מה שאתם אוכלים יכול לתכנת מחדש את הגנים שלכם

אנשים בדרך כלל חושבים על אוכל כעל קלוריות, אנרגיה והזנה. עם זאת, הראיות האחרונות מצביעות על כך שהמזון גם "מדבר" עם הגנום שלנו, שהוא התכנית הגנטית שמכוונת את הדרך בה הגוף מתפקד עד לרמה התאית.

תקשורת זו בין מזון לגנים עשויה להשפיע על הבריאות, הפיזיולוגיה ואריכות החיים שלנו. הרעיון שמזון מעביר מסרים חשובים לגנום של בעל חיים הוא המוקד של תחום המכונה נוטריגנומיקה (nutrigenomics). זוהי דיסציפלינה שעדיין בחיתוליה, ושאלות רבות נותרו אפופות במסתורין. אבל כבר עכשיו, החוקרים למדו הרבה על האופן שבו מרכיבי מזון משפיעים על הגנום.

המאמצים של מדענים לפענח את העברת המידע הזו יכולים להביא יום אחד לחיים בריאים ומאושרים יותר לכולנו. אבל עד אז, נוטריגנומיקה חשפה לפחות עובדה חשובה אחת: מערכת היחסים שלנו עם אוכל היא הרבה יותר אינטימית ממה שאי פעם דמיינו.

אם הרעיון שאוכל יכול להניע תהליכים ביולוגיים על ידי אינטראקציה עם הגנום נשמע מדהים, לא צריך לחפש רחוק יותר מכוורת כדי למצוא דוגמה מוכחת ומושלמת לאופן שבו זה קורה. דבורים פועלות עובדות ללא הרף, הן סטריליות וחיות רק כמה שבועות. למלכת הדבורים, היושבת עמוק בתוך הכוורת, יש תוחלת חיים שנמשכת שנים ופוריות כה חזקה שהיא יוצרת מושבה שלמה.

ועדיין, דבורים פועלות ודבורים מלכות הן אורגניזמים זהים מבחינה גנטית. הם הופכים לשתי צורות חיים שונות בגלל האוכל שהם אוכלים. מלכת הדבורים סועדת ג'ל מלכות; דבורים פועלות ניזונות מצוף ואבקנים. שני המזונות מספקים אנרגיה, אבל לג'ל מלכות יש תכונה נוספת: הרכיבים התזונתיים שלו יכולים לפצח את ההוראות הגנטיות ליצירת האנטומיה והפיזיולוגיה של דבורה מלכה.

אז איך מתורגם מזון להוראות ביולוגיות? זכרו שהמזון מורכב ממאקרו-נוטריאנטים. אלה כוללים פחמימות - או סוכרים - חלבונים ושומן. מזון מכיל גם מיקרו-נוטריאנטים כמו ויטמינים ומינרלים. תרכובות אלו ותוצרי הפירוק שלהן יכולים לעורר מתגים גנטיים השוכנים בגנום.

כמו המתגים השולטים בעוצמת האור בבית שלכם, מתגים גנטיים קובעים כמה ממוצר גן מסוים מיוצר. ג'ל מלכות, למשל, מכיל תרכובות המפעילות בקרים גנטיים כדי ליצור את איברי המלכה ולשמור על יכולת הרבייה שלה. בבני אדם ובעכברים, ידוע כי תוצרי לוואי של חומצת האמינו מתיונין, הנמצאים בשפע בבשר ובדגים, משפיעים על מתגים גנטיים החשובים לצמיחת התא וחלוקתו. וויטמין C ממלא תפקיד בשמירה על בריאותנו על ידי הגנה על הגנום מפני נזקי חמצון; הוא גם מקדם את תפקודם של מסלולים תאיים שיכולים לתקן את הגנום אם הוא אכן ייפגע.

בהתאם לסוג המידע התזונתי, הבקרות הגנטיות המופעלות והתא שמקבל אותן, המסרים במזון יכולים להשפיע על הבריאות, הסיכון למחלות ואפילו על תוחלת החיים. אבל חשוב לציין שעד היום, רוב המחקרים הללו נערכו במודלים של בעלי חיים, כמו דבורים.

מעניין לציין שהיכולת של חומרים מזינים לשנות את זרימת המידע הגנטי יכולה להשתרע על פני דורות. מחקרים מראים כי בבני אדם ובבעלי חיים, תזונת סבא וסבתא משפיעה על פעילותם של מתגים גנטיים ועל הסיכון למחלות ותמותה של נכדים.

היבט מעניין אחד בחשיבה על מזון כסוג של מידע ביולוגי הוא שהוא נותן משמעות חדשה לרעיון של שרשרת מזון. ואכן, אם הגוף שלנו מושפע ממה שאכלנו - עד לרמה מולקולרית - אז מה שהמזון שאנו צורכים "אכל" יכול גם הוא להשפיע על הגנום שלנו. לדוגמה, בהשוואה לחלב מפרות המוזנות בעשב, בחלב מבהמות שניזונות מדגנים יש כמויות וסוגים שונים של חומצות שומן וויטמינים C ו-A. אז כשבני אדם שותים את סוגי החלב השונים האלה, התאים שלהם מקבלים גם מסרים תזונתיים שונים.

באופן דומה, תזונתה של אם אנושית משנה את רמות חומצות השומן וכן ויטמינים כגון B-6, B-12 וחומצה פולית הנמצאים בחלב האם שלה. זה יכול לשנות את סוג המסרים התזונתיים המגיעים למתגים הגנטיים של התינוק עצמו, אם כי לא ידוע אם יש לכך השפעה על התפתחות הילד או לא.

ואולי בלי ידיעתנו, גם אנחנו חלק משרשרת המזון הזו. האוכל שאנו אוכלים אינו מתעסק רק עם המתגים הגנטיים בתאים שלנו, אלא גם עם אלו של המיקרואורגניזמים החיים במעיים, בעור וברירית שלנו. דוגמה בולטת אחת: בעכברים, פירוק חומצות שומן קצרות שרשרת על ידי חיידקי מעיים משנה את רמות הסרוטונין, מוליך עצבי המווסת את מצב הרוח, חרדה ודיכאון, בין תהליכים אחרים.

רכיבים נוספים במזון יכולים גם לשנות את זרימת המידע הגנטי בתוך התאים. לחמים ודגנים מועשרים בחומצה פולית כדי למנוע מומים מולדים הנגרמים מחסרים של חומר מזין זה. אבל כמה מדענים משערים שרמות גבוהות של חומצה פולית בהיעדר רכיבים טבעיים אחרים כמו ויטמין B-12 עשויות לתרום לשכיחות הגבוהה יותר של סרטן המעי הגס במדינות מערביות, אולי על ידי השפעה על המסלולים הגנטיים השולטים בגדילה.

זה יכול להיות נכון גם לגבי כימיקלים שנמצאים באריזות מזון. ביספנול A, או BPA, תרכובת הנמצאת בפלסטיק, מפעילה מתגים גנטיים ביונקים שהם קריטיים להתפתחות, צמיחה ופוריות. לדוגמה, כמה חוקרים חושדים שגם במודלים של בני אדם וגם בבעלי חיים, BPA משפיע על גיל הבידול המיני ומקטין את הפוריות על ידי סבירות גבוהה יותר של הפעלת מתגים גנטיים.

כל הדוגמאות הללו מצביעות על האפשרות שהמידע הגנטי במזון יכול לנבוע לא רק מההרכב המולקולרי שלו - חומצות אמינו, ויטמינים וכדומה - אלא גם מהמדיניות החקלאית, הסביבתית והכלכלית של מדינה, או היעדרם.

רק לאחרונה החלו מדענים לפענח את מסרי המזון הגנטיים הללו ואת תפקידם בבריאות ובמחלות. החוקרים עדיין לא יודעים בדיוק כיצד חומרים מזינים פועלים על מתגים גנטיים, מהם כללי התקשורת שלהם וכיצד התזונה של הדורות האחרונים משפיעה על צאצאיהם. רבים מהמחקרים הללו נעשו עד כה רק במודלים של בעלי חיים, ויש עוד הרבה מה לברר לגבי המשמעות של האינטראקציות בין מזון וגנים עבור בני אדם.

עם זאת, מה שברור הוא שמסתורין הנוטריגנומיקה עשוי להעצים את החברות והדורות בהווה ובעתיד.

מקור: theConversation