Страница 14 из 23
Първата Нобелова награда в тази област обаче е връчена едва през 2006г. Нейни носители са американските учени Андрю Файър и Крейг Мело. Основополагаща идея в епигенетиката е, че голяма част от гените в човешката ДНК „работят” непостоянно и тяхното включване (експресия) зависи от действието на редица външни фактори. Т.е. генетичната информация, която наследяваме от родителите си, не е присъда, която получаваме при раждането си, а през нашия живот тя може да се „разчете” по най-различен начин. За този прочит съществено влияние оказват факторите, действащи върху организма на майка ни по време на бременността ѝ, екологичното състояние на средата, която обитаваме, начинът ни на живот (хранителен режим, емоционални преживявания, вредни навици) и пр.
Иначе казано в човешкия организъм действат т.нар. епигенетични превключватели, които са в състояние да накарат да „замълчат” определени гени в ДНК, а други да „заговорят”. И това, което ще сътворят тези гени, може да е или гибелно за нашия организъм (рак, диабет, инфаркт, инсулт), или да ни доведе до райските порти – дълъг живот без болести и недъзи. Изключително важно е, че въпросните изменения се запаметяват от клетките дори и след прекратяване на въздействието на външните фактори. Т.е. хранителният режим и навиците на бъдещата майка се отразяват не само на жизнения статус на нейната рожба, но и на внуците и правнуците. От начина ѝ на живот в изключително висока степен зависи дали тя ще роди неудачник с посредствени интелектуални възможности и вечно разклатено здраве или дете с цветущо здраве и висок интелект. В този смисъл отговорността на всеки от нас пред бъдещите поколения очевидно е огромна.
Понятно е, че белите петна в тази нова, едва прохождаща наука, са много. Един от въпросите, който е пряко свързан с управлението на „епигенетичния софтуер”, е как се осъществява въздействето върху „словоохотливостта” на гените. От различните механизми на епигенетичната регулация относително най-добре изучен е този на т.нар. метилиране – включването на метилна (-СН3) група в състава на цитозина, една от четирите азотни бази в молекулата на ДНК. Този механизъм представлява и най-голям практически интерес, тъй като е пряко свързан с начина на хранене на съответния индивид, с жизнените навици (физически натоварвания, спорт, тютюнопушене, алкохол и т.н.), с екологичната среда, мозъчната дейност, емоционалните въздействия и т.н.
Съществуват редица храни, съдържащи вещества, които влияят активно на механизма на метилиране. В зеления чай например се съдържа флавоноидът епигалокатехин-3-галат (EGCG), който активизира гените, потискащи нарастването на туморните образувания, деметилирайки съответни участъци от ДНК. Изофлавонът генистеин, съдържащ се в соята, както и каротеноидът ликопен, богати на който са доматите и динята, също участват активно в управлението на процеса на метилиране на цистеина, оказвайки съществено влияние върху поведението на определени гени в молекулата на ДНК.
Макар и по друг механизъм влияние върху експресията на гените оказва и сулфорафанът, съдържащ се в броколито и другите зелеви култури. За жалост съществуват много вещества, т.нар. дизраптори (разрушители), в основната си част сътворени от човека, които по най-безцеремонен начин се намесват в механизма на метилиране на ДНК, причинявайки непоправими вреди на човешкия организъм. Един от най-ярките примери е веществото бисфенол А, прилаган вече 50 години като втвърдител в производството на безчислено количество пластмасови изделия, използвани за съхранение на храни и напитки. Доказано е, че последният потиска ензимите, управляващи процеса на метилиране на определени участъци на ДНК, и инактивира свободните метилни групи, участващи в този процес, с всички негативни последствия върху човешкия организъм (рак, диабет, безплодие и т.н.). Неотдавна учените от Колумбийския университет в САЩ получиха доказателства, че Бисфенол А води и до заличаване на различията между двата пола и раждане на поколение с хомосексуална ориентация.
Убедително е доказано, че сериозни негативни въздействия върху човешкия епигеном оказват пестицидите, тежките метали (кадмий, никел, цинк, олово, живак и др.) и радионуклидите, с които буквално е отровена земята ни. На фона на катастрофалните екологични промени на нашата планета, „плод” на научно-техническата революция, хоризонтите, които разкрива епигенетиката – удължаване на човешкия живот, преборване на най-страшните болести и чувствително подобрение на жизнения статус и интелектуалните възможности на човека, вдъхват изключителен оптимизъм за бъдещето на хомо сапиенс.
Дали наистина епигенетиката ще се окаже бленуваното предверие към райските порти предстои съвсем скоро да разберем.
Мелатонинът държи ключа към царството на Морфей
В човешкия организъм едновременно протичат милиони биохимични реакции, обединени в една обща стратегия – поддържане на неговите жизнени функции и репродуктивна способност. Управлението на тези реакции се осъществява от главния мозък – сървъра на човешкото тяло. Но как мозъкът поддържа връзка с тези реакции, със собствените органи, с околната среда? Как узнава кога да стартира едни реакции, а други да преустанови? С тази сложна задача са натоварени т.нар. сигнални молекули, които предоставят на мозъка нужната информация, в резултат на която той взема съответните управленски решения.
Едно от тези вещества е мелатонинът. Според професор Габриела Гоби – психиатър в университета МакГил (Канада), животът на човека е невъзможен без мелатонина. Неговото откритие е свързано с името на американския учен-дерматолог професор Аарон Лернер от Йейлския университет (САЩ). През 1953г. той публикува статия, посветена на тайнствена субстанция, предизвикваща изсветляване на кожата на жабите под действието на екстракт от пинеалната жлеза (епифизата) на кравите. След пет години упорит труд – през 1958г., екипът на професор Лернер успя да „залови” и идентифицира загадъчната субстанция, която получи интригуващото наименование мелатонин.
Първата част на това наименование – „мела”, произлиза от названието на пигментните вещества – т.нар. меланини, придаващи кафяв, тъмен или черен цвят при живите организми. Втората част – „тонин”, е свързана с изходното вещество – невротрансмитера серотонин, от което организмът синтезира мелатонина. От своя страна серотонинът, който изпълнява множество важни функции в човешкия организъм (регулира телесната температура, настроението, апетита, сексуалността, кръвосъсирването, агресивността и т.н.) се синтезира от есенциалната (която не може да се продуцира от човешкия организъм) аминокиселина триптофан. Интересът към мелатонина нарастна главоломно в края на миналия век, когато беше изяснена неговата регулаторна роля в човешкия организъм, нови щрихи към която се добавят и в наши дни.
Необичаен ажиотаж в научните среди и в публичното пространство предизвика книгата на Ръсел Райтер и Джо Робинсън „Мелатонинът – чудодейното природно лекарство за вашето тяло” (Melatonin:Your Body's Natural Wonder Drug). Не малка роля за това изигра и добре аранжираната медийна кампания, обслужваща фармацевтичната индустрия, която предвкусваше бъдещи сериозни печалби от тази загадъчна и многообещаваща субстанция. А междувременно учените изясниха, че синтезата на този удивителен хормон се осъществява в епифизата – шишарковидно тяло с размери от няколко милиметра, което е разположено между двете полукълба на главния мозък. До неотдавна епифизата се считаше за рудиментарен (закърнял) орган, подобно на апендикса.
С откритието на мелатонина беше поставено началото на задълбочено изследване на нейните функции в човешкото тяло, в което, както е известно, нищо не е случайно. В резултат епифизата се сдоби с престижното и тайнствено прозвище – трето око. По-късни изследвания показаха, че мелатонинът се синтезира още от ретината, епителните клетки и тези на костния мозък, както и от лимфоцитите. Това, което предизвика въпросния изключителен интерес към мелатонина, е неговата способност да регулира т.нар. циркадни ритми – биоритмите „сън-бодърстване”. Установено беше, че синтезата на мелатонина силно зависи от осветеността, като неговата максимална концентрация в кръвния ток се достига в интервала от 2 до 5 часа през нощта. За синтезата на мелатонин, освен аминокиселината триптофан, е нужно достатъчно количество въглехидрати, както и наличието на витамин В6 и минерала калций. За съжаление мелатонинът не се складира в организма и той трябва постоянно да се синтезира в необходимото количество, да се внася с ежедневния рацион или под формата на хранителна добавка.