प्रकृति बनाम पोषण: क्या ईंधन मोटापा, मधुमेह?

हमारे पर्यावरण और जीवनशैली आनुवंशिक कोड को बदलने के बिना हमारे जीन के कार्य को प्रभावित कर सकते हैं। एक समीक्षा लेख में पिछले एक दशक के अनुसंधानों को संक्षेप में दिखाया गया है कि यह कैसे मोटापे और टाइप 2 मधुमेह में योगदान देता है।

क्या जीवनशैली प्रभावित करती है कि हमारे जीन कैसे व्यवहार करते हैं?

प्रकृति बनाम पोषण एक वाक्यांश है जिसके साथ हम में से कई परिचित हैं। हमारे जीन हमारे कई लक्षणों के लिए जिम्मेदार हैं, लेकिन पोषण या पर्यावरणीय प्रभाव निश्चित रूप से खेलने के लिए एक हिस्सा है।

जब मोटापा और टाइप 2 मधुमेह की बात आती है, तो विचार की सीधी ट्रेन का पालन करना आसान होता है।

यदि हम लगातार अधिक कैलोरी का उपभोग करते हैं तो हम हर दिन जलाते हैं, हम वजन बढ़ाते हैं, और यह हमें टाइप 2 मधुमेह विकसित करने के लिए प्रेरित करता है।

हमारी जीवनशैली बदलने और वजन कम करने के बाद हमारी वसा कोशिकाएं और अग्न्याशय ठीक हो जाते हैं। हालाँकि, यह सरल समीकरण हमें कई अनुत्तरित प्रश्नों के साथ छोड़ देता है।

कुछ लोग दूसरों की तुलना में अधिक तेज़ी से अपना वजन कम क्यों करते हैं, भले ही वे एक ही आहार का पालन करें या व्यायाम करें? कुछ लोग टाइप 2 मधुमेह का विकास क्यों करते हैं जबकि अन्य तब भी नहीं करते हैं, जब उनका आनुवंशिक जोखिम समान हो?

एपिजेनेटिक्स इनमें से कुछ सवालों के जवाब पकड़ सकता है। आनुवांशिकी की एक अपेक्षाकृत युवा शाखा, एपिजेनेटिक्स जीन कोड या जीनोम में किसी भी परिवर्तन के बिना जीन फ़ंक्शन में परिवर्तन का अध्ययन है।

क्या एपिजेनेटिक्स मोटापे की बढ़ती दर और टाइप 2 मधुमेह की व्याख्या कर सकते हैं?

एपिजेनोम व्यक्तिगत और गतिशील हैं

जीन को कैसे प्रभावित करता है, इसे प्रभावित करने का एक तरीका है एपिजेनेटिक संशोधन।

डीएनए मिथाइलेशन एक प्रकार का एपिजेनेटिक संशोधन है। यह तब होता है जब मिथाइल समूह नामक छोटे रासायनिक टैग डीएनए कोड में साइटोसिन अड्डों से जुड़ते हैं। यह मिथाइलेशन एक जीन को बंद कर देता है।

हम अपने माता-पिता से कुछ एपिजेनेटिक मार्करों को विरासत में लेते हैं, लेकिन बहुत से अनायास घटित होते हैं और हमारे जीवनकाल के दौरान बदल जाते हैं, और हम में से प्रत्येक को एक अनोखे एपिनेज़्म से जोड़ते हैं।

पत्रिका के एक लेख में कोशिका चयापचयस्वीडन में लुंड यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने हाल ही में मानव प्रतिभागियों के साथ अध्ययनों की समीक्षा की है कि कैसे डीएनए मेथिलिकरण मोटापे और टाइप 2 मधुमेह में योगदान देता है।

लंड यूनिवर्सिटी डायबिटीज सेंटर के एक प्रोफेसर शार्लोट लिंग एक प्रेस विज्ञप्ति में बताते हैं कि "एपिजेनेटिक्स अभी भी एक अपेक्षाकृत नया शोध क्षेत्र है; हालांकि, अब हम जानते हैं कि एपिगेनेटिक तंत्र रोग के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ”

कागज में, लिंग बताते हैं कि शोधकर्ताओं ने जीनोम भर में कई एपिजेनेटिक संशोधनों को पाया है जो किसी व्यक्ति के बॉडी मास इंडेक्स का कुछ हद तक अनुमान लगा सकते हैं।

अग्नाशय के आइलेट्स में डीएनए मेथिलिकरण साइटों की तुलना करते समय - संरचनाएं जो इंसुलिन का उत्पादन करती हैं - टाइप 2 मधुमेह वाले लोगों से और बिना किसी शर्त के, एक अध्ययन ने लगभग 26,000 क्षेत्रों की पहचान की जो दो समूहों के बीच भिन्न थे।

लिंड हालांकि सावधानी बरतने की सलाह देते हैं, क्योंकि यह इस बिंदु पर स्पष्ट नहीं है कि ये परिवर्तन टाइप 2 मधुमेह का कारण या प्रभाव हैं या नहीं।

आहार, व्यायाम और उम्र बढ़ने

मोटापा और मधुमेह को पश्चिमी आहार और वसा और चीनी के उच्च स्तर के साथ जोड़ने के बहुत सारे सबूत हैं।

एपिजेनेटिक अध्ययन हमें बता सकते हैं कि क्यों।

लिंग के बारे में बताते हैं, "कई मोटापे से ग्रस्त लोगों में देखे जाने वाले आहार की 5-दिन की उच्च वसा वाले आहार की नकल, मानव कंकाल की मांसपेशी और जीन ऊतक में जीन की अभिव्यक्ति और मेथिलिकरण पैटर्न दोनों को बदल देती है।"

"महत्वपूर्ण रूप से, नियंत्रण आहार द्वारा उन्हें उलटने की तुलना में स्तनपान कराने से मेथिलिकरण परिवर्तनों को प्रेरित करना आसान लग रहा था," वह जारी है।

एक्सरसाइज से एपिजेमिन भी प्रभावित होता है। एकल सत्र और दीर्घकालिक व्यायाम दोनों ने कंकाल की मांसपेशी और वसा में डीएनए मेथिलिकरण को बदल दिया, लेकिन जीन लक्ष्य अलग थे।

टीना रॉन, अध्ययन के लेखक और लिंग के साथ काम करने वाले एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता टिप्पणी करते हैं, "एपिजेनेटिक्स बता सकता है कि विभिन्न लोग व्यायाम के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया क्यों देते हैं"।

हम उम्र के रूप में, हमारे एपिगेनोम को बदलना जारी रखते हैं, उम्र बढ़ने पर उंगली को एपिजेनेटिक परिवर्तनों में एक ड्राइविंग कारक के रूप में इंगित करते हैं। अनुसंधान एक व्यक्ति के रूप में एपिजेनेटिक बहाव के साथ मोटापे को जोड़ता है, लेकिन यह कैसे या क्यों होता है फिलहाल स्पष्ट नहीं है।

अगली पीढ़ी के लिए क्या होता है?

कृन्तकों के अध्ययन से पता चलता है कि एक पीढ़ी मोटापे से जुड़े कुछ एपिजेनेटिक मार्करों को पारित कर सकती है और अगली पीढ़ी को 2 मधुमेह टाइप कर सकती है। मनुष्यों में, इस प्रकार का अनुसंधान अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, लेकिन कुछ दिलचस्प परिणाम सामने आ रहे हैं।

एक अध्ययन में, जिन माताओं की गर्भावस्था के दौरान टाइप 2 डायबिटीज थी, उनमें मोटापे के शिकार बच्चों की तुलना में बाद के जीवन में मोटापा और टाइप 2 डायबिटीज होने का खतरा अधिक था।

कई अध्ययनों से पता चलता है कि जब माताओं को गर्भावस्था के दौरान अकाल का अनुभव होता है, तो उनके बच्चों में मोटापे और ग्लूकोज असहिष्णुता का खतरा बढ़ जाता है, संभवतः लेप्टिन जीन के मिथाइलेशन में परिवर्तन के कारण।

फिर भी, यह सिर्फ ऐसी माताएँ नहीं हैं जो अगली पीढ़ी की जन्मभूमि में अपनी छाप छोड़ती हैं। मोटे पुरुषों के शुक्राणु में अद्वितीय डीएनए मेथिलिकरण पैटर्न होते हैं, जो बेरिएट्रिक सर्जरी के बाद बदलते हैं।

हमारे स्वास्थ्य के लिए इसका क्या मतलब है?

लिंग और रॉन्न ने बायोमार्कर के रूप में जीनोम में ज्ञात जोखिम वाले स्थानों पर डीएनए मेथिलिकरण का उपयोग करने का सुझाव दिया ताकि मोटापा और टाइप 2 मधुमेह के विकास के उच्च जोखिम वाले व्यक्तियों की पहचान की जा सके।

बेहतर बायोमार्कर की मदद से, डीएनए मेथिलिकरण साइटों को दिखाना संभव हो सकता है जो महत्वपूर्ण जोखिम कारक हैं और फिर मिथाइलेशन पैटर्न को बदलने के लिए औषधीय एजेंटों का उपयोग करते हैं।

इस तरह की एपिजेनेटिक दवाएं वास्तव में पहले से मौजूद हैं, और वैज्ञानिकों ने उन्हें अन्य स्थितियों में परीक्षण किया है, जैसे कि कुछ प्रकार के ल्यूकेमिया।

हाल के एक अध्ययन से पता चला है कि एक प्रकार की एपिजेनेटिक दवा के साथ उपचार, MC1568 नामक एक हिस्टोन डेसेटाइलेज़ अवरोधक, अग्नाशय के आइलेट्स में इंसुलिन स्राव में सुधार हुआ जो कि टाइप 2 मधुमेह वाले लोगों ने दान किया।

"एपिजेनेटिक संशोधनों की क्षणिक और प्रतिवर्ती प्रकृति मोटापे और [टाइप 2 मधुमेह] में भविष्य की भविष्यवाणी और चिकित्सीय अवधारणाओं के लिए लक्ष्य की खोज के लिए एक खुला क्षेत्र प्रदान करती है।"

शेर्लोट लिंग और टीना रॉन

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि डीएनए मेथिलिकरण केवल एक प्रकार का एपिजेनेटिक संशोधन है। अनुसंधान क्षेत्र धीरे-धीरे अपनी प्रारंभिक अवस्था से उभरने के साथ, क्षितिज पर कुछ दिलचस्प खोजों के लिए बाध्य हैं।

यह देखा जाना बाकी है कि क्या वे एक बार और सभी के लिए बहस को निपटा लेंगे, प्रकृति में बनाम मोटापे और टाइप 2 मधुमेह में।