Что такое метилирование?Метилирование у людей влияет на нуклеотид цитозин. Это процесс, посредством которого метильная группа (атом углерода с присоединенными к нему 3 атомами водорода) связывается с нуклеотидамъи цитозина. (далее будет боле простое описание :))
MTFHR, наиболее широко изучаемый ген в нутригеномике, является ключевым игроком в этом процессе.
Этапы превращения фолата в MTHF или метилтетрагидрофолат включают в себя множество ферментов,
включая MTHFR.
- Цикл метилирования начинается с гомоцистеина.
- Одна из молекул, затронутых этим путем, участвует в создании ДНК.
- Другой, MTR или метионинсинтаза, преобразует гомоцистеин в метионин. Для функционирования ему необходим витамин B1, B2 и 5-MTHF.
- К-SAMe присоединена метильная группа, которую он может “передавать” нашей ДНК, вызывая метилирование ДНК.
Конечным результатом цикла метилирования является метионин, но он также производит другие соединения, важные для антиоксидантной защиты, такие как глутатион, и влияет на метаболизм фолатов.
Мы часто слышим о способах “включения” или “выключения” генов, но не о биохимической основе этого метилирования: добавление метильной группы - один из способов включения и выключения гена. В нормальных клетках метилирование обеспечивает надлежащую активацию и подавление генов. Метилирование ДНК вызывает критическую модификацию генома, которая участвует в регуляции многих клеточных процессов. Эти процессы включают структуру и стабильность хромосом, транскрипцию ДНК и эмбриональное развитие.
Но если цикл метилирования менее эффективен – например, если активность MTHFR снижена – гомоцистеин может накапливаться, потому что его недостаточно превращается в метионин. Высокий уровень гомоцистеина является серьезным фактором риска многих заболеваний – от воспаления и болезней сердца до диабета, аутоиммунных заболеваний (таких как псориаз), неврологических проблем, рака и других проблем.
Типы метилированияМетилирование является основой эпигенетики, изучения того, как окружающая среда влияет на наши гены. Наше окружение, образ жизни и диета - все это факторы, которые могут включать или выключать гены. Представленные здесь паттерны метилирования и деметилирования могут оказывать влияние на здоровье, старение и хронические заболевания.
Хотя избыточное и недостаточное метилирование может быть вредным, важно учитывать, какие гены “включаются” или “выключаются“. Активация или деактивация некоторых ключевых областей может привести к наиболее серьезным осложнениям для здоровья.
1) Гиперметилирование ДНКЗдоровый организм имеет определенный уровень метилирования. Неправильная и чрезмерно метилированная ДНК может изменить ген, не позволяя ему производить то, для чего он предназначен. Изменения в расположении метильных групп могут вызывать заболевания.
В диагностике можно использовать количество метилирования в определенных генах в качестве биологических часов, поскольку его частота в отдельных генах пропорциональна возрасту.
Последствия гиперметилирования ДНК приводят к:
- Онкологическим заболеваниям.
- Снижению функций иммунной системы.
- Нарушению работы и повреждению мозга.
- Снижению энергии.
- Ускорению процессов старения.
- Нарушению метаболизма.
- Другим патологиям.
Внешние факторы окружающей среды могут изменять метилирование. Другими словами, аномальное метилирование в ДНК может самовоспроизводиться и передаваться по наследству, этот баланс также может быть изменен всем, что нас окружает.
2) Гипометилирование ДНКСлишком слабое метилирование также может быть вредным.
Если в организме недостаточно метилирования, это может вызвать нестабильность генома и трансформацию клеток .
И хотя считалось, что гиперметилирование чаще встречается при раковых заболеваниях, более поздние исследования показали, что гипометилирование также играет роль в этих состояниях. Гипометилирование может вызвать патологические состояния организма.
Метилирование при раке было описано как “слишком много, но слишком мало“. При раке некоторые участки ДНК чрезмерно метилированы, а другие недостаточно, что приводит к полному дисбалансу нормального цикла метилирования.
И помимо рака, гипометилирование может также способствовать воспалению, приводящему к атеросклерозу, аутоиммунным заболеваниям, таким как волчанка и рассеянный склероз и прочим заболеваниям.
3) Деметилирование ДНКДеметилирование ДНК также может играть роль в образовании опухолей.
Но во время развития эмбриона этот процесс имеет решающее значение. Ученые долго пытались понять, как сложные биохимические сигналы передаются эмбриону, позволяя идентичным стволовым клеткам развиваться в специализированные клетки, ткани и органы. Деметилирование происходит в ранних эмбрионах и необходимо для того, чтобы стволовые клетки дифференцировались в определенные типы клеток. Участки ДНК включаются или выключаются, а затем модифицируются с помощью деметилирования снова для обеспечения здорового развития.
Метилирование и старение: Метилирование - это не черно-белое симметричное явление. И дело не только в том, более или менее метилирована ваша ДНК, но и в том, как. Метилирование усиливается в детстве, когда происходит большая часть этого процесса. С возрастом только определенные участки ДНК, CpG-островки, становятся чрезмерно метилированными, в то время как остальные недостаточно метилированы. Это признак старения.
В принципе, основываясь на характере метилирования вашей ДНК, возможно определить ваш “эпигенетический возраст” и сравнить его с вашим фактическим возрастом. Исходя из этого, вы можете быть эпигенетически моложе или старше. И если вы эпигенетически старше, это может указывать на большую вероятность проблем со здоровьем.
Хочу отметить, что не стоит бездумно заниматься приемом добавок. Как пример, врачи часто назначают женщинам прием фолиевой кислоты, но при мутации гена MTHFR активность фермента будет снижена (зависит от вида мутации "гетеро или гомозиготная" и мутаций в других генах) и переход в активную форму будет низким, что может привести к повышению уровня гомоцистеина (гипергомоцистеимия) и вытекающим из этого патологиям. При данной мутации назначают метиллфолат (активная форма B9). Также важно понимать, что принимая один вид витамина, возможно создание дефицита другого. Особенно это касается витаминов группы B.
Выявление мутации, дает возможность поддержки и восстановления метаболизма, корректировки психического состояния и предотвращения возможности развития патологических состояний, в том числе онкологии, путем правильной компенсации пробоев в работе метилирования. Достигается это при помощи комплексов аминокислот, витаминов, минералов в правильно подобранной форме и дозировке.