Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Фрайбургского университета в Германии обнаружили, что переход на веганскую диету всего на один месяц может изменить эпигенетический ландшафт организма таким образом, что это будет способствовать уменьшению воспалительных процессов и замедлению биологического старения. В ходе рандомизированного клинического испытания у участников, придерживавшихся веганской диеты, по сравнению с теми, кто употреблял много мяса, произошли изменения в метилировании ДНК – биологическом процессе, который регулирует активность генов. Эти изменения были связаны с иммунной функцией, метаболизмом и процессами, связанными с развитием рака. Результаты исследования, опубликованные в Журнале медицинских коммуникаций (MedComm), свидетельствуют о том, что выбор продуктов питания может оказывать быстрое влияние на молекулярные процессы, связанные с долгосрочным здоровьем.
“Наши гены не определяют нашу судьбу”, – говорит доктор Джером Мертенс, доцент кафедры нейробиологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и соавтор исследования. “Примечательно не то, что одна диета оказалась эффективнее другой. “Удивительно, что эпигеном заметно изменился всего за четыре недели, показав, что наша биология гораздо более динамична и восприимчива к повседневным решениям, чем мы привыкли считать”.
Уже давно известно, что питание связано с риском развития хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и некоторые виды рака.
Однако ученые только начинают понимать, как пища влияет на эпигеном – слой химических модификаций, который помогает определить, какие гены включаются или выключаются, не изменяя при этом основную последовательность ДНК.
Для изучения этих эффектов исследователи проанализировали общегеномные паттерны метилирования ДНК в образцах крови 48 здоровых взрослых, участвовавших в рандомизированном диетическом испытании.. После соблюдения одной и той же стандартизированной диеты в течение одной недели участники были случайным образом распределены на один месяц либо в группу веганской диеты, либо в группу диеты с высоким содержанием мяса. Обе диеты были разработаны таким образом, чтобы обеспечить одинаковое потребление калорий, что позволило исследователям выделить влияние состава рациона, а не потери веса.
Команда исследователей изучила более 800 000 участков метилирования по всему геному до и после вмешательства. Вместо того чтобы искать изменения только в отдельных генах, исследователи сосредоточились на более широких биологических паттернах, которые изменяются в ответ на диету.
Исследователи также обнаружили доказательства того, что веганская диета способствует переходу иммунной системы в менее воспалительное состояние. Анализы метилирования ДНК позволили спрогнозировать снижение доли нейтрофилов – иммунных клеток, вызывающих воспаление, – и увеличение доли CD4-Т-клеток, которые помогают регулировать иммунные реакции.
Эти прогнозы полностью соответствовали результатам анализа клеток крови, собранным в ходе первоначального клинического испытания.
«Это соответствие дало нам понять, что мы не просто наблюдаем изменения на экране компьютера, а обнаруживаем реальные и значимые биологические изменения», – говорит Лукас Карбахер, аспирант кафедры нейробиологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Полученные результаты подтверждают ранее сделанные выводы о том, что растительная диета может влиять на функцию иммунной системы, и дают дополнительную информацию о молекулярных изменениях, сопровождающих эти эффекты.
Помимо иммунных сигналов, исследователи обнаружили, что веганская диета связана с усилением метилирования промоторов генов, участвующих в нескольких процессах, связанных с развитием рака и клеточным ростом. Усиление метилирования промоторов может снижать активность генов, участвующих в этих процессах, а значит, диета может влиять на клеточные процессы, связанные с ростом и пролиферацией. Исследователи также наблюдали изменения, указывающие на снижение активности процессов липидного обмена и повышение активности путей, связанных с передачей инсулинового сигнала, репарацией ДНК и клеточными реакциями на стресс.
Пожалуй, самый поразительный результат был связан с биологическим старением. Для этого исследователи изучали биологический возраст с помощью эпигенетических часов – математических биомаркеров, которые оценивают биологический возраст человека на основе паттернов метилирования ДНК, а не количества прожитых лет. Две модели часов, предназначенные для прогнозирования состояния здоровья, показали, что у участников, соблюдавших веганскую диету, биологическое старение замедлилось в течение месячного периода исследования. Третья модель часов, оптимизированная для определения хронологического возраста, а не состояния здоровья, показала другую картину, подчеркивая, что эпигенетические часы измеряют разные аспекты старения.
“Эти результаты подтверждают идею о том, что не все показатели биологического старения отражают одни и те же биологические процессы, – говорит Мертенс.
“Часы, связанные с риском развития заболеваний и общим состоянием здоровья, неизменно показывали одно и то же. Это позволяет предположить, что изменения в рационе влияли на процессы, связанные со здоровьем, а не просто на течение времени.”
Исследователи предупреждают, что выборка была относительно небольшой – в исследовании приняли участие 48 здоровых взрослых людей, и оно длилось всего один месяц. Поскольку наблюдаемые изменения в метилировании ДНК были незначительными и затронули сотни тысяч участков генома, потребуются более масштабные и длительные исследования, чтобы подтвердить полученные результаты и определить, приводят ли эти молекулярные изменения к измеримому снижению риска развития заболеваний.
Хотя полученные результаты не доказывают, что веганская диета предотвращает развитие рака или обращает вспять процесс старения, они позволяют по-новому взглянуть на то, как выбор продуктов питания может оказать быстрое влияние на биологические процессы, лежащие в основе воспаления и возрастных заболеваний.
“Наше исследование дополняет растущий объём доказательств того, что питание может влиять на биологические процессы на молекулярном уровне, – говорит доктор медицины Макс Шторц из Медицинского центра Фрайбургского университета и соавтор исследования.
“Следующий шаг – понять, сохраняются ли эти эпигенетические изменения с течением времени и приводят ли они к значимому улучшению здоровья в долгосрочной перспективе”.
“Для этого потребуются более масштабные клинические исследования, но эти результаты закладывают важную основу». Шторц также подчеркивает, что полученные результаты связаны не с уменьшением количества потребляемых калорий, а с изменением состава рациона.
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога
Психолог в интернете Новости наук о человеке и психологическая помощь. Сайт психолога Андрея Гаврилова.