyylipitoisuusvaikuttaa geneettisessämateriaalissa tapahtuvien metylaatioidenmäärään.Epigeneesin vuoksi geno-tyypeiltäänsamanlaiset yksilöt, esimerkiksiidenttiset kaksoset, voivat kehittyäulkoisilta olemuksiltaan elifenotyypeiltään hyvinkin erilaisiksi.Samat geenit omaavilla yksilöillä oneri geenejä aktiivisina.Tutkijat pohtivatkin nyt voivatkoympäristön, kuten ravinnon jakemikaalien vaikutukset periytyäsukupolvelta toiselle ja miten tämäprosessi toimii

Koiran genomin eli geenikartanselvittäminen muutama vuosisitten oli suuri tieteellinenläpimurto, mutta se ei sittenkäänollut se lopullinen avain. "Elämänkäsikirjoitus" jäi edelleenvaillinaiseksi, kun paljastui, etteigeenejä olekaan niin paljon kuinoli uskottu ja yllättävän iso osaelämän suuresta käsikirjoituksestaDNA:ssa olisi siislöydettävä muualta kuin itseproteiinejakoodaavistageeneistä.Asiaa käsiteltiin YLE:n Teemaohjelmassa ja tarkemminHelsingin Sanomissa viimekesänä. Aivan viime aikoinatutkijoille on alkanut selvitä, ettälisäselitystä yksilöiden eroille onhaettava geenien toiminnansäätelystä, ja tässä myös itsegenomin ulkopuolelta tulevilla eliniin sanotuilla epigeneettisillätekijöillä on suuri merkitys.Eräässä eläinkokeessa ravitsemuksenmuutos sai hiiri-emotsynnyttämään erivärisiä poikasiakuin tavallisesti, ja samavärimuutos periytyi vieläseuraavalle sukupolvelle.Toisessa hiirikokeessa taas jopahormonihäiritsijöiksi kutsuttujenkemikaalien aiheuttamien lisääntymisterveydellistenongelmienhavaittiin periytyvän myösjälkipolville. Hämmästyttäväätässä on se, että nämäympäristötekijöiden aiheuttamatperiytyvät muutokset eivät ilmenemitenkään itse geeneissä. Kyseon tästä aiemmin tuntemattomastaepigeneettisestä perinnöllisyydestä.Koirilla esimerkiksi taipumuksettulevat epigeeneistä, eivät itsegeeneistä.Koirilla todettiin emon vahvanhoivakäyttäytymisen pentujenensipäivinä, jättävän pysyviäjälkiä pentujen epigenomeihin.Nämä muutokset näkyvätpentujen vahvana hoivakäyttäytymisenä.Suuri genomiprojekti onkinhiljalleen saamassa rinnalleenepigenomiprojektin, jossa selvitetääntausta millaisessa geeniensäätelyn tilassa eri geenimmekulloinkin ovat. Mitkä geenit ovataktiivisia, mitkä vaimennettuja jamiksi näin on?Se tutkijoille on jo selvinnyt, ettäepigenetiikka selittää osaltaanjoidenkin syöpien syntyä.Syöpäkasvaimen holtiton kasvuei välttämättä vaadikaan geenimutaatiota,vaan riittää, kun jokinkasvua hillitsevä geeni onvaimentunut. Sama koskeeilmeisimmin muitakin perinnöllisiäsairauksia.Epigeneettisillä tekijöillätarkoitetaan geenien toimintaanvaikuttavia, solusukupolvestatoiseen periytyviä säätelytekijöitä,jotka eivät muuta DNA:nemäsjärjestystä, kuitenkin ulkopuolisetvaikutteet, kuten ilmansaasteettai syödyn ravinnonkemikaalit, aiheuttavat tätämuutosta. Siksi epigeneettinenvaikutus voi myös purkautua,toisin kuin emäs-järjestyksenmuutos.Tyypillinen epigeneettinenvaikutus on geenin DNA:nmetyloituminen tai senmetylaation purkautuminen.Metyloitumisella tarkoitetaan metyyliryhmiksinimitettyjen hiiliyhdisteidentarttumista DNA:han.Vahvasti metyloitunut geeni onyleensä sammuksissa, muttametyyliryhmiä voi myöhemminirrota DNA:sta, jolloin geenikäynnistyy. Tätä ovat tutkimuksetnyt indikoineet myös ravinnonkemikaalien, kuten säilöntäaineiden,BHA:n ja BHT:n,aiheuttavan.Epigeenien käyttäytyminensaattaa siis välittyä jälkeläisille joemän tai isän ravinnon kautta..Syöpäkasvaimissa ne geenit,jotka pystyisivät pysäyttämäänsyövän kehityksen, ovat useinhiljentyneet metylaation takia.Kehossa on myös geeni, jonkatehtävä on korjata DNA:nvaurioita ja tämän geeninhiljentyminen päästääkin soluihinDNA virheitä, jotka edistävätsyövän syntyä ja kehittymistä.Sama vaikutus koskee läheskaikkia sairauksia, jokin geenienulkopuolinen tekijä laukaiseeerilaisia sairauksia.Ravinnon lisäksi esimerkiksiyksilön kokema stressi jaelämäntavat voivat johtaasukupolvelta toiselle siirtyviinepigeneettisen säätelyn muutoksiin.Ei voida olla aivan varmojasiitä, ovatko kaikki edellä esitetythavainnot todella syy-seuraussuhteessatoisiinsa, sillä tällaisiayhteyksiä on vaikea osoittaaihmistutkimuksilla. Mutta josoletetaan, että kyseessä ovatepigeneettiset periytymisenmuutoksen vaikutukset, mitätämä merkitsee esimerkiksikoirien terveydelle?Tämä on uusi tutkimusalue, jonkatuloksilla voi olla huomattavavaikutus myös koirien terveyteen.Esimerkiksinykyisistäperinnöllisistä sairauksista eiehkä pitäisi syyttää jalostukseenkäytettäviä yksilöitä, vaan tilannevoikin olla seurausta jo aiempiensukupolvien elämästä tairavinnon epäpuhtauksista, jotakoira on syönyt tai vastaavasti jopennusta aikuiseksi päivittäinsaadun ravinnon epäpuhtaus.

Tutkimuksessa on osoitettu, ettäjos syntymälaihat liikkuvatrunsaasti, heidän sokeritauti- taiepilepsia riskinsä ei ole sensuurempi kuin normaalipainoisinasyntyneiden.Syntymälaihoista suurin riski onsellaisilla, jotka lihovat pieninänopeasti ja pysyvät aikuisiässäkinlihavina. Myös tavallistapainavampina syntyneillä onkeskimääräistä suurempi riskisairastua, joten pentujensyntymäpainoa ei kannata yrittäätieten tahtoen lisätä.Nykytiedoin täsmällisintä, mitäsikiön saamista eväistä voidaansanoa, onkin se, että emänyleisestä ravinteellisesta hyvinvoinnistatodella kannattaahuolehtia.Ympäristötekijät eivät kyllägeeneihin voi vaikuttaa, muttaniillä on paljonkin tekemistägeenien aktivoitumisen kanssa.Esimerkiksi jollakin yksilöillä voiolla geeni-yhdistelmä, jokaaltistaa sokeritaudille, silmäsairauksilletai epilepsialle.Kuitenkaan tauti ei välttämättäkoskaan yksilössä puhkeataudiksi asti. Tähän vaikuttavatsuuresti ympäristötekijät sekäsyöty ravinto.Vaikutustapaa ei kuitenkaan vielätarkkaan tiedetä, mutta onehdotettu esimerkiksi haimanerittämän insuliinin soluissaolevat reseptorit kuluisivatjatkuvassa veren korkeassasokeripitoisuudessa enemmän.Ja tämä johtui ravinnon korkeastahiilihydraatti pitoisuudesta.Joillakin yksilöillä nämä reseptoritkuluvat enemmän kuin toisilla.Tuorein esimerkki epigenetiikastasaatiin, kun yhdysvaltalaisenTuftsin yliopistontutkija Larry Feig kollegoineenhavaitsi, että nuorten hiirtenmuistiin vaikuttavat säätelymuutoksetperiytyivät niidenpoikasille. Kokeessa käytettiingeneettisesti muokattuja hiiriä,joiden muisti toimi puutteellisesti.Muisti kuitenkin parantui, kuntutkijat laittoivat nuoret hiiretkahdeksi viikoksi ympäristöön,joka tarjosi rutkasti sosiaalisiavirikkeitä ja uusia kokemuksia.Kun virikkeellisessä ympäristössäaikaa viettäneet hiiret sittenmyöhemmin lisääntyivät, niidenpoikasten muisti oli parempi kuinmuilla huono-muistisen kannanpoikasilla. Ero säilyi silloinkin, jospoikaset siirrettiin aivantavanomaisessa ympäristössäeläneiden hiiriemojen hoidettaviksi.Tutkijat päättelivät, että emojennuoruudessa kokema virikkeellinenympäristö aktivoi niidensoluissa biokemiallisen säätelyketjun,joka petrasi hermosolujenmuistimekanismien toimintaa.Ainakin osa näistä geeniensäätelyn muutoksista myösperiytyi jälkeläisille. Tämäkoirissa tarkoittanee myösominaisten taipumusten periytymistäja niiden mekanismeja.Science-lehden viimeisessänumerossa käsiteltiin koiranturkin genetiikan salaisuuksia.Turkin kasvua, väriä ja malliakontrolloivat 3 pää-geeniä, muttajokaisessa koirarodussa on myöshiljennettynä ei-rodunomaisenturkin geenit ja jos rodunomaisetgeenit hiljentyvät ja eirodunomaisetaktivoituvat, tuloksenavoi lyhyt karvaisilla ollapitkäkarva, karkeakarvaisillapehmeä jne. Sama koskeevärejä.Vastaavasti tutkimuksissa ontodettu säilöntäaineiden BHA:n jaBHT:n mahdollisesti aiheuttavanvastustuskyvyn muutoksia,aivojen toiminta-häiriöitä,vaikutuksia hermojen toimintaansekä syöpä vaaraa. Tämä tietoyhdistettynä epigenetiikkaan,indikoi mahdollisia ongelmia joisovanhempien ravinto-tekijöistäjohtuvina.Silmän verkkokalvon ikärappeumastakärsivien tulisisyödä vähintää kaksi kertaaviikossa omega-3-rasvahappojasisältävää rasvaista kalaa, kutenlohta tai makrillia, jotka sisältävätDHA ja EPA rasvahappoja.Kasvikset sisältävät Omega-3:nALA rasvahappoja, joidenhyödyntäminen kehon käyttöönvaatii kalan Omega-3 rasvahappoja,näitä mainittuja DHA jaEPA rasvahappoja.Tuoreen tutkimuksen mukaanrasvainen kala näyttää pysäyttävänmakularappeuman etenemisen.Tutkijat ovat joaikaisemmin todenneet omega-3-rasvahappojen myös vähentävänverkkokalvon keskeisen osanikärappeuman riskiä kolmanneksella.Se miten Omega-3:nDHA ja EPA vaikuttaaperinnöllisten silmäsairauksienpuhkeamiseen on vielä tutkimuksenalaisena.Viime vuosina on alettuymmärtää, että monet sairaudetjohtuvat mitokondrioiden vaurioitumisesta.(Mitokondrio onsoluelin, jossa solun soluhengitystapahtuu) Näitä vaurioitaaiheuttaa muun muassa EPArasvahaponpuute mitokondrionulko- ja sisäkalvoilla.Mitokondrioiden vauriot ahtauttavatvaltimoita, mikä heikentääaivojen verenkiertoa ja hapensaantia, seurauksena hermosolujensakkautuminen ->epileptiset kohtaukset.Ympäristö ja ravinto muuttaaepigenomia elämän aikana

EpilepsiaEpilepsia on koirien yleisinhermostosairaus. Se voi johtuaperinnöllisistä ja ei-perinnöllisistäsyistä (eri kasvaimet, trauma,infektiot, aineenvaihdunnanhäiriöt jne).Perinnöllistä epilepsiaa esiintyylähes joka rodussa. Joissakinroduissa epilepsia on erittäinyleinen ja jopa viidesosa koiristasaattaa kärsiä epilepsiakohtauksista.Vain puolet koiristasaa avun kohtauksiin lääkkeillä.Ravintotekijöillä on myös valtavavaikutus sairastuuko koiraepilepsiaan vai ei, riippumattaperintötekijöistä. Omega-3 rasvahappojen(varsinkin EPA ja DHA)on todettu olevan parantaviavaikutuksia aivojen hermotoiminnalleja näistä haetaan nytravinteellista hoitoa epilepsiallealtistuneille tai siitä jo kärsiville.Syvien merien lohi toimii tässäparhaana mahdollisena Omega-3:n DHA ja EPA lähteinä.StressiStressin on todettu olevan paljonvaarallisempaa terveydelle kuinaikaisemmin on kuviteltu. Siksi jostressivaiheessa ravinnon tulisisisältää paljon Omega-3rasvahappoja, varsinkin näitäEPA:ta ja DHA:ta. Stressinravitsemushoito perustuu, ainakinosittain, suoja-ravinteiden(erityisesti EPAn) kykyyn korjatahypotalamus-aivolisäke-lisämunuais-akselinhormonaalistaepätasapainoa ja geenivirheitä.Geenit säätävät serotoniinin jamuiden välittäjäaineiden tuotantoaja toimintaa (takaisin ottoaym.) aivoissa. EPA hillitsee myösrasvahappoja solukalvoiltahajottavan entsyymiperheen,fosfolipaasi A2:n (PLA2) liiallistaaktiviteettia.LuustosairaudetIso- ja jättiläisrotujen nopeastikasvavilla pennuilla on jo yleisestitodettu liian vahvanenergiapitoisuuden ja/taiepätasapainoisen ruuan aiheuttavanluuston kasvuhäiriöitä,kuten OD:ta, HD:ta jne.Ravinteelliset vaikutukset koskevatkuitenkin jokaista koirarotua, ongelmat eivät ole yhtänäkyviä tai niitä ei edes tutkita.Pitkäselkäsillä, kuten mäyräkoiralla,on täysin vastaavianivelongelmia selkärangassa kuinjättiläisroduilla. Kasvuiässänautitulla ravinnolla sekäliikunnalla on merkittävä vaikutus.ÄäniarkuusÄäniarkuus (ääniherkkyys) onlisääntynyt viime vuosikymmeninäuseissa roduissa, jasaattaa aiheuttaa vaikeitakinongelmia arkipäiväisessä elämässä.Ilotulitus, ukkonen ja laukaussaattavat aiheuttaa koirassapelkotilan, oireiden vaihdellessalievästä epä-varmuudestasuoranaiseen paniikkitilaan.Tähän periytyvyyteen ilmeisimminvaikuttaa myös epigenetiikka.Geeneissä ei ole merkkejämuutoksista eli kyseessä mitäilmeisimmin tämä epigeneettinenperimä.Nutrigenomian vaikutuksetNutrigenomia sana kuulostaamonelle aikamoiselta sanahirviöltä,mutta se tarkoittaaravintoa (nutri-) ja genetiikkaa (-genomia) ja näiden yhteisvaikutteisuutta.Ravinteellisten vaikutusten osuuskoko koiran kehi-tyksessä jaterveydessä on nousemassa yhäsuurempaan rooliin niin ihmistenkuin koirienkin osalta. Ravinnonrakentaminen ja kehittäminenmyötäilemään tutkimustenindikoimia ongelmia ontulevaisuuden ravintotieteenperustaa. Keskittymällä niihinraaka-aineisiin, joiden on todettuedistävän terveyttä sekävaimentavan tai estävänsairauksien laukeamisen,päästään jo pitkälle eteenpäin.Vastaavasti välttämällä kaikkiaravinto-aineita, joiden oletetaantai edes epäillään olevanterveydelle haitallisia, päästääntilanteeseen, jossa koiranterveyttä sekä tuleviensukupolvien terveyttä tuetaan.Viimeisimpänä tulokkaanalemmikkiruoka markkinoille onGolden Eagle Holistic Healthruokasarja. Tämä maailmanensimmäinen nutrigenominenruokasarja on kehitetty javalmistettu juuri näitä terveyteenvaikuttavia tekijöitä huomioiden.Aineenvaihdunta on monimutkainenbiologinen prosessi eikäsitä ole helppo yksinkertaistaa.Artikkeleissamme pyrimme näitäasioita jotenkin selventämään jaavaamaan uusia tieteellisiätutkimuksia ymmärrettävämpäänmuotoon.Seuraamme jatkuvasti uusintatutkimusta ja uskomme niidentuovat nopeastikin uusia teveyttäedistäviä tuloksia niinperinnöllisyyteenkuin ravintoonliittyvissä kysymyksissä, joitapyrimme ravintoja suunniteltaessahuomioimaan.Lisätietoja: www.shetland.fiKirjoittanut: Olli Wuorimaa