در طی قرن گذشته، فهم دانشمندان از زمینه ژنتیک به تحول عمیقی دچار شده است. سال‌ها، ژن‌ها به‌عنوان نواحی از DNA که ویژگی‌های ظاهری ما را تعیین می‌کنند، طبق مدلی که “گرگور مندل” زیست‌شناس در سال 1865 میلادی معرفی کرده بود، ثابت شمرده می‌شدند.
به گزارش فرارو به نقل از کانورسیشن، پیدایش حوزه اپی‌ژنتیک یا فراژن‌شناسی در سال 1942 میلادی این تفکر را به چالش کشید. اپی‌ژنتیک به تغییراتی در بیان ژن‌ها اشاره دارد که بدون تغییر در توالی DNA ایجاد می‌شود. برخی از این تغییرات اپی‌ژنتیکی به عملکرد سلول‌ها مرتبط هستند، مثل تغییراتی که با فرآیند پیری در ارتباطند. علاوه بر این، عوامل محیطی نیز می‌توانند بر فعالیت ژن‌ها تأثیر بگذارند، به این معنا که رفتار انسان‌ها بر ژنتیک آن‌ها اثرگذار است. برای نمونه، دوقلوهای همسان که از یک تخمک بارور تشکیل شده‌اند، علی‌‌رغم داشتن ساختار ژنتیکی مشابه، با افزایش سن ممکن است به دلیل تجربیات محیطی متفاوت، ظاهری گوناگون پیدا کنند.
به عنوان مثالی دیگر، یکی از دوقلوها ممکن است رژیم غذایی مناسبی داشته باشد، در حالی که دوقلوی دیگر به خوردن غذاهای ناسالم ادامه دهد. این موضوع منجر به تفاوت‌هایی در بیان ژن‌هایی می‌شود که در چاقی مؤثرند و دوقلوی نخست را در دستیابی به درصد چربی بدنی پایین‌تر یاری می‌کند. اما افراد در مورد برخی از این عوامل مثل کیفیت هوا کنترلی ندارند؛ با این حال، روی عواملی چون فعالیت بدنی، سیگار کشیدن، استرس، مصرف مواد مخدر و در معرض آلودگی بودن، مانند آلودگی ناشی از پلاستیک، آفت‌کش‌ها و دود ناشی از سوخت‌های فسیلی، بیشتر می‌توانند تأثیر بگذارند.
علاوه بر این، تغذیه به عنوان یک عامل تعیین‌کننده به وجود آمدن زیرشاخه‌ای به نام اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای تبدیل شده است. این حوزه به مفاهیمی مانند این جمله معروف مربوط می‌شود که “شما همان چیزی هستید که می‌خورید” و “شما همان چیزی هستید که مادربزرگتان خورده است”. به طور خلاصه، اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای به مطالعه این امر می‌پردازد که چگونه رژیم غذایی شما و رژیم غذایی والدین و اجداد شما بر روی ژن‌های شما تأثیر می‌گذارد. با توجه به اینکه انتخاب‌های غذایی امروزی افراد می‌تواند بر ژنتیک نسل‌های آینده تاثیرگذار باشد، این مبحث می‌تواند الهام‌بخش انتخاب‌های غذایی سالم‌تر باشد.
گروهی از محققان متخصص در حوزه اپی‌ژنتیک از دانشگاه‌های ویسکانسین – مدیسن و دانشگاه داکوتای شمالی مطالعه‌ای انجام داده‌اند که به بررسی این می‌پردازد که چگونه رژیم غذایی و گزینه‌های سبک زندگی می‌توانند به حفظ سلامتی افراد کمک نمایند.
داستان قحطی
شواهد اولیه تحقیقات اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای به فصل ناگواری در تاریخ بازمی‌گردد: زمستان گرسنگی و قحطی هلندی در پایان جنگ جهانی دوم. در طول اشغال هلند به وسیله نازی‌ها، هلندی‌ها مجبور به زندگی با جیره‌های روزانه 400 تا 800 کیلو کالری شدند؛ درحالی‌که رژیم غذایی عادی که به‌عنوان معیار 2000 کیلو کالری توسط سازمان غذا و دارو تعیین شده بود، فاصله بسیاری با آن داشت. این قحطی منجر به مرگ حدود 20,000 نفر و سوء تغذیه 4.5 میلیون نفر دیگر شد.
مطالعات نشان دادند که قحطی موجب تغییرات اپی‌ژنتیکی در ژنی به نام IGF۲ شد که با رشد و تکامل ارتباط دارد. این تغییرات، رشد عضلانی را در فرزندان و نوه‌های زنانی که در دوران بارداری تحت تأثیر قحطی قرار گرفتند، سرکوب کرد. در نسل‌های بعدی، این سرکوب به افزایش خطر چاقی، بیماری‌های قلبی، دیابت و وزن کم هنگام تولد انجامید. این کشفیات لحظه‌ای حیاتی در تحقیقات اپی‌ژنتیک بودند و به وضوح نشان دادند که عوامل محیطی نظیر قحطی می‌توانند باعث تغییرات اپی‌ژنتیکی در نسل‌های بعدی شوند که ممکن است عواقب جدی برای سلامتی آن‌ها داشته باشد.
نقش رژیم غذایی مادر
پیش از این کار پیشگامانه، اکثر محققان بر این باور بودند که تغییرات اپی‌ژنتیکی از نسلی به نسل دیگر منتقل نمی‌شوند. بلکه محققان بر این عقیده بودند که این تغییرات می‌توانند در مراحل اولیه زندگی مانند دوران بارداری، که دوره‌ای بسیار آسیب‌پذیر برای رشد است، رخ دهند. در نتیجه، تحقیقات اولیه در حوزه اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای به بررسی رژیم غذایی در دوران بارداری متمرکز شدند. نتایج حاصل از پژوهش در زمینه قحطی هلندی بعداً با یافته‌های مطالعات حیوانی تأیید شد که امکان کنترل بهتر متغیرهای تأثیرگذار را برای محققان فراهم کرد.
مزیت دیگری که این نوع مطالعات دارد این است که موش‌ها و گوسفندهایی که در این تحقیقات مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌دلیل سرعت بالای تولید مثل، نتایج سریع‌تری به همراه دارند. علاوه بر این، پژوهشگران می‌توانند به‌طور کامل رژیم غذایی حیوانات را در طول عمر آن‌ها تحت کنترل قرار دهند و این مسئله به آن‌ها اجازه می‌دهد که به‌طور دقیق جوانب گوناگون رژیم غذایی را مورد بررسی قرار دهند. این عوامل با همدیگر به محققان کمک می‌کنند تا تغییرات اپی‌ژنتیکی در حیوانات را بهتر از انسان‌ها بررسی کنند.
در یک مطالعه، محققان موش‌های باردار را در معرض یک قارچ‌کش رایج به نام وینکلوزولین قرار دادند. در نتیجه این قرارگیری، توانایی تولید اسپرم در نسل اول موش‌ها کاهش یافت و این امر منجر به افزایش ناباروری در موش‌های نر شد. به‌طور بحرانی، این اثرات، مشابه اثرات ناشی از قحطی، به نسل‌های بعدی منتقل شدند.
در حالی که تأثیرات این یافته‌ها بر شکل‌دهی به اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای شگفت‌انگیز است، اما دیگر دوره‌های رشد هم نادیده گرفته شدند و جایگاه پدران در ارث ژنتیکی نسل‌های خود به‌طور کامل به فراموشی سپرده شد. به هرحال، مطالعه‌ای جدید بر روی گوسفندان نشان داد که رژیم غذایی پدر، که شامل اسید آمینه متیونین از زمان تولد تا زمان از شیرگیری است، بر رشد و ویژگی‌های تولیدمثل سه نسل بعدی تأثیر می‌گذارد. متیونین یک اسید آمینه ضروری است که در متیلاسیون DNA نقش ایفا می‌کند و نمونه‌ای از تغییرات اپی‌ژنتیکی است.
انتخاب‌های سالم برای نسل‌های آینده
این تحقیقات بر تأثیر ماندگار رژیم غذایی والدین بر روی فرزندان و نوه‌هایشان تأکید دارند. یافته‌های این مطالعات همچنین به عنوان یک محرک قوی برای والدین ممکن و فعلی در جهت انتخاب یک رژیم غذایی سالم‌تر عمل می‌کنند، چرا که گزینه‌های غذایی والدین بر بر انتخاب فرزندان آن‌ها تأثیر می‌گذارد.
هنوز بخش‌های ناشناخته‌ای در مورد چگونگی تأثیر رژیم غذایی بر روی ژن‌های ما وجود دارد. یافته‌های تحقیقاتی در مورد اپی‌ژنتیک تغذیه‌ای دلیلی قوی و اقناع‌کننده برای درنظر گرفتن تغییرات در سبک زندگی بشمار می‌آید.
آن‌چه بسیاری از محققان درباره رژیم غذایی غربی می‌دانند، مربوط به آن چیزی است که اکثر آمریکایی‌ها مصرف می‌کنند: رژیم غذایی غربی سرشار از چربی‌های اشباع، سدیم و قند است و در عین حال فاقد فیبر کافی است. بنابراین، عجب نیست که رژیم‌های غذایی غربی با عواقب منفی برای سلامتی نظیر چاقی، دیابت نوع ۲، بیماری‌های قلبی – عروقی و برخی سرطان‌ها ارتباط دارند.
بهترین شروع برای تغییر عادت‌های غذایی، افزایش مصرف مواد غذایی کامل و فرآوری‌نشده، به ویژه میوه‌ها، سبزیجات و غلات کامل است و در عین حال کاهش مصرف غذاهای فرآوری‌شده یا آماده مانند فست‌فود، چیپس، کلوچه، آب‌نبات، پیتزاهای منجمد، سوپ‌های کنسرو شده و نوشیدنی‌های شیرین. این تغییرات غذایی به‌خوبی به‌عنوان مواردی با مزایای سلامتی شناخته شده است و در دستورالعمل‌های غذایی 2020 – 2050 برای آمریکایی‌ها و همچنین توسط انجمن قلب آمریکا تشریح شده است.
بسیاری از افراد بر این باورند که تغییر سبک زندگی، به ویژه دررابطه با عادت‌های غذایی، امری دشوار است. انگیزه در واقع عامل کلیدی برای تحقق این تغییرات به شمار می‌رود. خوشبختانه، خانواده و دوستان می‌توانند در این زمینه یاری‌رسان باشند و تأثیر قابل توجهی بر تصمیمات مربوط به سبک زندگی داشته باشند. اما در سطحی گسترده‌تر اجتماعی، امنیت غذایی، به معنای توانایی افراد در دسترسی و تهیه غذای سالم، باید به عنوان یک اولویت حیاتی نزد دولت‌ها، تولیدکنندگان و توزیع‌کنندگان مواد غذایی و گروه‌های غیرانتفاعی در نظر گرفته شود. فقدان امنیت غذایی به تغییرات اپی‌ژنتیکی مرتبط است که با عواقب منفی برای سلامتی مانند دیابت، چاقی و افسردگی پیوند دارد.
از مسیر اصلاحات نسبتاً ساده در سبک زندگی، افراد می‌توانند به طور چشم‌گیری و قابل اندازه‌گیری بر روی ژن‌های فرزندان و نسل‌های آیندهٔ خود تأثیر بگذارند. بنابراین، هر بار که یک بسته چیپس را کنار می‌گذارید و به جای آن میوه یا سبزیجات را انتخاب می‌کنید، به یاد داشته باشید: این تنها برای شما نبوده، بلکه برای نسل‌های آینده نیز مفید خواهد بود.