Epigenetyka – co oznacza i jak wpływa na zdrowie kolejnych pokoleń ludzkich?

Na ogół powszechna jest wiedza, że zapis genetyczny w DNA składa się z sekwencji nukleotydów. Istnieją też niekodujące fragmenty DNA, które mają wpływ na ekspresję, czyli odczytanie genów, które prowadzi do syntezy określonych białek. Okazuje się, że oprócz genetycznego zapisu sekwencji nukleotydów w kwasach DNA , które kodują wszystkie białka naszego organizmu, istnieje również zapis epigenetyczny, który decyduje o tym, czy i z jaką intensywnością będą odczytywane poszczególne geny. Kod DNA porównać można do zapisu cyfrowego, a zapis epigenetyczny można porównać do zapisu analogowego. Ten pierwszy nie ulega zmianie podczas gdy ten drugi jest możliwy do wymazania i korekt. Co więcej stan markerów epigenetycznych może być przekazany następnej generacji. Okazuje się, że choroby cywilizacyjne, związane z procesami starzenia, są związane z taką zmianą epigenetyczną, którą można nazwać chaosem epigenetycznym w komórce. Wiek człowieka można interpretować na dwa sposoby: pierwszy to wiek metrykalny, a drugi to wiek biologiczny. Ten drugi związany jest z epigenetyką, to znaczy można go wyznaczyć badając poziom markerów epigenetycznych. Nazywa się go również zegarem epigenetycznym i jest on wprost związany z procesami starzenia. Najsilniejszym czynnikiem ryzyka chorób cywilizacyjnych jest starzenie się organizmu. Epigenetyka wpływa zatem na stan zdrowia populacji, co więcej – wpływa również na stan zdrowia następnych generacji. Najlepszym przykładem jest epidemia otyłości i cukrzycy typu drugiego w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Wydaje się, że styl życia poprzednich generacji jak i narażenie na substancje toksyczne w środowisku i w diecie ma na to duży wpływ. Rodzi to określone konsekwencje związane z prewencją i terapią obu chorób. Należy pokreślić , że nie tylko styl życia bieżącej generacji wpływa na jej podatność na choroby cywilizacyjne w tym otyłość i cukrzycę typu drugiego. Natura epigenetyki daje jednak nadzieję na opracowanie skutecznych metod zapobiegania przenoszeniu podatności z generacji na generację oraz leczenie bieżącej generacji. Można to zrealizować poprzez zmianę stylu życia (zwłaszcza przed okresem prokreacji) oraz interwencji farmakologicznych, zmieniających stan markerów epigenetycznych.

Dariusz Stępkowski

Czy możliwe jest odmłodzenie o 20 lat?

Od wieków ludzie marzyli o tym by zatrzymać proces starzenia i zachować młodość. Przez wieki uważano, że jest to możliwe. Poszukiwano zatem sposobów -zarówno naukowych jak i magicznych – aby spowolnić proces starzenia. Obecnie eksponuje się jeden czynnik. Uważa się bowiem, że określona dieta, aktywność fizyczna i umysłowa są konieczne aby przedłużyć życie . Wiedzy o tym jaki styl życia jest najlepszy do spowolnienia starzenia dostarczyła między innymi, obserwacja zachowań ludzi w tak zwanych „blue zones”, czyli „błękitnych strefach”, miejsc na kuli ziemskiej, gdzie miejscowa społeczność jest szczególnie długowieczna. Takie miejsca to np. japońska wyspa – Okinawa czy europejska Sardynia. Zaobserwowano, że istotnym determinantem długowieczności było zachowanie polegające na ograniczeniu spożywanych kalorii do około 80 % w stosunku do pełnego nasycenia apetytu. Należałoby zatem kończyć posiłki pozostając lekko głodnym. Ludzie w „ blue zones” charakteryzują się także dużą aktywnością fizyczną. Te proste zasady odnoszące się do stylu życia, pozwalają na spowolnienie procesu starzenia. Ale czy możliwe jest jednak odwrócenie procesu starzenia? Aby na to pytanie odpowiedzieć należałoby wyjaśnić czym jest pojęcie wieku człowieka? Ten mierzony w latach począwszy od urodzenia, jest to tak zwany „wiek metrykalny” i na ten rodzaj wieku nie mamy wpływu, ale mówimy też o tzw. wieku biologicznym, który związany jest z postępem procesów starzenia. Jak się okazuje badania na zwierzętach doświadczalnych wykazały, że można odwrócić procesy starzenia. Wynika to między innymi z badań Prof Davida Sinclair’a z Uniwersytetu Harvarda w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Zainteresowanych odsyłam do książki Profesora Sinclair’a, której tłumaczenie jest dostępne w języku polskim. Tytuł oryginału „Lifespan, Why we age and why we don’t have to” Autor prezentuje kompleksową teorię procesów starzenia, która znajduje potwierdzenie w jego badaniach. Prof. Sinclair uważa, że będzie wkrótce możliwe odmłodzenie biologiczne ludzi. Co się stanie zobaczymy w przeciągu najbliższych lat. Ważne jest też aby wydłużenie życia wiązało się z wydłużeniem tzw. „Healthspan” czyli okresu dobrego stanu zdrowia.

Dariusz Stępkowski

Wspomnienie o Tadeuszu Stępkowskim

Witam wszystkich, którzy chociaż raz zajrzeli na mojego bloga Pogodni Seniorzy- Cheerful Seniors” ale także tych, którzy wpadną tu po raz pierwszy. Przez jakiś czas nie zamieszczałem niczego na blogu i należy się Wam wyjaśnienie. Jak to się mówi, „życie mnie przerosło……..”

W dniu 9 lipca 2024 roku nagle zmarł mój nieodżałowany Brat – Tadeusz Stępkowski, który miał wielkie zasługi dla prowadzonego przeze mnie bloga . Tadzio zapewniał instruktaż, serwis IT i był tą osobą, która mobilizowała mnie do tworzenia wpisów na blogu. Był człowiekiem niezwykle pracowitym i obdarzonym wieloma talentami, zwłaszcza w dziedzinie elektryczności i w późniejszym okresie – informatyki. Razem z żoną Grażyną wychował czwórkę dzieci na uczciwych i dobrych ludzi, bo sam był dobrym i uczciwym człowiekiem, a zarazem kochającym Mężem, Bratem, Synem, Ojcem, a także Dziadkiem pięciorga wnucząt. Zawsze bezinteresownie pomagał ludziom, dzielił się swoimi umiejętnościami i lubił udzielać rad.  Odszedł nagle i w przekonaniu Rodziny – zdecydowanie za wcześnie. Kochaliśmy Go i ubolewamy, że już go nie ma między nami. Brakuje mi Go bardzo, ale postanowiłem kontynuować mojego bloga, bo Brat z pewnością, by tego chciał. Mój bratanek Michał Stępkowski, syn Tadeusza, pomógł mi w sprawach technicznych związanych z transferem bloga na nowy serwer, a dalej będę to już sam „ciągnął”, oczywiście licząc na zainteresowanie moich czytelników. Będę wdzięczny za wszystkie uwagi i inspiracje co do treści bloga. Trzymajcie kciuki, aby coś dobrego z tego wyszło.

Dariusz Stępkowski

Śp. Tadeusz Stępkowski

Jaka dieta na „zdrowe” starzenie mózgu?

Jesteśmy tym co jemy, od naszej diety w dużym stopniu zależy jak się będziemy starzeć i czy zachowamy jasność umysłu do końca naszych dni. Jaka dieta jest zdrowa? To pytanie, na które nauka próbuje od dawna znaleźć odpowiedź – Ze względu na złożoność naszej diety i zawartość wielu składników, z których jedne sprzyjają zdrowiu, inne zaś – wręcz przeciwnie, ich wzajemne współdziałanie lub znoszenie się ich efektów, jest to zadanie bardzo złożone. Z uwagi na kulturowe i tradycyjne aspekty diety, być może dla różnych regionów świata powinna to być inna dieta. Kierując się tym rozumowaniem, grupa badaczy ze Szwecji ustaliła wzór diety nazwany Nordic Prudent Diet Pattern (NPDP), który dla mieszkańców Szwecji okazał się być korzystny w redukowaniu ryzyka obniżenia zdolności poznawczych. Grupa mieszkańców – 2223 osoby powyżej 60 roku życia, wolne od demencji – były obserwowane przez 6 lat. Ich zdolności poznawcze badane były na początku i na końcu 6-cio letniego okresu. Osoby te wypełniły także kwestionariusz żywieniowy, składający się z 98 pozycji. Na tej podstawie ustalono zgodność z wzorem żywienia Nordic Prudent Diet Pattern. Osoby , które w największym stopniu stosowały się do tego wzoru, Były narażone na najmniejsze ryzyko obniżenia zdolności poznawczych. Co więcej ta dieta okazała się skuteczniejsza niż dieta śródziemnomorska, czy dieta MIND. Dieta NPDP to wysoka konsumpcja warzyw (nie korzeniowych), jabłek, gruszek, brzoskwiń, makaronów, ryżu, drobiu, ryb, olejów roślinnych, herbaty i wody oraz umiarkowane spożycie wina. Składniki diety, których konsumpcję należy ograniczyć to warzywa korzeniowe (np. kartofle), oczyszczone ziarna, płatki śniadaniowe, masło, margaryna, cukier, słodycze, ciasta, soki owocowe. Opisane badania wskazują na konieczność uwzględniania różnic regionalnych w ocenie zdrowotności diety. Trudno ocenić czy dla społeczeństwa polskiego zaadaptowanie diety NPDP byłoby bardziej korzystne, niż diety śródziemnomorskiej, ale jest to dosyć prawdopodobne, biorąc pod uwagę, że dieta krajów nordyckich jest bardziej podobna do polskiej niż śródziemnomorska.
Opracowano na podstawie artykułu: Shakersain B, Rizzuto D, Larsson SC, Faxén-Irving G, Fratiglioni L, Xu WL. The Nordic Prudent Diet Reduces Risk of Cognitive Decline in the Swedish Older Adults: A Population-Based Cohort Study. Nutrients. 2018 Feb 17;10(2). pii: E229.doi: 10.3390/nu10020229.

Zdrowy styl życia, a podatność na raka

Zdrowy styl życia przez wielu badaczy jest uważany za lepszy od każdej „tabletki” i dodatkowo nie wywołuje żadnych efektów ubocznych. Kierując się tą ideą zespół badaczy brytyjskich pod kierunkiem Prof. Elwooda przeprowadził badania na około 350 000 pacjentów w wieku 40-69 lat, którzy wypełnili ankietę dotyczącą stylu życia. Badacze obserwowali następnie tę grupę osób przez 5,1 roku i w tym czasie 14285 osób zachorowało na raka.
Ankieta obejmowała 5 czynników zdrowego stylu życia: niskie spożycie alkoholu, niepalenie tytoniu, zdrowe BMI (wskaźnik otyłości), aktywność fizyczną i zdrową dietę. Badając zależność między zapadaniem na raka, a stylem życia stwierdzili oni, że stosowanie się do wszystkich 5-ciu wskaźników zdrowego stylu życia zmniejsza ryzyko zapadnięcia na raka (w stosunku do osób nie stosujących się do żadnego wskaźnika lub tylko do jednego) o około 1/3. W przypadku raka jelita grubego redukcja ryzyka wynosiła ¼, a w przypadku raka piersi 1/3. Badania przeprowadzone na tak dużej populacji mają dużą wagę statystyczną i wskazują na zasadność promocji zdrowego stylu życia w celu ograniczenia zapadalności na choroby nowotworowe. Powinien to być zasadniczy czynnik prewencyjny wykorzystywany we wszystkich kampaniach prozdrowotnych.
Należy też wspomnieć, że wcześniej wykazano znaczący wpływ zdrowego stylu życia na ograniczenie zachorowań na cukrzycę, chorobę wieńcowa i demencję. Stosowanie się do tych prostych wskazówek dotyczących stylu życia, może zatem ograniczyć ryzyko zachorowania na liczne choroby cywilizacyjne.
Opracowano na podstawie artykułu: Elwood PC, Whitmarsh A, Gallacher J, Bayer A, Adams R, Heslop L, Pickering J, Morgan G, Galante J, Dolwani S, Longley M, Roberts ZE. Healthy living and cancer:evidence from UK Biobank. Ecancermedicalscience. 2018 Jan 4;12:792. doi:
10.3332/ecancer.2018.792.

Zmiany w mózgu wcześniejsze niż sama choroba Alzheimera

Z obserwacji wynika, że zmiany w mózgu chorych na Alzheimera są znacznie wcześniejsze, niż pierwsze zewnętrzne objawy tej choroby. Od niedawna wiadomo, że patologia w chorobie Alzheimera zaczyna się dużo wcześniej zanim wystąpią pierwsze objawy pogorszenia zdolności poznawczych, w tym pamięci. Dziś już wiadomo, że prawdopodobną przyczyną wystąpienia neurodegeneracji i utraty zdolności poznawczych są dwa procesy . Te procesy to gromadzenie się złogów beta-amyloidu w przestrzeniach zewnątrzkomórkowych i splątek neurofibrylarnych białka tau wewnątrz neuronów. Towarzyszą im zwiększone ilości tych białek (w formie rozpuszczalnej) w płynie mózgowo rdzeniowym. Ze względu na czasowe ukierunkowanie terapii przeciw gromadzeniu się amyloidu, czy splątek neurofibrylarnych, ważne byłoby rozpoznanie kiedy w czasie trwania choroby pojawiają się poszczególne wspomniane markery patologii. Obecnie jest możliwe przyżyciowe sprawdzenie gromadzenia się tych markerów w mózgach chorych, co stało się możliwe wraz z rozwojem techniki PET ze znacznikami na beta-amyloid w złogach i białko tau w splątkach neurofibrylarnych.
W prestiżowym czasopiśmie JAMA Neurology dwaj autorzy – McDade i Bateman – podsumowali badania na ten temat. Okazało się, że rozpuszczalny beta amyloid pojawia się w zwiększonych ilościach w płynie mózgowo rdzeniowym już na 20 lat wcześniej przed wystąpieniem pierwszych objawów choroby. Złogi beta-amyloidu w mózgu gromadzą się na 15 lat przed wystąpieniem objawów choroby, czemu towarzyszy pojawianie się rozpuszczalnego białka tau w płynie mózgowo rdzeniowym. Na 6 lat przed objawami zaczyna się gromadzić białko tau w postaci splątków. Z badań wynika, że od wystąpienia objawów do zaawansowanej demencji upływa około 7 lat. Zaawansowanie demencji jest proporcjonalne do ilości splątków białka tau w mózgu. Wiedza ta będzie niezwykle użyteczna dla określenia momentu, w którym należy rozpocząć terapię. Potencjalnie terapia, która pozwoliłaby na zahamowanie gromadzenia się beta amyloidu 20 lat wcześniej, niż wystąpią pierwsze objawy byłaby najskuteczniejszym sposobem uniknięcia choroby. Do tego aby zastosować taką terapię u osób, u których nie występują jeszcze objawy choroby, potrzebna byłaby powszechna i tania diagnostyka, wykrywająca pojawienie się pierwszych złogów beta-amyloidu. O jednej z takich możliwości pisałem na moim blogu w poprzednim poście. Rozwój badań w tej dziedzinie, przypuszczalnie już wkrótce pozwoli na taką długofalową terapię.
Opracowano na podstawie artykułu: McDade E, Bateman RJ. Tau Positron Emission Tomography in Autosomal Dominant Alzheimer Disease: Small Windows, Big Picture. JAMA Neurol. 2018 Feb 12. doi:10.1001/jamaneurol.2017.4026.

Nowy test na Alzheimera

Choroba Alzheimera rozwija się podstępnie, w ukryciu, jakieś dwadzieścia lat zanim wystąpią pierwsze objawy. Przyjmuje się, że wszystkie niepowodzenia badań klinicznych nowych leków polegały na zbyt późnym stosowaniu tych leków, kiedy już wystąpiły pierwsze objawy choroby, czyli częściowa utrata pamięci. W stanie tym proces neurodegeneracji, czyli niszczenia mózgu jest już zaawansowany i trudno go odwrócić, tym bardziej jest zaawansowany na etapie średniego czy zaawansowanego stadium choroby. Wskazane byłoby zatem testowanie pacjentów na etapie bezobjawowym choroby, tak aby odróżnić tych, u których wystąpi choroba od tych, którzy nie zachorują. Potrzebne jest to dla celów badań klinicznych, ale nie tylko – wczesna wiedza o zagrożeniu chorobą może pozwolić na podjęcie zmian stylu życia w kierunku profilaktyki choroby i wydłużenia okresu bezobjawowego. W świetle niepowodzeń w poszukiwaniach nowych leków, jest to jedyny skuteczny sposób walki z tą chorobą.
31 stycznia 2018, w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature opublikowano artykuł badaczy japońskich i australijskich1) , którzy opracowali test na Alzheimera z krwi, który pozwala na określenie zawartości złogów β-amyloidu w mózgu. Test polega na oznaczaniu w plazmie krwi biomarkerów – APP669-711, β-amyloidu 1-40 i 1-42 metodą immunoprecypitacji, w połączeniu z spektrometrią mas. Test cechuje się dużą dokładnością i ma potencjalnie możliwość upowszechnienia, ze względu na znacznie prostszy sposób pozyskiwania próbek (pobranie krwi) i mniejszą inwazyjność, niż stosowane do tej pory testy wizualizujące β-amyloid z wykorzystaniem techniki PET (Positron Emmision Tomography) i oznaczanie β-amyloidu w płynie mózgowo-rdzeniowym. Prawdopodobnie jednak trzeba będzie poczekać kilka lat na komercjalizację i upowszechnienie tego testu. Niestety ze względu na drogie oprzyrządowanie nie będzie on zapewne na początku tani.
1) Nakamura i wsp. 2018, Nature, doi:10.1038/nature25456

Alternatywne paliwo dla mózgu

Ludzki mózg czerpie energię niezbędną do jego pracy metabolizując glukozę. Niestety wraz z wiekiem proces pobierania glukozy przez mózg jak i jej przetwarzania na energię ulega stopniowemu upośledzeniu, zwłaszcza w stanach chorobowych, takich jak demencja. W chorobie Alzheimera, najczęstszej formie demencji, zjawisko to występuje szczególnie wyraźnie. Uczeni od wielu już lat zastanawiali się, czy nie można tego upośledzenia energetycznego mózgu rekompensować w inny sposób. Od przeszło stu lat wiadomo było, że dieta bogata w tłuszcze, a uboga w węglowodany, jest w miarę skutecznym sposobem leczenia epilepsji. Brak glukozy zastępowany jest bowiem wówczas przez przetwarzanie tłuszczy na energię. Później stwierdzono, że odpowiedzialne za pozytywne skutki tej diety są tak zwane ciała ketonowe beta-hydroksy-maślan i acetylooctan. Okazało się, że przy braku glukozy mózg wykorzystuje alternatywne źródło energii, jakim są dla niego ciała ketonowe. Dietę bogatą w tłuszcze, a ubogą w węglowodany, nazwano dietą ketogeniczną. W szeregu badań potwierdzono jej skuteczność w leczeniu lekoopornej epilepsji u dzieci. Zaczęto myśleć o zastosowaniu tej diety do leczenia innych schorzeń neurologicznych takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona, stwardnienie rozsiane itp. Do tej pory badania są w stadium początkowym, ale pierwsze wyniki wydają się obiecujące. Istotnym mankamentem diety ketogenicznej jest spożywanie dużych ilości tłuszczu, co może prowadzić u niektórych pacjentów do dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego i do innych skutków ubocznych wynikających ze stosowania tej diety długofalowo. Skłoniło to do opracowania diety zamiennej, o bardziej naturalnych proporcjach makroskładników – białka , tłuszczu i węglowodanów.
Okazało się, że wprowadzenie do diety tak zwanych średnio-łańcuchowych trójglicerydów (MCT) prowadzi do wytwarzania ciał ketonowych, niezależnie od obecności węglowodanów. Tak wytworzone ciała ketonowe są w stanie dotrzeć do mózgu. MCT są składnikiem mleka matek karmiących i ważnym źródłem energii dla rozwijającego się mózgu dziecka. Wraz ze starzeniem się mózgu jego funkcja zostaje upośledzona, i wydaje się, że wtedy właśnie MCT mogą pomóc, podobnie jak na etapie rozwoju mózgu dziecka. Dobrym źródłem MCT jest olej kokosowy, tak więc liczne doniesienia pozanaukowe o dobroczynnym wpływie spożywania oleju kokosowego w przypadku choroby Alzheimera, mają obecnie całkiem solidne uzasadnienie naukowe.

Jak interpretować doniesienia medialne na temat różnych diet?

Przeciętny zjadacz chleba bombardowany jest informacjami medialnymi typu: naukowcy stwierdzili, że zjadanie jakiegoś rodzaju żywności jest dobre lub niedobre dla naszego zdrowia. Innym przykładem może być informacja typu: ten rodzaj żywności zawiera substancję, która w badaniach wykazała dobroczynne działanie na modelu komórkowym lub zwierzęcym jakiejś choroby. Często dowiadujemy się, że badania wykazały np. że picie kawy jest szkodliwe a za jakiś czas pojawia się informacja, że kawa działa pro-zdrowotnie. Jak się w tej powodzi często przeciwstawnych informacji połapać? Świetnym przykładem może być wojna reklamowa między producentami margaryn i producentami masła. Ci pierwsi oznajmiali w swoich reklamach, że ich produkty są zdrowe ponieważ nie zawierają cholesterolu i dlatego chronią przed chorobami serca i arteriosklerozą. Dzisiaj wiemy, że zawarte w nich tłuszcze trans są szkodliwe. Zatem zdrowiej jest umiarkowanie spożywać masło a zawarty w nim cholesterol tylko w niewielkim stopniu ma wpływ na stan naszych naczyń, a przy zachowaniu aktywności fizycznej możemy spokojnie jeść masło i tłuszcze nasycone (tłuszcze głównie pochodzenia zwierzęcego). Dobrze zatem jest zachować spokój i umiarkowanie. Jedząc w sposób zrównoważony i urozmaicony zminimalizujemy ryzyko szkodliwego działania jakiś składników naszej diety.
Wyrwane z kontekstu diety całkowitej poszczególne substancje i dane na temat ich zdrowotności lub szkodliwości nie są miarodajne. Nasza dieta zawiera bowiem bardzo skomplikowaną mieszaninę różnych substancji, z których jedne będą sprzyjać zdrowiu inne przeciwnie i ich działanie będzie się czasami pogłębiać lub znosić w zależności od pozostałych składników diety. Dieta powinna być zrównoważona i zawierać wszystko czego potrzebuje nasz organizm jeżeli chodzi o mikroskładniki diety. Natomiast makroskładniki: białko, węglowodany i tłuszcze powinny dostarczać odpowiedniej ilości energii i ze względu na ich działanie biochemiczne powinny być skomponowane w diecie w odpowiednich proporcjach. Obraz komplikuje osobnicza różnorodność populacji i występujące stany chorobowe. Zatem dla każdego dieta powinna być trochę inna. Zdrowy rozsądek powinien podpowiadać nam, że wszelkie skrajne diety oparte na znacznej przewadze jednego ze składników będą w długim okresie czasu szkodliwe dla zdrowia. Dobra wskazówką jak komponować dietę mogą być dane na temat poszczególnych populacji o określonych rodzajach diety. Tu sztandarowym przykładem zdrowej diety jest dieta śródziemnomorska, która połączona z aktywnością fizyczną zapewnia zdrowie i długowieczność. Innym przykładem może być dieta mieszkańców Okinawy gdzie występuje bardzo duża liczba stulatków. Obie są przykładem zrównoważonej diety o odpowiednich proporcjach makroskładników, charakteryzują się dużą zawartością składników roślinnych i nieprzetworzonych przemysłowo, a populacje korzystające z tych diet są aktywne fizycznie.