İnsan vücudu trilyonlarca hücreden oluşur ve her hücre DNA'da kodlanmış aynı genetik planı içerir. DNA ile nesiller arasında genetik aktarım sağlanır. Son yıllarda genetik biliminin önemli bir alt dalı olarak öne çıkan epigenetik, sağlık veya hastalık durumunun yalnızca genetik mirasımıza bağlı olmadığını, yaşam tarzı seçimlerimizin de genlerimizin nasıl çalıştığını etkilediğini ortaya koyuyor.
Epigenetik, genlerin yapısı değişmeden gen ifadesinin (yani hangi genin ne zaman ve ne kadar aktif olacağının) düzenlenmesi ile ilgili biyolojik mekanizmaları inceler.
Vücudumuzda bazı genler açık ve aktif hale gelirken, bazıları kapanır ve susturulur. Bu değişimlerin beslenme, uyku, egzersiz, stres, çevresel toksinlere maruz kalma gibi yaşam tarzı faktörleriyle doğrudan ilişkili olduğu gösterilmiştir. Genetik bilginin çalışmasını kontrol eden bu epigenetik mekanizmaların, normal gelişimde ve çeşitli hastalıklarda kritik rol oynadığı gösterilmiştir.
Epigenetik neden önemlidir?
Yaşlanma, bağışıklık yanıtı ve beyin dokusundaki yapısal ve işlevsel değişikliklerde; kanser, şeker hastalığı, kalp-damar hastalıkları, nörolojik ve psikiyatrik hastalıklar gibi birçok hastalığın gelişiminde epigenetik faktörler rol oynar.
Epigenetik değişiklikler bazen geri dönüşümlü ve geçici olabilirken bazı durumlarda kalıcı olup nesilden nesile aktarılabilmektedir.
Genlerimiz Kaçınılmaz Kaderimiz Midir?
‘Kader, yolun tamamını değil sadece yol ayrımlarını verir. Güzergâh bellidir ama tüm dönemeç ve sapaklar yolcuya aittir.’
Genetik yapımız olumlu ve olumsuz ihtimallerin tamamını söylerken, epigenetik bunlardan hangisinin hangi ölçüde gerçekleşeceğini belirler. Vücudumuzu bir bilgisayara benzeyecek olursak; genetik donanım, epigenetik ise yazılımdır.
Epigenetik tıpkı yukarıdaki kader tanımı gibidir ve bize şunu öğretir: Bazı hastalıklara yatkın genlerimiz olsa da, bu genlerin aktif hale gelip gelmemesi büyük ölçüde yaşam tarzımıza, düşünme biçimimize, alışkanlıklarımıza yani bize bağlıdır. Hayatımız için sorumluluk almak, kurban gibi hissetmekten daha doğru olacaktır.
Ne yediğimiz, ne kadar hareket ettiğimiz, nasıl uyuduğumuz, ne kadar stres altında olduğumuz genlerimizi doğrudan değiştirmez; ama hangi genimizin nasıl çalışacağını belirleyen epigenetik mekanizmaları değiştirir.
Epigenetik mekanizmalar:
|
Mekanizma |
Değişiklik |
Sonuç |
|
DNA metilasyonu |
Sitozinlere metil grubu eklenir |
Gen ifadesi genellikle baskılanır |
|
Histon modifikasyonları |
Histonlara asetil, metil vb. gruplar eklenir |
Gen erişimi artar veya azalır |
|
Kromatin yapısı değişikliği |
Euchromatin ↔ Heterochromatin dönüşümü |
Gen açık veya kapalı hale gelir |
Epigenetik değişiklere hangi etkenler sebep olur?
1. Sigara
§ Akciğer kanseri ve Kalp-damar hastalıkları: (Sigara içiminin bazı genlerde metilasyon değişikliklerini tetiklediği, kardiyovasküler hastalıklar ve kanserle ilişkilendirildiği. Joehanes et al., 2016)
§ KOAH (Kronik obstrüktif akciğer hastalığı): Akciğer dokusu genlerinde epigenetik baskılanma ve inflamasyon
§ Kısırlık: Sperm DNA’sında epigenetik bozulmalar
§ Tip 2 Diyabet: Pankreas ve insülinle ilgili genlerde metilasyon (Sigara içimiyle ilişkili olarak GLUT2 geninde baskılanma.Zeilinger et al.,2013)
2. Alkol
§ Bağımlılık, nöropsikiyatrik bozukluklar, öğrenme-hafıza zayıflığı, duygudurum bozuklukları: (Kronik alkol kullanımı, beyin BDNF geninde hipermetilasyona yol açarak, nöronel plastisiteyi azaltır.Zhou et al.,2011)
§ Karaciğer hastalıkları: (Alkolik karaciğer hastalarında IL-6 ve TNF-α genlerinde hipometilasyon saptanmış; bu, iltihabi yanıtı güçlendirerek hastalığın ilerlemesini hızlandırmıştır. Choudhury et al., 2020 )
3. Hava kirliliği
§ Kronik bronşit ve astım riskinde artış (DNA metilasyon baskılanması)
§ Akciğer kanserine yatkınlık (Uzun dönem hava kirliliğine maruz kalanlarda Tümör baskılayıcı genlerin metilasyonu artmış ve bu kişilerin akciğer kanserine yatkın olduğu görülmüştür. Plusquin et al., 2017)
4. Kronik stres
§ Öğrenme ve hafıza zayıflar; depresyon, anksiyete artar. (Depresyon hastalarında BDNF promotor bölgesi hipermetile, sağlıklı bireylerde normal bulunmuştur. Keller et al. 2010)
§ Kortizol yüksekliği ile birey daha stresli, daha hassas hale gelir.
§ İnflamasyon(iltihaplanma), enfeksiyonlara yatkınlık ve bağışıklıkta azalma (Yalnızlık hissi yaşayan bireylerin bağışıklık sistemleri kronik stres etkisi altında kronik inflamasyona geçmiştir. Cole et al., 2011)
§ Hipertansiyon, ateroskleroz ve kalp hastalıklarında artış (Akut ve kronik stresin, damarların genişleme kapasitesini düşürdüğü ve eNOS geninde epigenetik baskılanmaya yol açtığı gösterildi. Zhou et al., 2011)
§ Obezite, diyabet riskinde artış (Kronik stres altındaki kadınlarda leptin gen ekspresyonunun düştüğü, ghrelinin ise yükseldiği; bu durumun stres kaynaklı kilo alımına yol açtığı gösterildi. Aschbacher et al., 2014)
5. Beslenme
§ Antioksidanlar, omega-3 yağ asitleri, polifenoller gibi bazı besin bileşenleri DNA metilasyonunu etkileyerek yaşlanma, inflamasyon ve kanser riskini azaltabilir.
§ Folat, B12, B6, kolin, metiyonin: Metilasyon döngüsünde rol alır. (Folat ve B12 yetersizliği, DNA metilasyonunun azalmasına ve kanserle ilişkili genlerin aktivasyonuna neden oldu. Kim et al., 2009)
§ Şeker: Diyabet, obezite, kalp-damar hastalıkları, hafıza, öğrenme ve duygudurum değişikliği (Şekerle zenginleştirilmiş diyetle beslenen farelerde BDNF hipermetilasyonu ve öğrenme güçlüğü Zheng et al., 2015)
6. Fiziksel aktivite
§ Düzenli fiziksel aktivite, kas hücrelerinde bazı genlerin aktivasyonunu artırır. (6 haftalık egzersiz sonrası bireylerin özellikle metabolizma ve kas fonksiyonu genlerinin aktivasyonu artmıştır.Voisin et al., 2015)
§ Mitokondri üretimi artar, dayanıklılık gelişir. (PGC-1α metilasyon azalır)
§ Bellek, öğrenme, ruh hali iyileşir. (BDNF metilasyonunu azaltır)
§ Kronik inflamasyon düşer (Düzenli egzersiz yapan bireylerde kanser ilişkili genlerde baskılanma, anti-inflamatuar genlerde hipometilasyon Denham et al., 2014)
§ Stres yönetimi artar.
Sonuç olarak:
Ø Genetik yapı, bireyin biyolojik temelini oluştururken, epigenetik mekanizmalar bu temelin nasıl çalıştığını belirler.
Ø Epigenetik, yaşam tarzı değişiklikleriyle şekillenir. Bu değişikliklerin genlerimizin ifadesini olumlu veya olumsuz yönde değiştirmesi mümkündür.
Ø Sağlıklı beslenme, düzenli egzersiz, stres yönetimi, kaliteli uyku ve zararlı alışkanlıklardan kaçınma, genetik sağlığımızı da iyileştirir ve hastalıkların önlenmesine yardımcı olur.
Ø Sağlıklı bir yaşam sürmek, yalnızca bugünü değil, ileride doğacak nesillerin sağlığını da etkilemektedir. Epigenetik farkındalıkla yaşamak, geleceğe yapılan en değerli yatırımlardan biridir.
Ø Epigenetik çalışmalar, hem hastalıkların önlenmesi hem de bireyselleştirilmiş tıp uygulamaları açısından büyük umut vadetmektedir.
