Genetiğin Ötesi: Epigenetik

Epigenetik, DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan, ama aynı zamanda ırsi olan, gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır. Yaşam stili, beslenme alışkanlığı, spor gibi çevresel faktörlerin genlerin aktivitesini düşürmesi veya yükseltmesi ile ortaya çıkan rahatsızlıkları inceler. Başka bir ifadeyle DNA dizisinde hiçbir değişiklik gerçekleşmeden genlerin fazla çalışması ya da yeterli çalışmamasından kaynaklanan durumlardır. Son on yılda yapılan araştırmalar sonucu, epigenetik olayların, özellikle yüksek organizasyonlu canlılarda oldukça önemli etkileri olduğu anlaşılmıştır.

Epigenetik fenomen, özellikle canlıların embriyodan yetişkin bireye doğru ilerleyen gelişim sürecinde gözlemlenen, hücre farklılaşmaları sırasında ortaya çıkan gen ifadesindeki değişikliklerde önemli rol oynamaktadır. Gen ifadesinde görülen bu değişiklikler, genin baskılanması ya da aktieştirilmesi ile DNA’nın seçici olarak, farklı epigenetik durumlarda bulunan farklı kromatin yapılarına paketlenmesiyle ortaya çıkmaktadır. Epigenetik fenomenin üzerinde en çok çalışma yapılmış olan iki tipi, DNA metilasyonu ve histon modifikasyonları olmuştur. Bu iki olayın birbiriyle bağlı ve geri dönüşümlü olduğu düşünülmektedir.

Epigenetik modifikasyonlar, büyümenin kritik dönemlerindeki beslenme ve hastalıklara yol açabilen gen ifadelerindeki değişmeler arasında potansiyel bir bağlantı sağlar. Bu nedenle, epigenetik işaretlerin çevre, beslenme ve hastalıklar arasında mekanik bir bağlantı sağladığı kabul edilmektedir. Besinler ve biyoaktif gıda bileşenleri ya direk olarak DNA metilasyonu ile histon modifikasyonunu katalize eden enzimleri inhibe ederek ya da bütün enzimatik reaksiyonlar için gerekli ulaşılabilir substratları değiştirmek suretiyle epigenetik fenomenleri etkileyebilir. 

Örneğin, yeşil çay yapraklarında bulunan folat, kahve, hububat taneleri, erik ve kivi meyvelerinde bulunan sinnamik asit, yeşil çaydan elde edilen epigallocatechin-3-gallate (EGCG) gibi fenoller, kırmızı üzüm ve ürünlerinde bulunan resveratrol, turpgillerde bulunan izotiyosiyanat ve sulforafan, keten tohumundaki lignanlar, selenyum ve bazı vitaminler epigenetik besinler olarak değerlendirilir. 

Canlı vücudunun düzenli olarak çalışması, DNA’nın kararlı bir şekilde muhafaza edilmesine ve gen ifadesinin doğal olmayan yollardan değişikliğe uğramamasına, başka bir deyişle aynı kalmasına bağlıdır. Bu değişiklikler, kimyasal veya metabolik nedenli mutasyonlar ve modifikasyonlara neden olarak sitotoksik ve kanserojenik etkilere yol açabilmektedir (Portela ve Esteller, 2010). 

DNA dizisinden bağımsız olarak gen ifadesinde meydana gelen kalıtsal değişiklikler “epigenetik“ olarak adlandırılmaktadır. Bu terim 1940’lı yıllarda Conrad Waddington tarafından “gelişim esnasında genotipin fenotipi nasıl oluşturduğunu inceleyen bilim dalıdır” şeklinde tanımlanmıştır (Dolinoy, 2007; Waddington 1940). Günümüzde ise bu terim “DNA dizisiyle açıklanamayan mitoz ve/veya mayoz bölünme ile kalıtsal olabilen gen fonksiyonundaki değişiklikler” olarak tanımlanmaktadır (Youngson ve Whitelaw, 2008). Bu değişiklerin bazıları tüm yaşam boyunca kazanılmış olabileceği gibi, bazıları geri dönebilir de olabilir, fakat kısmen stabildir (Bishop ve Ferguson, 2015). Yapılan çalışmalar kişilerin beslenme alışkanlıkları ile epigenetik değişikliklere neden olan gen ifade değişiklikleri arasında ilişkinin varlığını ortaya koymuştur. 

Başta gebelik döneminde olmak üzere annenin beslenme durumu ile babanın beslenme alışkanlıklarının doğacak çocukların bulaşıcı olmayan hastalıkların (diabetes mellutus, kardiyovasküler hastalıklar, obezite ve kanser gibi) ortaya çıkmasında rol oynadığını göstermiştir (Supic ve ark., 2013; van Dijk ve ark., 2015).

Sağlıklı toplum ve nesil için fiziksel aktivite ile beraber hem annenin hem de babanın beslenme alışkanlıklarının düzenlenmesi ve doğacak çocukların iyi beslenme alışkanlıkları ile kanser, diyabet, kardiyovasküler hastalıklar ve obezite başta olmak üzere epigenetik değişikliklere bağlı hastalıkların görülme oranının azaltılabileceği, selenyum, vitamin E, çinko, omega 3, α-linoleik asit, polifenol, folik asit, izotiyosinat gibi bileşikleri içeren gıdaların yenmesi ile kansere yol açan epigenetik değişikliklerin oluşmasının önleyebileceği bilinmektedir. 

Bu takviyeler, yalnızca bir doktor tarafından uygulanması gereken reçeteli ilaçları içerir. Muayene ve gerekli görüldüğü takdirde yapılacak tetkiklerden sonra uygulanmalıdır.