Mi az epigenetika? Hogyan jutnak át érzelmeink, szokásaink az örökítő kromoszómákba, a génekbe? - 1.

Az elmúlt héten megtisztelő felkérésre szakorvosoknak tartottam továbbképzést az autoimmun betegségek és ezen belül az autoimmun pajzsmirigybetegségek öröklődéséről. Az elhangzott előadást nem volna célszerű ezen a fórumon ismertetni, de röviden szeretnék néhány dolgot elmondani, amelyekre a kérdések alapján kedves Olvasóim bizonyára kíváncsiak és az ismeretek megszerzése számukra is hasznos lehet. Gyakran teszik fel ugyanis a kérdést, hogy a betegségeik öröklődnek-e és mit tehetnek azért, hogy csak a jót örököljék gyermekeik. Bevallom, hogy a több ezer oldalas anyagot felölelő referátumomban is ezeket a feltett kérdéseket tartottam szem előtt. Vallom, hogy a kutató orvos feladata a beteg panaszainak felismerése, kutatása és a kapott eredmények átültetése a gyakorlatba. Ennek a gyógyítás mellett magába kell(ene) foglalnia az ismeretek átadást, a betegség megismerését, s ami a legfontosabb, tudatos megelőzését is. Igyekszem kerülni a szakkifejezéseket és csak olyanokra szorítkozok, amelyekről az elemi iskolákban és később a gimnáziumban, ill. más fórumon már értesülhettek.

Az ezredfordulóra elkészült az ember géntérképe és azt gondoltuk, hogy már minden tudunk. Hiszen ez a géntérkép olyan, mint egy könyv, „törvénykönyv”, amelyben megtalálható minden tulajdonságunk, tágabb értelemben a sorunk is. De valóban így van ez?  Ma már a tudósok számára világosnak tűnik, hogy a szervezet legkisebb egységét képező sejtek magjában található örökítő anyag az ún. DNS merev alapszerkezete a maga 46 kromoszómájával és sok ezer génjével, csak az egyik eleme az emberi sejt bonyolult genetikai gépezetének. Az alapszerkezetben tárolt, 18 darab 1500 oldalas könyvre elegendő információ az emberiség egészében 99,9% átfedést, azaz azonosságot mutat és mégis mennyire külön-bözünk egymástól! Ennek magyarázata az, hogy gének által befolyásolt, kódolt információk nem feltétlenül kerülnek át, nem „íródnak át” a szervezet fehérjéibe és nem találhatók meg az utódokban. Néhány - első olvasásra nehéznek tűnő - alapvető információt szükségesnek tartok leírni. Hangsúlyozom, hogy nem tudományos szintű genetikával kívánom untatni a tisztelt Olvasót.

Mi a gén?

• Gén: az öröklődés egysége, strukturális alapját a DNS molekula  képezi
• Gén  átírás (expresszió): az a folyamat, amelyben a génben lévő kód a fehérjébe átíródik
• Genom: a sejtek minden örökletes anyagát jelenti
• Genomika: a genommal foglalkozó tudomány
• Proteom:  a szövetekben, sejtekben jelenlévő fehérje
• Proteomika: a proteinek felépítésével, funkciójával foglalkozó tudomány
• Tireodomika: a pajzsmirigy örökletes faktorainak összességével foglalkozó tudomány(ág)

A Basedow kór kialakulásáért felelős gén

Az autoimmun (beleértve a pajzsmirigy eredetű) gyulladásos betegségek öröklődését, már régóta vizsgálták, vizsgáltuk. Az első fontos megállapítás az volt, hogy ezek a betegségek családokon belül halmozottan fordultak el. Sok ismert személy családjára (idősebb G. Bush, Kennedy- és Sárközy elnökök) utalhatok, ahol valóban a vérségi rokonok között sok Hashimoto thyreoiditises és Basedow kóros beteget figyeltek meg. Ilyen családokat mi is jelentős számban találtunk és publikáltunk. Sikerült megtalálni ezeknek a betegségeknek a génjeit (2. ábra), de bebizonyosodott, hogy ezek a gének „némák” maradnak mindaddig, amíg kiváltó hatások nem érik a kóros géneket hordozókat. Ilyen kiváltó tényezőknek bizonyultak:

• Gyógyszerek: jód, interferon kezelés
• Stressz hatások
• Hormonok, illetve hormonszerű anyagok
• Fertőzések
• Káros sugárzás

2. ábra:  Az epigenetika fő elemei

Ezek után érthető, hogy a betegek jelentkezése után fontos kérdésem, hogy volt-e a családjában pajzsmirigy vagy egyéb autoimmun betegség. A következőkben azt célszerű tisztázni, hogy a fenti kiváltó tényezők előfordultak-e a betegségét megelőzően.  Miért fontosak ezek?  Az ismételt káros, indukáló hatások a betegség kiújulását idézhetik elő!
Az öröklődés valószínűsége a szülőkről az utódokra 10-19% volt. A legizgalmasabbnak az egypetéjű ikrek vizsgálata bizonyult. Az ilyen ikrek génjei teljes mértékben azonosak és mégis „csak” 50%-ban öröklődnek a tulajdonságok és a betegségek.

Ennek mi lehet az oka?

Erre a kérdésre a feleletet egy új tudomány, az „epigenetika” adta meg. Ez a tudományág az örökítő anyag működésére ható környezeti tényezőket vizsgálja. Azokat a szabályozó mechanizmusokat foglalja magába, melyek a gének felett működnek (a görög epi előtag jelentése: felett).  Ez azt jelenti, hogy génünkben lévő információ nem valami ítélet, amely 100%-ban előírja, hogy pajzsmirigybetegségben fogunk szenvedni. Ezen mechanizmusokat többek között külső (pl. táplálkozás) és belső (hormonok, stressz) tényezők befolyásolják. A Johns Hopkins Egyetem (Baltimore, Maryland) kutatóinak újabb eredményei megerősítik: a genetikai örökítő anyagunkhoz, azaz DNS-ünkhöz kapcsolódó különféle kémia csoportok sajátossága, ún. „mintázata” változik az életkorral, s a változások módja családon belül azonos, vagyis öröklődik. Ezek a bennünket ért hatások az örökítő anyag: a DNS változását, „metilációját” eredményezik (2. ábra). Mai ismereteink szerint éppen ebben a metilációs folyamatban rejlő különbségek vezetnek a betegségek iránti eltérő fogékonysághoz. Ez a folyamat nem jár együtt a genetikai anyag megváltozásával, de a gének működése módosul az életünk folyamán hozzájuk kötődő molekulák közvetítésével, és ez adódhat tovább a következő generációnak. Az utóbbi években számos kutató feltételezi, hogy ez az úgynevezett epigenetikus folyamat magyarázhatja például a családon belüli, illetve az életkor előrehaladtával bizonyos betegségekre (pl. rák) mutatott megnövekedett fogékonyságot.  Ezek a legújabb kutatási eredmények az orvostársadalmat is sokkolták.  Egyszerűen (ám kevéssé szakszerűen) úgy is fogalmazhatunk, hogy a génjeinknek van "emlékezete". Ezek szerint a nagyszüleink által szívott levegő és elfogyasztott étel évtizedekkel később közvetlen hatással lehet ránk, még akkor is, ha magunknak nincsenek hasonló élményeink. A külső hatások tehát generációkra befolyásolják életünket, azáltal, hogy a DNS metilációs szintje egyénenként eltérhet, és a túlzott vagy épp csökkent metiláció hozzájárulhat a súlyos betegségek kialakulásához. Előbbi esetben kikapcsolódhatnak, azaz működésképtelenné válhatnak gének, utóbbiban - a metiláció hiányával - adott gének aktiválódhatnak. A legkézenfekvőbb gyakorlati hatás, hogy az anya dohányzása nem csak számára, de az unokájának is ártalmas (átörökítheti  káros szenvedélye következményeit). Yu-Fen Li és munkatársai egy 2005-ös tanulmányukban kimutatták, hogy a dohányzó anyák gyermekeinél a nemdohányzókhoz képest másfélszeres gyakorisággal fordul elő az asztma, ha pedig a nagymama dohányzott a terhessége alatt, akkor ez az arány 2,1-szeresére nő az unokánál (akkor is, ha az anya nem dohányzott!) (3. ábra).

	anya magzat unoka
3. ábra

Mi az „epigenetika?” Hogyan jutnak át érzelmeink, szokásaink az örökítő kromoszómákba, a génekbe? - 2.